dltkr77 / tensorflow-autoencoder

autoencoder implemented with tensorflow

tensorflow-autoencoder

autoencoder implemented with tensorflow

Autoencoder

입력과 출력이 같은 구조인 네트워크이며, 보통 가운데 Node(encoder의 출력단)의 차원이 줄어드는 형태이다.

Sparse Autoencoder의 경우 실질적으로 차원 수가 올라가지만, Sparsity 제약조건으로 인해 실제적인 데이터의 차원이 줄어들었다고 보아도 무방하다. 이 Repository에서는 일반적인 Autoencoder만을 다룬다.

입력 데이터 x 로부터 출력값 y 까지의 과정은 아래와 같다.

모델의 최종 목표는 입력 데이터와, 모델의 복원값의 차이를 최소화 하는 것이다.

Visualization

Training

Test

테스트 데이터 중, 원본 이미지

Encoder: x(784) -> hidden(128) -> hidden(64) -> hidden(32) -> hidden(16) -> hidden(8) -> z(2)

Decoder: z(2) -> hidden(8) -> hidden(16) -> hidden(32) -> hidden(64) -> hidden(128) -> x_hat(784)

위와 같은 네트워크 구조로 100 epoch 학습 후, Decoder가 복원한 이미지

CNN을 사용했다면 더욱 정확하게 복원되었겠지만, 일반적인 Fully-Connected 구조로 얼마나 2차원 공간에 Mapping이 가능한지 확인하는 정도로 구현하였다. Flat한 구조로는 1과 0은 대단히 잘 복원하지만, 비슷한 숫자끼리는 정확히 복원을 하기 어려움을 알 수 있다.