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数据插值——这就是高阶梯度正则化 GAN 中判别器的本质

机器学习 2023-06-02 v1 机器学习

摘要

我们考虑在生成对抗网络 (GAN) 中优化受高阶梯度正则化约束的判别器的问题。我们通过最小二乘 GAN (LSGAN) 和 Wasserstein GAN (WGAN) 变体在解析上表明,判别器优化问题是一个 nn 维插值问题。利用变分法推导出的最优判别器,是涉及迭代 Laplacian 或多调和算子的偏微分方程的解。该解可通过多调和径向基函数 (RBF) 插值以闭式形式实现。鉴于多调和联系,我们将相应的 GAN 称为 Poly-LSGAN 和 Poly-WGAN。通过对多元高斯分布的实验验证,我们表明以闭式形式实现最优 RBF 判别器(惩罚阶数 mn2m \approx\lceil \frac{n}{2} \rceil )会产生优越的性能,相比之下使用任意选择的判别器架构训练 GAN 则效果不佳。我们采用 Poly-WGAN 判别器,利用基于编码器-解码器的 GAN 变体(如 Wasserstein 自编码器)对数据的潜空间分布进行建模。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.00785,
  title  = {Data Interpolants -- That's What Discriminators in Higher-order Gradient-regularized GANs Are},
  author = {Siddarth Asokan and Chandra Sekhar Seelamantula},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00785},
  year   = {2023}
}