在PyTorch中實現生成對抗網絡(GAN)通常包括以下步驟:
import torch
import torch.nn as nn
# 定義生成器網絡結構
class Generator(nn.Module):
def __init__(self):
super(Generator, self).__init__()
# 定義網絡結構
def forward(self, x):
# 實現生成器的前向傳播邏輯
return output
# 定義判別器網絡結構
class Discriminator(nn.Module):
def __init__(self):
super(Discriminator, self).__init__()
# 定義網絡結構
def forward(self, x):
# 實現判別器的前向傳播邏輯
return output
# 定義損失函數
criterion = nn.BCELoss()
# 定義生成器和判別器的優化器
G_optimizer = torch.optim.Adam(generator.parameters(), lr=0.0002, betas=(0.5, 0.999))
D_optimizer = torch.optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=0.0002, betas=(0.5, 0.999))
for epoch in range(num_epochs):
for i, data in enumerate(dataloader):
real_images = data
batch_size = real_images.size(0)
# 訓練判別器
discriminator.zero_grad()
real_labels = torch.ones(batch_size)
fake_labels = torch.zeros(batch_size)
# 計算判別器對真實圖片的損失
output_real = discriminator(real_images)
loss_real = criterion(output_real, real_labels)
# 生成假圖片并計算判別器對假圖片的損失
z = torch.randn(batch_size, latent_dim, 1, 1)
fake_images = generator(z)
output_fake = discriminator(fake_images.detach())
loss_fake = criterion(output_fake, fake_labels)
# 更新判別器的參數
D_loss = loss_real + loss_fake
D_loss.backward()
D_optimizer.step()
# 訓練生成器
generator.zero_grad()
output = discriminator(fake_images)
G_loss = criterion(output, real_labels)
# 更新生成器的參數
G_loss.backward()
G_optimizer.step()
在訓練過程中,生成器和判別器會相互競爭,通過不斷迭代訓練,生成器將學習生成更逼真的假圖片,而判別器則會學習更好地區分真假圖片。最終,生成器將生成逼真的假圖片,以欺騙判別器。