科研革命来了:AI在改变科学家的研究方式( 四 )

GAN分为两部分 , 一部分名为生成器 , 能够生成虚假数据 , 第二部分名为判别器 , 目标是区分虚假数据和真实数据 。 随着程序的运行 , 两部分的表现都会越来越好 。 可能你已经看过一些由GAN生成的超逼真的“面孔” , 这些足以乱真人脸图像最近已经成为热门话题 。

更广泛地讲 , 生成建模系统利用数据集(通常是图像数据集) , 并将每个数据分解为一组基本的抽象构建模块 , 科学家将其称为数据的“潜在空间” 。 算法能够利用元素潜在的空间 , 看看它会对原始数据造成什么影响 , 这有助于发现系统运行的实际过程 。

潜在空间的概念是抽象的 , 但可以做一个粗略的类比 , 想想当你试图确定一张人脸的性别时 , 你的大脑在做些什么 。 也许你会注意发型、鼻子的形状轮廓等要素 , 以及那些不好用语言轻易表达的特征 。

计算机程序同样在寻找数据中的显著特征:虽然它不知道留着小胡子的脸是什么性别 , 但经过数据集上的训练 , 其中一些图像会被标记为“男人”或“女人” , 如果其中有些图像有“小胡子”标签 , 系统就会很快推断出一个“小胡子”与“性别”之间的联系 。

科研革命来了:AI在改变科学家的研究方式

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一家名为Modulos的AI公司的天体物理学家KevinSchawinski认为 , 一种名为“生成建模”的技术为我们提供了第三种了解宇宙的方法

在去年12月发表于《天文学和天体物理学》的论文中 , Schawinski和同事DennisTurp、CeZhang使用生成模型来研究星系在演化过程中所经历的物理变化 。 (他们使用的软件对待潜在空间与生成对抗网络有所不同 , 因此技术上并不算是GAN , 但与之类似 。 )他们使用的模型创建了人工数据集 , 作为测试物理过程假设的一种方式 。


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