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对抗性潜在自编码器

Stanislav Pidhorskyi Donald Adjeroh Gianfranco Doretto

摘要

自编码器网络是一类无监督学习方法,旨在通过同时学习编码器-生成器映射,融合生成能力与表征学习特性。尽管该领域已得到广泛研究,但其生成能力是否与生成对抗网络(GAN)相当,以及能否学习到解耦表征等问题,仍未得到充分解答。为此,我们提出一种能够联合解决上述问题的自编码器架构,称为对抗潜在自编码器(Adversarial Latent Autoencoder, ALAE)。该架构具有通用性,可有效利用近年来在GAN训练技术方面的进展。我们设计了两种自编码器结构:一种基于多层感知机(MLP)编码器,另一种则基于StyleGAN生成器,后者被称为StyleALAE。我们验证了两种架构在表征解耦性方面的表现。实验表明,StyleALAE不仅能够生成与StyleGAN相当质量的1024×1024人脸图像,还能在相同分辨率下实现基于真实图像的面部重建与编辑操作。这使得ALAE成为首个在性能上可与仅含生成器的架构相媲美,甚至超越其能力的自编码器模型。


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