畫貓貓哄女孩子好浪漫喔!

畫貓貓哄女孩子好浪漫喔!

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簡評:國外有個男孩子,為了哄女孩子開心,訓練了一個 BEGAN 的神經網路模型來畫小貓貓!真的很熱愛代碼了(誤

Zack Nado 是 Google Brain 的一名工程師,他和他的女朋友都是 Pusheen(胖吉貓)的超級粉絲。國內可能對 Pusheen 不太熟悉,它是由 Claire Belton 和 Andrew Duff 兩位藝術家創作的一隻豐滿的灰色虎斑短毛貓,Facebook 設定頁面的插圖幾乎都是 Pusheen。

所以呢,為了給女朋友過生日,Zack 就開始嘗試創建一個機器學習程序來畫 Pusheen!

Zack 創建的是「Generative Adversarial Network」,簡稱「GAN」,即生成式對抗網路,是目前很流行的機器學習程序類型。

製作貓貓數據集

為了讓神經網路對畫貓貓這件事有所了解,就需要給它們足夠多的目標圖像,多多益善。但這對於 Pusheen 來說是個小問題,因為並沒有這麼多 Pusheen 圖像。和那些動輒 50,000-1,200,000 個圖像的標準機器學習數據集相比,Pusheen 的圖像實在太少了。

所以 Zack 就用了些小技巧來製作新圖像 —— 將原圖旋轉、縮放、翻轉!

有了足夠多的貓貓圖片,就可以將其使用在神經網路中了!

訓練神經網路

之所以稱之為「生成式對抗網路」,是因為這個模型中包含兩個模塊 —— 生成模型(Generative Model)和判別模型(Discriminative Model),我們可以這樣簡單理解:

  • 判別器學習生成器產生的圖像中的缺陷,以便它能從假圖像中挑選出真實的圖像
  • 生成器學習如何生成與真實圖像類似的圖像,以使判別器無法區分

於是這個模型中的兩個模塊都有自己的目標,我們就可以開始訓練神經網路了。典型的設置是這樣的:

  1. 給判別器一些真實的圖像,讓它知道 Pusheen 貓長什麼樣子
  2. 給生成器一些隨機數,讓它開始生成一些圖像
  3. 將生成的圖像傳給判別器,讓判別器知道生成器生成了什麼圖像
  4. 重複 Step 1

在幾十萬次重複後,我們就擁有了一個擅長製作 Pusheen 的發生器,以及一個在真偽圖像中徘徊的鑒別器了。下面這個視頻能讓我們直觀地看到神經網路的工作進度 —— 首先學習圖像的基本知識(比如白色背景上的灰色圓形物體),然後逐漸變得複雜(如耳朵和尾部),接著是面部,最後越來越接近我們的小貓貓!

神經網路訓練過程 https://www.zhihu.com/video/1007574883244646400

▎結果

下面是不同模型生成的圖像(不同參數設置 生成的圖像是不同的)

Model 1

Model 2

Model 3

當然也有一些翻車的……

感興趣的話可以點進原文鏈接看看,Zack 在他的博客中還設置了參數控制項,可以讓你自行設置參數,並且實時看到生成模型的變化。

另外,還有一篇專業版本 (Expert) 提供給機器學習的人士閱讀,真的很貼心了!人家有女朋友不是沒有道理的 ~


原文鏈接:

Generating Pusheen with AI

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