סקירה כללית של מבנה GAN

רשת למידה חישובית גנרטיבית (GAN) מורכבת משני חלקים:

  • הגנרטור לומד ליצור נתונים סבירים. המופעים שנוצרים הופכים לדוגמאות אימון שליליות למבדל.
  • המייחד לומד להבדיל בין הנתונים המזויפים של המחולל לבין נתונים אמיתיים. המבדיל מעניש את הגנרטור על יצירת תוצאות לא סבירות.

כשהאימון מתחיל, הגנרטור יוצר נתונים מזויפים באופן מובהק, והמייחד לומד במהירות לזהות שהם מזויפים:

שלוש העמודות מסומנות בתווית 'נתונים שנוצרו', 'מאפיין מבדיל' ו'נתונים אמיתיים'. בקטע 'נתונים שנוצרו', מופיע מלבן כחול שמכיל קו מפותל ועיגול. המלבן הוא הניסיון הראשון והגרוע של הגנרטור לצייר שטר דולר. בקטע 'נתונים אמיתיים' מוצגת תמונה של שטר של עשרה דולר. בקטע 'Discriminator' מופיעות המילים 'FAKE' ו-'REAL'. חץ מצביע מהמילה 'זיוף' לתמונה בקטע 'נתונים שנוצרו'. חץ נוסף מצביע מהמילה 'אמיתי' אל התמונה בקטע 'נתונים אמיתיים'.

ככל שהאימון מתקדם, המחולל מתקרב יותר לייצור פלט שיכול להטעות את המבדילה:

בתמונה הזו נוספה שורה חדשה מתחת לכותרות 'נתונים שנוצרו', 'מאפיין מבדיל' ו 'נתונים אמיתיים' בתמונה הקודמת. בקטע 'נתונים שנוצרו' מופיע מלבן ירוק עם המספר 10 בפינה הימנית העליונה ותרשימים פשוטים של פנים. בקטע 'נתונים אמיתיים' מוצגת תמונה של שטר של 100$ אמיתי. בקטע 'מאפיין מבדיל' מופיעה המילה 'מזויף' עם חץ שמצביע על התמונה בקטע 'נתונים שנוצרו', והמילה 'אמיתי' עם חץ שמצביע על התמונה בקטע 'נתונים אמיתיים'.

לבסוף, אם אימון הגנרטורים מתבצע בצורה טובה, יכולת המבדיל להבחין בין תמונות אמיתיות למזויפות הולכת ופוחתת. הוא מתחיל לסווג נתונים מזויפים כנתונים אמיתיים, והדיוק שלו יורד.

בתמונה הזו נוספה שורה חדשה מתחת לכותרות 'נתונים שנוצרו', 'מאפיין מבדיל' ו 'נתונים אמיתיים' בתמונה הקודמת הראשונה. בקטע 'נתונים שנוצרו' מוצגת תמונה של שטר של 20$. בקטע 'נתונים אמיתיים' מופיעה תמונה של שטר של 20$. בקטע 'מאפיין מבדיל' מופיעה המילה 'REAL' עם חץ שמצביע על התמונה בקטע 'נתונים שנוצרו', והמילה 'REAL' עם חץ שמצביע על התמונה בקטע 'נתונים אמיתיים'.

זו תמונה של המערכת כולה:

דיאגרמה של רשת למידה חישובית גנרטיבית (GAN). באמצע התרשים מופיעה תיבה עם הכיתוב 'discriminator'. שני ענפים נכנסים לתיבה הזו מימין.  ההסתעפות העליונה מתחילה בפינה הימנית העליונה של התרשים, בתוך צילינדר עם הכיתוב 'תמונות מהעולם האמיתי'. חץ מוביל מהצינור הזה לתיבת 'דוגמה'. חץ מהתיבה שמוכתרת בתווית 'דוגמה' מגיע לתיבת 'מאפיין מבדיל'. ההסתעפות התחתונה מובילה לתיבת 'מאפיין מבדיל', דרך התיבה 'קלט אקראי'. חץ מוביל מהתיבה 'קלט אקראי' לתיבה עם התווית 'מחולל'. חץ מוביל מהתיבה 'מחולל' לתיבה שנייה של 'דוגמה'. חץ מוביל מהתיבה 'דוגמה' אל התיבה 'מאפיין מבדיל'. בצד שמאל של התיבה Discriminator (מאפיין מבדיל), יש חץ שמובילה לתיבת 'מעגל ירוק ומעגל אדום'. המילה 'Real' מופיעה בטקסט ירוק מעל התיבה, והמילה 'False' מופיעה באדום מתחת לתיבה. שתי חצים מובילים מהתיבה הזו לשתי תיבות בצד הימני של התרשים. חץ אחד מוביל לתיבת
          הכותרת 'Discriminator loss'. החץ השני מוביל לתיבת 'Generator loss'.

גם הגנרטור וגם הדיסקרימינטור הם רשתות נוירונים. הפלט של המחולל מחובר ישירות לקלט של המזהה. באמצעות העברה לאחור, הסיווג של המזהה מספק אות שהגנרטור משתמש בו כדי לעדכן את המשקלים שלו.

נרחיב על החלקים השונים של המערכת הזו.