Python中的生成对抗网络(GAN)训练稳定性:WGAN、LSGAN的损失函数与梯度惩罚 大家好,今天我们来深入探讨一下生成对抗网络(GAN)的训练稳定性问题,以及WGAN和LSGAN如何通过修改损失函数和引入梯度惩罚来解决这些问题。GANs虽然在生成逼真数据方面表现出色,但其训练过程以不稳定著称,容易出现模式崩溃、梯度消失等问题。 GAN训练不稳定的原因 GAN的训练本质上是一个minimax博弈,生成器(Generator,G)试图生成逼真的假数据,而判别器(Discriminator,D)试图区分真实数据和假数据。这种对抗性的训练方式容易导致以下问题: 模式崩溃(Mode Collapse): 生成器只学会生成特定几种类型的样本,而忽略了真实数据分布的其他部分。 梯度消失(Vanishing Gradients): 判别器过于强大,能够轻松区分真实数据和假数据,导致生成器得到的梯度信息非常小,无法有效更新。 梯度爆炸(Exploding Gradients): 训练过程中梯度变得非常大,导致训练不稳定。 非凸优化问题: GAN的优化目标是非凸的,这意味着存在许多局部最小值,训练 …