李宏毅hw-6利用GAN生成动漫图像

一、查漏补缺、熟能生巧：

1.什么是转置卷积convTranspose、以及这种转置卷积怎么使用：

（1）具体的原理直接看李沐老师的那个演示，非常清晰：

47 转置卷积【动手学深度学习v2】_哔哩哔哩_bilibili

（2）对于这个代码

 def dconv_bn_relu(self, in_dim, out_dim):
        return nn.Sequential(
            nn.ConvTranspose2d(in_dim, out_dim, kernel_size=5, stride=2,
                               padding=2, output_padding=1, bias=False),        #double height and width
            nn.BatchNorm2d(out_dim),
            nn.ReLU(True)
        )

来自GPT的说法：

2.关于weight_init和self.apply()

3.关于G(z_samples)部分的一个不理解的地方：

二、DCGAN ， WGAN ,WGAN_GP （三种的5个epoch的效果对比）:

1.DCGAN版本：一般般，直接用助教的sample_code即可，

2.对于WGAN的代码：

也就是在DCGAN中进行这种修改就好了

效果：

3.采用WAGN-GP：

需要做的修改：

PyTorch-GAN/implementations/wgan_gp/wgan_gp.py at master · eriklindernoren/PyTorch-GAN (github.com)

 主要是写一个函数，然后把weight_clam那个for循环注释掉，其他的就按照助教给的注释来就好了

def compute_gradient_penalty(self,D, real_samples, fake_samples):    
        
        Tensor = torch.cuda.FloatTensor  #if cuda else torch.FloatTensor
        """
        #这里需要参考那个link引入gradient penalty function
        Implement gradient penalty function
        """
        """Calculates the gradient penalty loss for WGAN GP"""
        # Random weight term for interpolation between real and fake samples
        alpha = Tensor(np.random.random((real_samples.size(0), 1, 1, 1)))
        # Get random interpolation between real and fake samples
        interpolates = (alpha * real_samples + ((1 - alpha) * fake_samples)).requires_grad_(True)
        d_interpolates = D(interpolates)
        
        
        
        fake = Variable(Tensor(d_interpolates.shape).fill_(1.0), requires_grad=False)

        # Get gradient w.r.t. interpolates
        gradients = autograd.grad(
            outputs=d_interpolates,
            inputs=interpolates,
            grad_outputs=fake,
            create_graph=True,
            retain_graph=True,
            only_inputs=True,
        )[0]
        gradients = gradients.view(gradients.size(0), -1)
        gradient_penalty = ((gradients.norm(2, dim=1) - 1) ** 2).mean()
        return gradient_penalty

效果：

；

中午睡觉的时候，用这个kaggle来train一下这个WGAN-GP,

直接设置critic =5 , epoch =1000 试一试

很可惜，第36个epoch的时候就崩掉了，不过生成的效果还不错,比之前的都要好一些，

所以，估计只要epoch足够多，用WGAN-GP可以生成比较好的动漫人脸的