1

我是 Keras 机器学习的初学者。我正在尝试了解生成对抗网络 (GAN)。为此，我正在尝试编写一个简单的示例。我使用以下功能生成数据：

def genReal(l):
    realX = []
    for i in range(l):
        x = []
        y = []
        for i in np.arange(0.0, 1.0, 0.02):
            x.append(i + np.random.normal(0,0.01))
            y.append(-abs(i-0.5)+0.5+ np.random.normal(0,0.01))

        data = np.array(list(zip(x, y)))
        data = np.reshape(data, (100))
        data.clip(0,1)
        realX.append(data)

    realX = np.array(realX)
    return realX

使用此功能生成的数据类似于以下示例：

在此处输入图像描述 现在的目标应该是训练神经网络来生成类似的数据。对于 GAN，我们需要一个生成器网络，我这样建模：

generator = Sequential()
generator.add(Dense(128, input_shape=(100,), activation='relu'))
generator.add(Dropout(rate=0.2))
generator.add(Dense(128, activation='relu'))
generator.add(Dropout(rate=0.2))
generator.add(Dense(100, activation='sigmoid'))
generator.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')

一个看起来像这样的鉴别器：

discriminator = Sequential()
discriminator.add(Dense(128, input_shape=(100,), activation='relu'))
discriminator.add(Dropout(rate=0.2))
discriminator.add(Dense(128, activation='relu'))
discriminator.add(Dropout(rate=0.2))
discriminator.add(Dense(1, activation='sigmoid'))
discriminator.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')

组合模型：

ganInput = Input(shape=(100,))
x = generator(ganInput)
ganOutput = discriminator(x)

GAN = Model(inputs=ganInput, outputs=ganOutput)
GAN.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer='adam')

我有一个产生噪声的函数（一个随机数组）

def noise(l):
   noise = np.array([np.random.uniform(0, 1, size=[l, ])])
   return noise

然后我正在训练模型：

for i in range(1000000):
    fake = generator.predict(noise(100))
    print(i, "==>", discriminator.predict(fake))
    discriminator.train_on_batch(genReal(1), np.array([1]))
    discriminator.train_on_batch(fake, np.array([0]))

    discriminator.trainable = False
    GAN.train_on_batch(noise(100), np.array([1]))
    discriminator.trainable = True

就像您看到的那样，我已经尝试训练模型进行 1. Mio 迭代。但是生成器随后会输出如下所示的数据（尽管输入不同）：

在此处输入图像描述

绝对不是我想要的。所以我的问题是： 1. Mio Iterations 是不是不够，还是我的程序的概念有什么问题？

编辑：

这就是我绘制数据的函数：

def plotData(data):
    x = np.reshape(data,(50,2))
    x = x.tolist()
    plt.scatter(list(zip(*x))[0],list(zip(*x))[1], c=col)
4

1 回答 1

2

您的实现的问题是discriminator.trainable = False编译后没有任何效果discriminator。因此，所有权重（来自鉴别器和生成器网络）在您执行时都是可训练的GAN.train_on_batch。

这个问题的解决方法是discriminator.trainable = False在编译之后discriminator和编译之前设置GAN：

discriminator.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')    
discriminator.trainable = False

ganInput = Input(shape=(100,))
x = generator(ganInput)
ganOutput = discriminator(x)

GAN = Model(inputs=ganInput, outputs=ganOutput)
GAN.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer='adam')

注意。我已经绘制了你的数据，它看起来更像这样： 生成的数据

于 2018-06-30T15:37:00.553 回答