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DuelGAN:双判别器博弈稳定GAN训练

机器学习 2022-03-22 v3

摘要

本文提出DuelGAN,一种生成对抗网络(GAN)方案,用于提升生成样本的稳定性和缓解模式崩溃。在Vanilla GAN中判别器D1D_1与生成器GG的二人博弈基础上,我们引入同伴判别器D2D_2进入极小极大博弈。与先前使用双判别器的工作类似,D1D_1D2D_2的首要作用是区分生成样本与真实样本,而生成器试图生成能同时欺骗两个判别器的高质量样本。不同于现有方法,我们引入D1D_1D2D_2之间的另一博弈以抑制其一致性,从而提升生成样本的多样性水平。该特性通过防止D1D_1D2D_2过快收敛,缓解了早期模式崩溃问题。我们给出了G,D1,D2G, D_1, D_2之间形成的极小极大博弈均衡的理论分析,并提供了DuelGAN的收敛行为及极小极大博弈的稳定性。值得一提的是,DuelGAN在无监督设定下运行,D1D_1D2D_2的博弈无需任何标签监督。在合成数据集及真实世界图像数据集(MNIST、Fashion MNIST、CIFAR-10、STL-10、CelebA、VGG和FFHQ)上的实验结果表明,DuelGAN在生成多样且高质量样本方面优于具有竞争力的基线工作,且仅引入可忽略的计算开销。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.07524,
  title  = {DuelGAN: A Duel Between Two Discriminators Stabilizes the GAN Training},
  author = {Jiaheng Wei and Minghao Liu and Jiahao Luo and Andrew Zhu and James Davis and Yang Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07524},
  year   = {2022}
}

备注

Under Review