相对自适应判别器(Relative Adaptive Discriminator, RAD)

文献1提出了一种改进的生成对抗网络(GAN)框架,旨在解决传统GAN和进化GAN(EGAN)中常见的训练不稳定、模式崩溃、梯度消失和高计算成本等问题。其中有一个创新点指出传统判别器基于绝对分数判断真假样本,容易导致训练不平衡。RAD基于相对logit差异来评估真实样本和生成样本。

传统GAN判别器的损失:

这篇文章提出的:

其中:

生成器的损失:

在这里回顾一下GAN的设计思路,这涉及了一个博弈论的思想,简单说就是让生成器尽力去欺骗判别器(xfake→xreal),而判别器要尽力去区分这个数据是否来自生成器(D(xreal)→1、D(xfake)→0)。

再来看这篇论文的改进思路,其核心思想是:比较同一小批中的真实样本和生成样本,并从它们的差异(相对logits)中学习,而不是绝对概率。

他给了伪代码,其中他设计了两个生成样本,但并未见其如何使用。

在这里我用Pytorch实现一下:

python 复制代码
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
python 复制代码
def rad_generator_loss(real_logits, fake_logits, eps=1e-8):
    """
    相对自适应生成器损失
    参数:
        real_logits: 判别器对真实样本的输出, shape (batch_size,)
        fake_logits: 判别器对生成样本的输出, shape (batch_size,)
    返回:
        生成器损失标量
    """
    # 生成器希望 fake_logits - real_logits 尽量大
    diff_fake_real = fake_logits - real_logits
    loss_gen = -torch.log(torch.sigmoid(diff_fake_real) + eps).mean()
    return loss_gen
python 复制代码
def rad_discriminator_loss(real_logits, fake_logits, eps=1e-8):
    """
    相对自适应判别器损失 (RAD)
    参数:
        real_logits: 判别器对真实样本的输出, shape (batch_size,)
        fake_logits: 判别器对生成样本的输出, shape (batch_size,)
        eps: 防止 log 数值不稳定
    返回:
        判别器损失标量
    """
    # 保持广播机制,对每个样本对计算差值
    # 第一项: log σ(real - fake)
    diff_real_fake = real_logits - fake_logits
    loss_real = -torch.log(torch.sigmoid(diff_real_fake) + eps).mean()
    # 第二项: log σ(fake - real)
    diff_fake_real = fake_logits - real_logits
    loss_fake = -torch.log(torch.sigmoid(diff_fake_real) + eps).mean()
    
    return loss_real + loss_fake

参考文献:

1Atifa Rafique, Xue Yu, Kashif Iqbal, Mujahid Tabassum, Amir Hussain, Khursheed Aurangzeb,

MD-EGAN: Evolutionary GAN with dynamic latent sampling and relative adaptive discriminator for improved performance,Neurocomputing,Volume664,2026,131951, https://doi.org/10.1016/j.ne ucom.2025.131951.

***************END**************

相关推荐
菜冻鱼4 小时前
Python-pytorch-高级技巧
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·神经网络·聚类
菜冻鱼4 小时前
Python-pytorch-模型保存与加载
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习
小白学大数据6 小时前
CuPy vs Numba vs PyTorch:GPU 加速方案怎么选
人工智能·pytorch·爬虫·python
菜冻鱼8 小时前
Python-pytorch-数据加载
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习
现代野蛮人10 小时前
【深度学习实验】—— 利用 RNN 模型进行心脏病预测
pytorch·python·tensorflow·ml
菜冻鱼1 天前
Python-pytorch-训练流程
开发语言·人工智能·pytorch·python·深度学习·支持向量机·sklearn
阿图灵1 天前
Seq2Seq Transformer 中英翻译实战:从 GRU 到 Transformer,BLEU 0.225 → 0.307
pytorch·深度学习·gru·transformer·机器翻译·seq2seq
Matt今年18岁1 天前
自动检测校园网状态,自动联网并恢复 Ubuntu 下的 ToDesk 连接
运维·服务器·开发语言·pytorch·python·ubuntu
程序猿编码1 天前
不用PyTorch,我用C++手写了一个能认手写数字的神经网络
c++·pytorch·神经网络·大模型
129Lab2 天前
数据驱动电池SOH预测实战:用AI工具快速构建深度学习模型并调参
pytorch·深度学习·ai编程·数据驱动·特征工程·电池管理系统·电池健康状态