fake_imgs = generator(z).detach() # Adversarial loss loss_D = discriminator_loss(real_imgs,fake_imgs) loss_D.backward() optimizer_D.step()
时间: 2024-02-14 12:08:27 浏览: 29
这段代码是一个典型的GAN的训练过程,其中 `generator` 和 `discriminator_loss` 是GAN中的生成器和判别器损失函数。`z` 是一个随机噪声向量,`real_imgs` 是真实图像,`fake_imgs` 是生成器生成的假图像。
在这段代码中,首先使用生成器生成假图像 `fake_imgs`,然后计算判别器损失函数 `loss_D`,这个损失函数通常是二分类交叉熵损失函数或均方误差损失函数。接着,通过 `loss_D.backward()` 计算判别器的梯度,并使用 `optimizer_D.step()` 更新判别器的参数,以使其更好地区分真实图像和假图像。
需要注意的是,在计算 `loss_D` 时,`fake_imgs` 是通过 `detach()` 方法从生成器中分离出来的,这是为了防止在反向传播时更新生成器的参数。因为在GAN中,生成器和判别器是交替训练的,如果在更新判别器时更新了生成器的参数,那么在更新生成器时就会影响到判别器的性能。
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def discriminator_loss(self, x, z): y_real = self.discriminator_model(x) discriminator_loss_real = self._bce(y_true=ones_like(y_real), y_pred=y_real) y_fake = self.adversarial_supervised(z) discriminator_loss_fake = self._bce(y_true=zeros_like(y_fake), y_pred=y_fake) y_fake_e = self.adversarial_embedded(z) discriminator_loss_fake_e = self._bce(y_true=zeros_like(y_fake_e), y_pred=y_fake_e) return (discriminator_loss_real + discriminator_loss_fake + self.gamma * discriminator_loss_fake_e)
这是一个用于计算鉴别器损失的函数。该函数接受两个输入,`x`和`z`,分别表示真实样本和生成样本。在函数中,首先通过鉴别器模型对真实样本进行预测,得到`y_real`。然后使用二元交叉熵损失函数 `_bce` 计算真实样本的鉴别器损失 `discriminator_loss_real`。
接下来,通过对生成样本使用两个不同的辅助鉴别器模型 `adversarial_supervised` 和 `adversarial_embedded` 进行预测。分别得到 `y_fake` 和 `y_fake_e`。然后使用二元交叉熵损失函数 `_bce` 分别计算生成样本的鉴别器损失 `discriminator_loss_fake` 和 `discriminator_loss_fake_e`。
最后,通过加权求和将三个损失项组合起来,其中 `self.gamma` 是一个权重参数。返回最终的鉴别器损失值。
请注意,该代码片段中的 `_bce` 函数可能是定义在其他地方的一个二元交叉熵损失函数。
def train_step(real_ecg, dim): noise = tf.random.normal(dim) for i in range(disc_steps): with tf.GradientTape() as disc_tape: generated_ecg = generator(noise, training=True) real_output = discriminator(real_ecg, training=True) fake_output = discriminator(generated_ecg, training=True) disc_loss = discriminator_loss(real_output, fake_output) gradients_of_discriminator = disc_tape.gradient(disc_loss, discriminator.trainable_variables) discriminator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_discriminator, discriminator.trainable_variables)) ### for tensorboard ### disc_losses.update_state(disc_loss) fake_disc_accuracy.update_state(tf.zeros_like(fake_output), fake_output) real_disc_accuracy.update_state(tf.ones_like(real_output), real_output) ####################### with tf.GradientTape() as gen_tape: generated_ecg = generator(noise, training=True) fake_output = discriminator(generated_ecg, training=True) gen_loss = generator_loss(fake_output) gradients_of_generator = gen_tape.gradient(gen_loss, generator.trainable_variables) generator_optimizer.apply_gradients(zip(gradients_of_generator, generator.trainable_variables)) ### for tensorboard ### gen_losses.update_state(gen_loss) ####################### def train(dataset, epochs, dim): for epoch in tqdm(range(epochs)): for batch in dataset: train_step(batch, dim) disc_losses_list.append(disc_losses.result().numpy()) gen_losses_list.append(gen_losses.result().numpy()) fake_disc_accuracy_list.append(fake_disc_accuracy.result().numpy()) real_disc_accuracy_list.append(real_disc_accuracy.result().numpy()) ### for tensorboard ### # with disc_summary_writer.as_default(): # tf.summary.scalar('loss', disc_losses.result(), step=epoch) # tf.summary.scalar('fake_accuracy', fake_disc_accuracy.result(), step=epoch) # tf.summary.scalar('real_accuracy', real_disc_accuracy.result(), step=epoch) # with gen_summary_writer.as_default(): # tf.summary.scalar('loss', gen_losses.result(), step=epoch) disc_losses.reset_states() gen_losses.reset_states() fake_disc_accuracy.reset_states() real_disc_accuracy.reset_states() ####################### # Save the model every 5 epochs # if (epoch + 1) % 5 == 0: # generate_and_save_ecg(generator, epochs, seed, False) # checkpoint.save(file_prefix = checkpoint_prefix) # Generate after the final epoch display.clear_output(wait=True) generate_and_save_ecg(generator, epochs, seed, False)
下面是将上述代码转换为PyTorch代码的示例:
```python
def train_step(real_ecg, dim):
noise = torch.randn(dim)
for i in range(disc_steps):
generated_ecg = generator(noise, training=True)
real_output = discriminator(real_ecg, training=True)
fake_output = discriminator(generated_ecg, training=True)
disc_loss = discriminator_loss(real_output, fake_output)
discriminator.zero_grad()
disc_loss.backward()
discriminator_optimizer.step()
### for tensorboard ###
disc_losses.update(disc_loss)
fake_disc_accuracy.update(torch.zeros_like(fake_output), fake_output)
real_disc_accuracy.update(torch.ones_like(real_output), real_output)
#######################
for i in range(gen_steps):
generated_ecg = generator(noise, training=True)
fake_output = discriminator(generated_ecg, training=True)
gen_loss = generator_loss(fake_output)
generator.zero_grad()
gen_loss.backward()
generator_optimizer.step()
### for tensorboard ###
gen_losses.update(gen_loss)
#######################
def train(dataset, epochs, dim):
for epoch in tqdm(range(epochs)):
for batch in dataset:
train_step(batch, dim)
disc_losses_list.append(disc_losses.avg)
gen_losses_list.append(gen_losses.avg)
fake_disc_accuracy_list.append(fake_disc_accuracy.avg)
real_disc_accuracy_list.append(real_disc_accuracy.avg)
### for tensorboard ###
# with disc_summary_writer.as_default():
# tf.summary.scalar('loss', disc_losses.result(), step=epoch)
# tf.summary.scalar('fake_accuracy', fake_disc_accuracy.result(), step=epoch)
# tf.summary.scalar('real_accuracy', real_disc_accuracy.result(), step=epoch)
# with gen_summary_writer.as_default():
# tf.summary.scalar('loss', gen_losses.result(), step=epoch)
#######################
disc_losses.reset()
gen_losses.reset()
fake_disc_accuracy.reset()
real_disc_accuracy.reset()
#######################
# Save the model every 5 epochs
# if (epoch + 1) % 5 == 0:
# generate_and_save_ecg(generator, epochs, seed, False)
# checkpoint.save(file_prefix = checkpoint_prefix)
# Generate after the final epoch
# display.clear_output(wait=True)
# generate_and_save_ecg(generator, epochs, seed, False)
```
注意:上述代码仅作为示例,可能需要根据实际情况进行调整和修改。