在Keras中進行對抗訓練可以使用對抗性生成網絡(Generative Adversarial Networks, GANs)。GANs由兩個神經網絡組成,一個是生成器網絡(Generator)用于生成假數據,另一個是判別器網絡(Discriminator)用于區分真實數據和生成的假數據。
下面是在Keras中實現對抗訓練的一般步驟:
以下是一個簡單的對抗訓練示例:
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense
from keras.optimizers import Adam
# 定義生成器網絡
generator = Sequential()
generator.add(Dense(128, input_shape=(100,), activation='relu'))
generator.add(Dense(784, activation='sigmoid'))
# 定義判別器網絡
discriminator = Sequential()
discriminator.add(Dense(128, input_shape=(784,), activation='relu'))
discriminator.add(Dense(1, activation='sigmoid'))
discriminator.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=Adam())
# 編譯生成器網絡
generator.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=Adam())
# 將生成器和判別器網絡組合成一個對抗模型
discriminator.trainable = False
gan = Sequential([generator, discriminator])
gan.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer=Adam())
# 訓練對抗模型
for epoch in range(num_epochs):
noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, 100))
fake_data = generator.predict(noise)
real_data = get_real_data(batch_size)
# 訓練判別器
discriminator.trainable = True
d_loss_real = discriminator.train_on_batch(real_data, np.ones((batch_size, 1)))
d_loss_fake = discriminator.train_on_batch(fake_data, np.zeros((batch_size, 1)))
d_loss = 0.5 * np.add(d_loss_real, d_loss_fake)
# 固定判別器參數,訓練生成器
discriminator.trainable = False
noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, 100))
g_loss = gan.train_on_batch(noise, np.ones((batch_size, 1)))
在這個示例中,我們定義了一個簡單的生成器和判別器網絡,并將它們組合成一個對抗模型。在訓練過程中,我們先訓練判別器網絡,然后固定判別器網絡的參數,訓練生成器網絡。重復這個過程直到達到預定的訓練次數或損失值。