Novel Generative Adversarial Network Architectures for Generating image Data
Notice bibliographique
Résumé
High data collection costs and complicated data access regulations increase the demand for synthetic data. Generative Adversarial Networks (GANs) are a novel generative framework with great potential for high quality synthetic data generation. GANs formulate the true distribution of data implicitly, and the success of GANs are often measured based on the similarity of generated data to this true distribution. GANs were originally designed to work with continuous data. However, many important real-world datasets such as medical images involve discontinuous distributions. GAN training for discontinuous distributions is relatively more challenging, as the training procedure often suffers from instability and mode collapse issues. This dissertation focuses on designing novel GAN architectures to generate representative synthetic image data, and proposes new structures to alleviate GANs' mode collapse issue. As part of this thesis, novel applications of image data generation with GANs have been also investigated for important problems arising in the telecommunication industry and medical domain. Specifically, we first explore various GAN structures to generate engineered electromagnetic surfaces. We consider the continuous approximation of the data and explore the capabilities of feed-forward and convolutional GANs for synthetic data generation. Next, we introduce a novel GAN architecture to address the problem of mode collapse in GAN training. The proposed structure incorporates a third network that penalizes the generator for generating low diversity samples. Lastly, we study the challenging problem of object generation in 3D space using GANs, and we propose extensions to existing 3D GAN structures to generate connected 3D volumes. Additionally, we explore a more challenging version of this 3D volume generation problem by generating connected volumes packed with spheres. This research has applications in radiosurgery treatment planning, and the proposed 3D GAN structure can help generate rare, unseen 3D tumor volumes and information on how to treat these tumors. Accordingly, our analysis contributes to overcoming data scarcity issues (e.g., due to privacy considerations) for an important practical problem in the medical domain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».