zi2zi-pytorch 的 Discriminator 最終輸出層 final_channels=1 vs final_channels=512

zi2zi-pytorchDiscriminator (PatchGAN) 中,最終輸出層 (final_channels) 的選擇會影響模型學習的穩定性和效果


📌 final_channels=1 vs. final_channels=ndf * nf_mult

選擇方式影響
final_channels = 1(預設)D 直接輸出 真實 or 偽造 的 patch 分數,通常適合 PatchGAN 判別器。
final_channels = ndf * nf_multD 的輸出維度更高,提供更豐富的判別特徵,可能讓 G 更難欺騙 D,但也可能導致 G 訓練困難。

(1) final_channels=1 (標準 PatchGAN)

self.model.add_module(
    "final_conv",
    nn.Conv2d(ndf * nf_mult, 1, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False)  # 單通道輸出
)

✅ 優點

  • Discriminator 直接輸出真/假分數,適合標準 PatchGAN 架構。
  • Generator 容易學習到對抗 Discriminator 的特徵,使訓練更穩定。
  • 適用於 風格轉換、字體生成等 GAN 任務

❌ 缺點

  • D 只提供單一標量輸出,可能限制對字型細節的學習能力

(2) final_channels = ndf * nf_mult (更強的 Discriminator)

self.model.add_module(
    "final_conv",
    nn.Conv2d(ndf * nf_mult, ndf * nf_mult, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False)  # 多通道輸出
)

✅ 優點

  • D 可以學習 更豐富的特徵表示,使 D 的判別能力更強。
  • D 可能能學到更細膩的字型結構,幫助 G 生成更高質量的結果。

❌ 缺點

  • D 過強可能導致 G 訓練困難 (梯度消失問題)。
  • 需要調整 D 的學習率 (lr),否則可能會收斂不良。
  • 訓練時間會增加,因為 D 輸出的是更高維度的特徵。

📌 該選擇哪一種?

  1. 如果你的字型訓練結果已經不錯,但缺乏細節,可以嘗試 final_channels = ndf * nf_mult,讓 D 學習更多局部特徵,提高字型質量。
  2. 如果訓練時 G_loss 很高、D_loss 低,表示 D 太強,建議用 final_channels=1,讓 G 更容易學習對抗 D
  3. 建議:可以先用 final_channels=1 預訓練,再嘗試 final_channels=ndf * nf_mult 來進一步提升字型細節。

📌 最佳實踐 (平衡 D 強度)

如果你想用 final_channels=ndf * nf_mult,建議同時: ✅ 降低 D 的學習率 (lr)

d_learning_rate = 0.00005  # 原本是 0.0002,降低 D 學習率
optimizer_D = optim.Adam(D.parameters(), lr=d_learning_rate, betas=(0.5, 0.999))

減少 D 的深度 (n_layers)

n_layers = 2  # 預設是3,減少D的層數,避免過強

✅ 結論

  • 如果 D 過強,G 訓練困難 → final_channels = 1 (標準 PatchGAN)
  • 如果 G 生成結果細節不足 → final_channels = ndf * nf_mult (強化 D,但降低學習率)
  • 最推薦的做法先用 final_channels=1 訓練,再逐步增加 final_channels 來觀察效果變化! 🚀

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