完善基于PyTorch的条件生成对抗网络(CGAN)的代码框架

时间: 2024-02-09 12:09:05 浏览: 39
好的,我可以为你提供一个基于PyTorch的CGAN代码框架。首先,让我们定义一些必要的库和参数: ``` python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import Dataset, DataLoader from torchvision import transforms from torchvision.datasets import MNIST # Define hyperparameters batch_size = 128 lr = 0.0002 z_dim = 100 num_epochs = 50 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') ``` 接下来,我们定义生成器和判别器网络: ``` python class Generator(nn.Module): def __init__(self, z_dim=100, img_dim=784, hidden_dim=256): super(Generator, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(z_dim, hidden_dim) self.fc2 = nn.Linear(hidden_dim, hidden_dim) self.fc3 = nn.Linear(hidden_dim, img_dim) self.relu = nn.ReLU() self.sigmoid = nn.Sigmoid() def forward(self, z): x = self.relu(self.fc1(z)) x = self.relu(self.fc2(x)) x = self.sigmoid(self.fc3(x)) return x class Discriminator(nn.Module): def __init__(self, img_dim=784, hidden_dim=256): super(Discriminator, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(img_dim, hidden_dim) self.fc2 = nn.Linear(hidden_dim, hidden_dim) self.fc3 = nn.Linear(hidden_dim, 1) self.relu = nn.ReLU() self.sigmoid = nn.Sigmoid() def forward(self, x): x = self.relu(self.fc1(x)) x = self.relu(self.fc2(x)) x = self.sigmoid(self.fc3(x)) return x ``` 然后,我们定义损失函数和优化器: ``` python criterion = nn.BCELoss() G = Generator(z_dim).to(device) D = Discriminator().to(device) g_optimizer = optim.Adam(G.parameters(), lr=lr) d_optimizer = optim.Adam(D.parameters(), lr=lr) ``` 接下来,我们定义训练循环: ``` python def train_GAN(dataloader, num_epochs): G.train() D.train() for epoch in range(num_epochs): for i, (real_imgs, _) in enumerate(dataloader): real_imgs = real_imgs.to(device) batch_size = real_imgs.size(0) # Train discriminator d_optimizer.zero_grad() # Train on real data real_labels = torch.ones(batch_size, 1).to(device) real_outputs = D(real_imgs) d_loss_real = criterion(real_outputs, real_labels) # Train on fake data z = torch.randn(batch_size, z_dim).to(device) fake_imgs = G(z) fake_labels = torch.zeros(batch_size, 1).to(device) fake_outputs = D(fake_imgs) d_loss_fake = criterion(fake_outputs, fake_labels) d_loss = d_loss_real + d_loss_fake d_loss.backward() d_optimizer.step() # Train generator g_optimizer.zero_grad() z = torch.randn(batch_size, z_dim).to(device) fake_imgs = G(z) fake_labels = torch.ones(batch_size, 1).to(device) fake_outputs = D(fake_imgs) g_loss = criterion(fake_outputs, fake_labels) g_loss.backward() g_optimizer.step() if i % 100 == 0: print("Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Discriminator Loss: {:.4f}, Generator Loss: {:.4f}" .format(epoch, num_epochs, i, len(dataloader), d_loss.item(), g_loss.item())) ``` 最后,我们加载数据集并开始训练: ``` python transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=(0.5,), std=(0.5,)) ]) train_dataset = MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) train_dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True, drop_last=True) train_GAN(train_dataloader, num_epochs) ``` 这是一个简单的CGAN代码框架,你可以根据自己的需求进行修改和扩展。

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