WGAN 是生成对抗网络(GAN)的一种改进版本,通过引入Wasserstein 距离解决原始 GAN 的训练不稳定问题。以下是关于 WGAN 的关键内容:


✅ WGAN 核心优势

  • 更稳定的训练过程:通过优化 Wasserstein 距离,避免梯度消失/爆炸
  • 更合理的生成质量评估:直接衡量真实分布与生成分布的差异
  • 可解释性增强:损失函数更直观,便于分析训练状态
Wasserstein_GAN

📚 实现步骤概览

  1. 定义生成器与判别器

    • 生成器:将噪声向量转化为逼真的样本
    • 判别器:输出样本的Wasserstein 距离而非概率值
  2. 优化目标函数
    使用以下公式替代原始 GAN 的损失:
    $$ \min_G \max_D \mathbb{E}{x\sim p{\text{data}}}[D(x)] - \mathbb{E}_{z\sim p_z}[D(G(z))] $$

  3. 裁剪判别器权重
    限制判别器参数的范围(如限制在 [-c, c] 内),防止训练发散

  4. 使用 RMSProp 优化器
    替代传统 SGD,提升收敛速度


🎨 应用场景示例

  • 图像生成:如人脸、艺术风格创作
  • 数据增强:为小样本数据生成合成数据
  • 风格迁移:结合条件 GAN 实现特定风格生成
GAN_training_process

🧪 扩展学习路径


⚠️ 注意事项

  • 判别器权重裁剪参数需通过实验调整
  • 生成器和判别器的网络深度需保持平衡
  • 训练时需监控损失函数变化趋势

如需具体代码实现或调试技巧,可访问 WGAN 代码示例页面 获取更多细节 😊