基于深度学习的GAN图像生成质量评价方法研究

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxrwzzsh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生成对抗网络(GAN)通过对抗学习拟合真实样本分布,获得生成数据的能力,对人工智能的发展有重要意义。近几年,关于GAN的创新性研究越来越多,各种衍生模型不断完善与发展,被广泛地应用于图像领域,取得了很多突破性的成果。然而,GAN的本质是在两个神经网络的博弈过程中学习真实样本分布,其生成图像与真实图像没有绝对的对应关系且缺少明确的似然衡量,传统方法很难量化生成图像的质量。目前,针对GAN生成图像进行评价的研究相对较少,比较流行的指标还存在着许多不足,比如,GAN分数低的不确定性及对于预训练模型的依赖性等等,在一定程度上阻碍了GAN的规范性发展。因此,在此基础上开展研究具有非常重要的应用前景。本文基于GAN的基础理论和实际应用,研究了GAN及其衍生模型的原理、结构及发展,提出了新的GAN质量评价模型,并设计了评价GAN稳定性的指标。(1)为了定量评价GAN生成图像的真实性和多样性,对当前比较流行的GAN评价指标进行了分析,讨论了有参考价值和发展潜力的评价指标,提出了新的质量评价模型SEGQM(Squeeze-and-Excitation GAN Quality Model)。该模型利用SE-Res Net对图像进行分类,设计了两个分数,分别描述生成图像的真实性和多样性。在此基础上,确定生成对抗网络的综合性评价分数,设计了一个评价指标三元组SEGQI(Squeeze-and-Excitation GAN Quality Index)。实验结果表明,与Inception Score、Fréchet Inception Distance和GQI指标相比,SEGQI指标能够客观并全面地评价生成图像的真实性和多样性,对GAN的设计和发展有十分重要的指导意义。(2)为了更好地检测GAN模型的稳定性,对GAN不稳定性的原因及训练过程中存在的问题进行了讨论,详细分析了常见的模式崩溃现象,从图像相似度的角度出发提出了一种基于孪生网络的稳定性评价指标。相似度度量模型使用特征提取网络提取图片特征,利用孪生神经网络的思想拟合图像的平均特征距离,得到图像之间的相似度。通过计算生成数据集和真实数据集的类内相似度之比和类间相似度之比,设计了一个稳定性评价指标GSI(GAN Stability Index)。实验结果表明,稳定性评价指标GSI可以检测GAN模型是否产生了模式崩溃情况,反映了模型的稳定性。
其他文献
随着比特币等各种加密货币以及应用技术的发展,区块链开始在诸多领域中受到越来越多的关注。区块链作为一种分布式账本系统,如何确保在互不信任的节点之间达成一致是它的一个关键问题。而作为区块链的一个重要组成构件,共识算法可以解决一致性问题,且其效率将直接决定了区块链系统的性能。DPoS共识算法因其相对较高的共识效率更易进行优化以满足商业应用环境的要求,从而拥有实际的应用价值与良好的发展前景。然而,在现有的
由于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)自身能源的有限性以及网络环境的日益恶化,网络安全面临严峻挑战。攻击者冒充合法用户访问无线传感器网络、攻击网络内部节点、截取公开信道上传输的明文数据,这三种攻击行为给网络带来极大的危害。国内外学者在无线传感器网络安全上做了大量研究工作,但往往只针对单一的攻击行为展开研究。因此,针对上述三种攻击行为,本文从通信实体身份认证
