“Reparameterization trick”(重参数化技巧)是一种在训练生成模型中处理随机性潜在变量的方法,特别常见于变分自动编码器(VAE)等模型中。这个技巧的目的是使模型可微分(differentiable),以便使用梯度下降等反向传播算法来训练模型,也就是将随机采样的过程转换为可导的运算,从而使得梯度下降算法可以正常工作。
以下是它的基本原理和操作:
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背景:在生成模型中,通常会有一个随机性的潜在变量,例如高斯分布中的均值和方差,用于生成样本。这会导致问题,因为采样操作是不可微的,无法通过反向传播来更新梯度,从而让模型学习这些分布参数。
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重参数化:为了解决这个问题,“Reparameterization trick” 提出将随机采样操作从网络中移动到一个确定性函数中。这个确定性函数通常是一个线性变换,将从标准高斯分布(均值为0,方差为1)中采样的随机噪声与潜在变量的均值和标准差相结合。这个确定性函数是可微分的,因此梯度可以在这个过程中传播。
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具体操作:在实际操作中,首先从标准高斯分布中采样一个随机噪声向量(通常记作𝝐)。然后,通过一个神经网络或其他可微分的映射函数,将这个随机噪声向量与模型的均值和标准差参数相结合,生成最终的潜在变量。这个潜在变量被用于生成样本,同时也与损失函数相关联,使得可以通过反向传播来更新梯度。
我是在看Variational Bipartite Graph Encoder的时候看到作者有这样一个操作,如下,当时觉得很奇怪。
总之,“Reparameterization trick” 允许模型在训练过程中通过随机采样得到的潜在变量,同时保持了可微性,从而使生成模型更容易优化。这个技巧在生成对抗网络(GANs)、变分自动编码器(VAE)和其他生成模型中广泛应用。