AI 技术内参
洪亮劼
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126 | 计算机视觉高级话题(三):产生式模型

正态分布
伯努利分布
GAN的局限性
GAN与深度学习的结合
判别器
产生器
概率图模型
概率分布
Do GANs learn the distribution? Some theory and empirics
Generative adversarial nets
应用思考
产生式对抗网络(GAN)
产生式模型的基础概念
判别式模型
参考文献
产生式模型

该思维导图由 AI 生成,仅供参考

今天,我们来讨论计算机视觉高级话题中的“产生式模型”(Generative Model)。
我们前面讲到的计算机视觉问题,绝大多数场景都是去学习一个“判别式模型”(Discriminative Model),也就是我们希望构建机器学习模型来完成这样的任务,比如判断某一件事情或一个图片的特征,或者识别图片里面的物体等,这些任务都不需要回答“数据是如何产生的”这一问题。简言之,针对判断类型的任务,不管是回归还是分类,我们都不需要对数据直接进行建模。
然而,判别式模型并不能解决所有的机器学习任务。有一些任务的核心其实需要我们针对数据进行有效的建模,这就催生了“产生式模型”。

产生式模型的一些基础概念

那么,针对数据建模的产生式模型都有哪些基本思想呢?
首先,产生式模型的一个核心思想就是模型要能够产生数据。也就是说,产生式模型不仅需要针对已有的数据建模,还需要有能力产生新的数据。产生出的这些新数据当然需要和已有的数据有一定的相似度。换句话说,新产生的数据要能够“以假乱真”。
那么,有哪些能够产生数据的工具呢?
在比较简单的模型中,概率分布其实就起了产生数据的作用。例如,在离散概率分布的世界里,如果我们知道了一个伯努利分布的参数,也就是某一个事件发生的概率,那么,从理论上来说,我们就可以模拟出这个事件的发生。
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产生式模型是计算机视觉领域的一个重要话题,它与判别式模型相对应,不仅能够对已有数据进行建模,还能够产生新的数据。产生式模型的核心思想是模型要能够产生数据,并且新产生的数据要能够“以假乱真”。在简单的模型中,概率分布可以起到产生数据的作用,但对于复杂的数据,研究人员提出了一种新的产生式模型,即产生式对抗网络(GAN)。GAN包括一个产生器和一个判别器,通过迭代训练,产生器逐渐调整自己产生数据的过程,使得判别器无法分辨数据的真伪。而GAN的发展也带来了一些理论上的怀疑,最新的研究表明,在某些情况下,GAN并不能对数据的整个分布进行建模,存在局限性。因此,研究者仍在探索如何克服这些问题,或者寻找更好的方法来产生数据。产生式模型的发展对于计算机视觉领域具有重要意义,而有了能够以假乱真的产生式模型,将会对各种应用带来新的可能性。

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全部留言(1)

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  • 皮特尔
    之前曾经特别流行的Deepfake,就是这种产生式模型的应用吗?
    2020-06-06
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