大数据时代下,信息种类和数量急剧增加,信息过载日益突出。面对海量数据,用户难以高效地获得有价值的信息。在这种情况下,推荐系统应运而生。在推荐系统中,基于协同过滤的推荐算法被广泛应用。但是,在分布式环境下,传统的协同过滤算法存在不足之处,具体表现如下:(1)该类算法通常假设用于推荐的数据来自单一平台,并没有考虑在分布式环境下,数据往往分布在多个平台的现状,以及来自多个平台的数据在融合、集成中涉及的用
实训是学生进一步深入理解专业理论的重要环节,是掌握专业技能不可缺少的学习步骤。传统实训教学模式中,学生和教师间互动较少,学生课后复习时难以再现课上教学时的场景。教师对实训教学的效果不够清楚,学生的学习效率和教师的教学效率都大打折扣。除此之外,固定的实训地点和实训时间对学生有着诸多限制,他们难以自主选择自己感兴趣的实训课程随时随地的学习。为解决上述问题,本文设计并实现了一个在线实训研讨云平台。该平台
2020年高考后,山东省发布的《2020年山东省普通高校招生填报志愿指南》中阐述了一系列志愿填报及录取规则的改变,标志着山东省“新高考”进入实施阶段。新政策实行后,志愿设置和填报志愿的权限规则都有较大变化。其中,最大的变化当属取消文理分科,采取“3+3”选考模式。同时,志愿填报的模式由“院校+专业”转变为“专业+院校”,每位考生可填报志愿的数量从36个上升到96个。政策改变带来的影响包括2020年
随着人口老龄化以及肌体失能人群的增加,市场上出现了许多为人们提供肢体训练、位置转移、独立自理等功能的康复诊疗智能设备,为肌体失能人群提供康复诊断和训练理疗服务。但是,这些康复诊疗智能设备存在着诊断不精准、训练理疗效率低、诊疗数据无法积累、患者训练记录不完整等问题,同时,针对康复诊疗领域的现有平台功能大同小异、千篇一律,主要以数据存储与读取为主,并不能对数据进行更有效的利用。本文设计了一套既可以管理
作为数据分析和知识获取的有效工具,概念格在大数据背景下具有广阔的发展空间。通过高效挖掘数据深层信息,快速建立数据之间的联系,可以满足多种领域的任务诉求。随着生物基因测序技术的发展,研究者意识到不能仅仅局限于获取生物基因数据,探究其中蕴含的特征规律也十分重要。因此,寻找有效挖掘和分析生物基因数据的方法成为当前的研究热点。分析现有的数据挖掘方法,发现其应用于生物基因数据仍存在以下不足:数据挖掘过程中侧
紫貂广泛分布于西伯利亚和欧洲东北部地区的亚寒带针叶林。其分布区气候长期寒冷,冬季气温普遍低于-30℃。紫貂与其它寒冷环境下的动物(北极熊、企鹅、鲸类和鳍足类等)相比具有较低的体脂率,因此不能通过厚厚的皮下脂肪层来隔绝寒冷空气。由此可见,紫貂进化出了不同的寒冷适应策略,然而其寒冷适应机制尚不明确。本研究基于课题组已有的紫貂全基因组数据,利用比较基因组的方法筛选紫貂脂肪代谢正选择基因,通过另外两只紫貂
基于大数据、云计算、移动互联网等技术的发展,数据通信多采用公共信道,敌手可通过公共信道实施假冒攻击伪装成合法参与者进行通信,窃取内部信息,造成用户身份和敏感数据的泄露。为了抵抗假冒攻击,保护合法用户的身份隐私,在进行通信前需要对用户进行匿名身份认证和密钥协商。匿名认证和密钥协商后,考虑到现有的匿名通信系统在通信时,对网络带宽和内存需求较大,不适合小规模团体使用,但小规模团体对于匿名通信的需求十分迫
培育耐盐农作物是盐碱地开发的重要途径和可行措施,我国已培育出多种类型的耐盐粮食作物和经济作物,但种植成本较高,经济效益较低,尚处于实验阶段。相对于粮食作物,蔬菜的经济价值较高,是开发盐碱地更有前景的农作物。目前传统育种或基因工程育种获得的耐盐蔬菜的耐盐效果均不理想,且在盐渍条件下产量较低,鲜有大规模推广应用。大白菜(Brassica rapa L.ssp.Pekinensis)其生长周期较短,产量