論文の概要: CHAIN: Enhancing Generalization in Data-Efficient GANs via lipsCHitz continuity constrAIned Normalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00521v4
• Date: Sat, 1 Jun 2024 16:22:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-04 15:37:39.978304
• Title: CHAIN: Enhancing Generalization in Data-Efficient GANs via lipsCHitz continuity constrAIned Normalization
• Title（参考訳）: CHAIN:リプシッツ連続性によるデータ効率GANの一般化の促進
• Authors: Yao Ni, Piotr Koniusz,
• Abstract要約: GAN(Generative Adversarial Networks)は画像生成を著しく進歩させるが、その性能は豊富なトレーニングデータに大きく依存する。 限られたデータを持つシナリオでは、GANは差別者の過度な適合と不安定なトレーニングに苦労することが多い。 我々は、従来の中心ステップをゼロ平均正規化に置き換え、スケーリングステップでリプシッツ連続性制約を統合するCHAINを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.20084231028338
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Generative Adversarial Networks (GANs) significantly advanced image generation but their performance heavily depends on abundant training data. In scenarios with limited data, GANs often struggle with discriminator overfitting and unstable training. Batch Normalization (BN), despite being known for enhancing generalization and training stability, has rarely been used in the discriminator of Data-Efficient GANs. Our work addresses this gap by identifying a critical flaw in BN: the tendency for gradient explosion during the centering and scaling steps. To tackle this issue, we present CHAIN (lipsCHitz continuity constrAIned Normalization), which replaces the conventional centering step with zero-mean regularization and integrates a Lipschitz continuity constraint in the scaling step. CHAIN further enhances GAN training by adaptively interpolating the normalized and unnormalized features, effectively avoiding discriminator overfitting. Our theoretical analyses firmly establishes CHAIN's effectiveness in reducing gradients in latent features and weights, improving stability and generalization in GAN training. Empirical evidence supports our theory. CHAIN achieves state-of-the-art results in data-limited scenarios on CIFAR-10/100, ImageNet, five low-shot and seven high-resolution few-shot image datasets. Code: https://github.com/MaxwellYaoNi/CHAIN
• Abstract（参考訳）: GAN(Generative Adversarial Networks)は画像生成を著しく進歩させるが、その性能は豊富なトレーニングデータに大きく依存する。 限られたデータを持つシナリオでは、GANは差別者の過度な適合と不安定なトレーニングに苦労することが多い。 バッチ正規化(BN)は、一般化と訓練安定性の向上で知られているが、データ効率のよいGANの識別器としてはほとんど使われていない。 我々の研究は、BNの重大な欠陥、すなわち集中とスケーリングの段階における勾配爆発の傾向を特定することで、このギャップに対処する。 この問題に対処するために、従来の中心ステップをゼロ平均正規化に置き換え、スケーリングステップにリプシッツ連続性制約を統合するCHAIN(lipsCHitz continuity constrAIned Normalization)を提案する。 CHAINは、正常化および非正規化特徴を適応的に補間することにより、GANトレーニングをさらに強化し、判別器の過剰適合を効果的に回避する。 我々の理論解析は、CHAINが潜伏特徴と重みの勾配を減少させ、GANトレーニングの安定性と一般化を向上する効果を確固たるものにしている。 実証的な証拠が我々の理論を支持している。 CHAINは、CIFAR-10/100、ImageNet、5つのローショット、7つの高解像度のショットイメージデータセット上のデータ制限シナリオにおいて、最先端の結果を達成する。 コード:https://github.com/MaxwellYaoNi/CHAIN

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