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O que são GANs e como funcionam essas redes?

As Redes Generativas Adversárias, popularmente conhecida como GANs, é uma técnica de aprendizado de máquina não supervisionada e de aprendizado profundo, proposta no ano de 2014 por meio de um trabalho de pesquisa acadêmico. Trata-se de uma abordagem para modelagem generativa usando métodos de aprendizado profundo, como redes neurais convolucionais.

Se você quer saber o que são redes GAN e como elas são usadas na produção de imagens, se liga neste conteúdo!

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Como funciona e o que são GAN Network?

A modelagem generativa é uma tarefa de aprendizado não supervisionado em aprendizado de máquina que envolve, basicamente, descobrir e aprender automaticamente as regularidades ou padrões nos dados de entrada.

Isso acontece de tal forma que o modelo possa ser utilizado para gerar ou produzir novos exemplos que plausivelmente poderiam ter sido extraídos do conjunto de dados original.

Por exemplo, se você alimentar o tipo certo de rede neural com uma grande coleção de imagens e disser quais mostram cachorros e quais não, ela pode eventualmente aprender a discriminar por conta própria quais novas imagens não rotuladas são gatos e quais não são.

Uma rede GAN pode ser pensada como um par de redes neurais concorrentes: um gerador G e um discriminador D. O gerador recebe como entrada um ruído aleatório amostrado de alguma distribuição e tenta, desse modo, gerar novos dados destinados a se assemelhar com dados reais. A rede discriminadora tenta discernir dados reais de dados gerados.

À medida em que a rede discriminadora melhora sua capacidade de classificar corretamente os dados, os metadados são enviados de volta (ou “repropagados”) à rede geradora para ajudá-la a fazer um trabalho melhor ao tentar enganar a rede discriminadora.

O pioneiro do aprendizado profundo e diretor de Inteligência Artificial do Facebook, Yann Lecun, chegou a afirmar que os GANs Networks foram “a ideia mais legal em aprendizado profundo nos últimos 20 anos”.

Alguns pesquisadores de universidades e corporações pelo mundo afora passaram a criar variações de GANs que executam novas classes de tarefas. Por exemplo, GANs condicionais fornecem informações adicionais para um gerador e seu parceiro discriminador, impondo condições à imagem gerada.

Nos exemplos a seguir fornecidos em um paper escrito por pesquisadores do Berkeley AI Research Laboratory, o gerador criou uma versão colorida de uma imagem existente e uma visão noturna de uma imagem diurna:


Fonte

Alguns dos mesmos pesquisadores de Berkeley também desenvolveram uma tecnologia chamada Cycle GANs, no qual as tais imagens geradas podem acontecer em ambas as direções – por exemplo, converter uma imagem de cavalo para parecer uma zebra e vice-versa, confira abaixo:



Fonte

GANs Network em projetos da Pix Force

Nossos researchers da Pix Force vem explorando várias maneiras de aplicar GANs para nossos clientes. Eis abaixo algumas delas:

  • Maneiras de utilizar GAN’s de ciclo condicional para o mapeamento entre imagens visuais e imagens infravermelhas

  • Melhoria considerável da resolução de imagens aéreas

  • Rotulação de texto com tags semânticas

  • Geração de texto pertencente a categorias semânticas específicas

As duas últimas categorias são especialmente interessantes porque a maioria das discussões sobre GAN’s gira em torno da geração de imagens, mas essas técnicas também podem ser aplicadas a outros tipos de dados. As redes GANs oferecem muitas possibilidades interessantes! Entre em contato com a gente!


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