谷歌剛剛宣布升級(jí)了新版TF-GAN，這是TensorFlow 2.0的輕量級(jí)GAN庫(kù)。此次升級(jí)和新功能包括：云TPU支持、用于自學(xué)GAN的課程、GAN的衡量指標(biāo)、無(wú)痛pip安裝TF-GAN等。

2017年谷歌推出了TF-GAN。這是一個(gè)用于訓(xùn)練和評(píng)估生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)的輕量級(jí)工具庫(kù)，已在GitHub開(kāi)源。

TF-GAN為開(kāi)發(fā)者提供了輕松訓(xùn)練 GAN 的基礎(chǔ)條件、經(jīng)過(guò)完整測(cè)試的損失函數(shù)和評(píng)估指標(biāo)，以及易于使用的范例，受到廣泛的好評(píng)。

TF-GAN中的訓(xùn)練通常包括以下步驟：

指定網(wǎng)絡(luò)的輸入

使用GANModel設(shè)置生成器和鑒別器

使用GANLoss指定損失

使用GANTrainOps創(chuàng)建訓(xùn)練操作

開(kāi)始訓(xùn)練模型

而就在今天，谷歌宣布了TF-GAN的升級(jí)版。下面我們就來(lái)看看都有哪些升級(jí)和新功能。

新版更新及新增功能介紹

云TPU支持

開(kāi)發(fā)者現(xiàn)在可以使用TF-GAN在谷歌的云TPU上訓(xùn)練GAN。TPU是谷歌定制開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用集成電路（ASIC），用于加速機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載。在其他硬件平臺(tái)上需要花費(fèi)數(shù)周時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練的模型，在TPU上可能只需要數(shù)小時(shí)即可完成。

下面這個(gè)開(kāi)源示例演示了如何利用TPU，通過(guò)ImageNet訓(xùn)練圖像生成GAN：

https://github.com/tensorflow/gan/tree/master/tensorflow_gan/examples/self_attention_estimator

開(kāi)發(fā)者還可以免費(fèi)使用colaboratory，在TPU教程中運(yùn)行TF-GAN：

https://colab.research.google.com/github/tensorflow/gan/blob/master/tensorflow_gan/examples/colab_notebooks/tfgan_on_tpus.ipynb

用于自學(xué)GAN的課程

當(dāng)知識(shí)能夠免費(fèi)提供時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)效果最佳。為此，谷歌發(fā)布了一個(gè)自學(xué)GAN的課程，該課程基于谷歌內(nèi)部已經(jīng)教授多年的GAN課程。

開(kāi)發(fā)者只需要觀(guān)看視頻，閱讀說(shuō)明，進(jìn)行練習(xí)；執(zhí)行代碼示例是精通機(jī)器學(xué)習(xí)的好方法。

GAN指標(biāo)

學(xué)術(shù)論文有時(shí)會(huì)“發(fā)明一個(gè)標(biāo)桿”，然后用它來(lái)衡量其他的結(jié)果。

為了便于比較論文的結(jié)果，TF-GAN使得使用標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)變得更加容易。除了能夠糾正某些困擾標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)源實(shí)現(xiàn)的數(shù)值精度和統(tǒng)計(jì)偏差之外，TF-GAN指標(biāo)在計(jì)算上是高效的，并且在語(yǔ)法上易于使用。

添加更多范例供開(kāi)發(fā)者學(xué)習(xí)

GAN研究節(jié)奏更新?lián)Q代特別快。TF-GAN并不打算持續(xù)保留所有GAN模型的實(shí)例，不過(guò)谷歌還是添加了一些他們覺(jué)得比較相關(guān)的內(nèi)容，包括在TPU上訓(xùn)練的Self-Attention GAN。

PyPi包：無(wú)痛安裝TF-GAN

TF-GAN現(xiàn)在可以用'pip install tensorflow-gan'安裝，配合'import tensorflow_gan as tfgan'一起服用，效果頗佳。

Colaboratory教程

谷歌改進(jìn)了之前的教程，現(xiàn)在可以與谷歌的免費(fèi)GPU和TPU一起使用。

獨(dú)立的GitHub倉(cāng)庫(kù)

TF-GAN現(xiàn)在有了自己獨(dú)立的GitHub倉(cāng)庫(kù)，便于更輕松地追蹤更改，并正確地為開(kāi)源貢獻(xiàn)者提供回報(bào)。

Github：

https://github.com/tensorflow/gan

兼容TensorFlow 2.0

TF-GAN目前與TF 2.0兼容，但谷歌仍在繼續(xù)使其與Keras兼容。開(kāi)發(fā)者可以在tensorflow.org/beta找到一些不使用TF-GAN的GAN Keras示例，包括DCGAN，Pix2Pix和CycleGAN。

使用TF-GAN的范例項(xiàng)目

云TPU上的Self-Attention GAN

Self-Attention GAN使用兩個(gè)指標(biāo)，即初始分?jǐn)?shù)和Frechet初始距離，在圖像生成方面取得了最先進(jìn)的結(jié)果。谷歌開(kāi)源了這個(gè)模型的兩個(gè)版本，其中一個(gè)在Cloud TPU上以開(kāi)源方式運(yùn)行。TPU版本與GPU版本相同，但訓(xùn)練速度提高了12倍。

下面3張圖片依次為：TPU生成的fake圖片、GPU生成的fake圖片以及真實(shí)照片：

圖像擴(kuò)展

基于周?chē)h(huán)境填充圖像的缺失部分進(jìn)行圖像修復(fù)，已經(jīng)是一個(gè)研究的很成熟的問(wèn)題，但相關(guān)的圖像擴(kuò)展問(wèn)題的研究較少。

圖像擴(kuò)展要求算法以“合理且一致”的方式將圖像擴(kuò)展到其邊界之外。這在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中是有用的，其中通常需要模擬不同的相機(jī)特性，以及諸如全景拼接之類(lèi)的計(jì)算攝影應(yīng)用，其中不同的圖像需要被平滑地縫合在一起。

谷歌研究工程師最近開(kāi)發(fā)了一種新算法，該算法使用比以前的方法更少的工件擴(kuò)展圖像，并使用TPU對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練。

BigGAN

DeepMind研究團(tuán)隊(duì)使用新更改的體系結(jié)構(gòu)、更大的網(wǎng)絡(luò)、更大的batch大小和Google TPU相結(jié)合，改進(jìn)了本文中最先進(jìn)的圖像生成。

他們使用TF-GAN的評(píng)估模塊來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，并且能夠展示各種圖像尺寸的質(zhì)量改進(jìn)。