解决keras GAN训练是loss不发生变化,accuracy一直为0.5的问题

解决keras GAN训练是loss不发生变化,accuracy一直为0.5的问题

1、Binary Cross Entropy

常用于二分类问题，当然也可以用于多分类问题，通常需要在网络的最后一层添加sigmoid进行配合使用，其期望输出值（target）需要进行one hot编码，另外BCELoss还可以用于多分类问题Multi-label classification.

定义：

For brevity, let x = output, z = target. The binary cross entropy loss is
loss(x, z) = - sum_i (x[i] * log(z[i]) + (1 - x[i]) * log(1 - z[i]))

对应的代码为：

def binary_crossentropy(t,o):
return -(t*tf.log(o+eps) + (1.0-t)*tf.log(1.0-o+eps))

2、Categorical cross-entropy

p are the predictions, t are the targets, i denotes the data point and j denotes the class.

适用于多分类问题，并使用softmax作为输出层的激活函数的情况。

补充知识：训练GAN的一些小贴士

下面是我认识到自己犯过的一些错误，以及我从中学到的一些东西。所以，如果你是GANs的新手，并没有看到在训练方面取得很大的成功，也许看看以下几个方面会有所帮助:

1、大卷积核和更多的滤波器

更大的卷积核覆盖了前一层图像中的更多像素，因此可以查看更多信息。5x5的核与CIFAR-10配合良好，在判别器中使用3x3核使判别器损耗迅速趋近于0。对于生成器，你希望在顶层的卷积层有更大的核，以保持某种平滑。在较低的层，我没有看到改变内核大小的任何主要影响。

滤波器的数量可以大量增加参数的数量，但通常需要更多的滤波器。我在几乎所有的卷积层中都使用了128个滤波器。使用较少的滤波器，特别是在生成器中，使得最终生成的图像过于模糊。因此，看起来更多的滤波器可以帮助捕获额外的信息，最终为生成的图像增加清晰度。

2、标签翻转(Generated=True, Real=False)

虽然一开始看起来很傻，但对我有用的一个主要技巧是更改标签分配。

如果你使用的是Real Images = 1，而生成的图像= 0，则使用另一种方法会有所帮助。正如我们将在后面看到的，这有助于在早期迭代中使用梯度流，并帮助使梯度流动。

3、使用有噪声的标签和软标签

这在训练判别器时是非常重要的。硬标签(1或0)几乎扼杀了早期的所有学习，导致识别器非常快地接近0损失。最后，我使用0到0.1之间的随机数表示0标签(真实图像)，使用0.9到1.0之间的随机数表示1标签(生成的图像)。在训练生成器时不需要这样做。

此外，增加一些噪音的训练标签也是有帮助的。对于输入识别器的5%的图像，标签被随机翻转。比如真实的被标记为生成的，生成的被标记为真实的。

4、使用批归一化是有用的，但是需要有其他的东西也是合适的

批归一化无疑有助于最终的结果。添加批归一化后，生成的图像明显更清晰。但是，如果你错误地设置了卷积核或滤波器，或者识别器的损失很快达到0，添加批归一化可能并不能真正帮助恢复。

5、每次一个类别

为了更容易地训练GANs，确保输入数据具有相似的特征是很有用的。例如，与其在CIFAR-10的所有10个类中都训练GAN，不如选择一个类(例如，汽车或青蛙)并训练GANs从该类生成图像。DC-GAN的其他变体在学习生成多个类的图像方面做得更好。例如，以类标签为输入，生成基于类标签的图像。但是，如果你从一个普通的DC-GAN开始，最好保持事情简单。

6、查看梯度

如果可能的话，试着监控梯度以及网络中的损失。这些可以帮助你更好地了解训练的进展，甚至可以帮助你在工作不顺利的情况下进行调试。

理想情况下，生成器应该在训练的早期获得较大的梯度，因为它需要学习如何生成真实的数据。另一方面，判别器并不总是在早期获得较大的梯度，因为它可以很容易地区分真假图像。一旦生成器得到足够的训练，判别器就很难分辨真假图像。它会不断出错，并得到大的梯度。

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