Interactive Learning Tool

オートエンコーダ・シミュレーター

数字画像をいったん2個の値に圧縮し、その値から画像を復元する流れを体験します。

コントロールパネル

1入力する数字

2表示モード

25%
0.00

左:曲線・横線寄り 右:縦線寄り

0.69

下:角ばった形 上:丸みのある形

ネットワークの動作

光っている部分が現在の処理です。
操作できます

入力数字画像

エンコード特徴を圧縮

潜在空間2個の値

Z1 = 0.00
Z2 = 0.69

デコード画像を復元

出力復元画像

再構成誤差(MSE)
0.000
復元の近さ
100%
高いほど元画像に近い
差分画像
赤い部分ほど、元画像との違いが大きい

2次元の潜在空間

グラフ上をクリックまたはドラッグすると、復元画像が連続的に変化します。

Z₁ → Z₂ ↑

数字の間では、両方の特徴を混ぜた形が生成されます。

見るポイント

入力
元になる数字の画像
エンコード
画像の特徴を少数の値に圧縮
潜在空間
圧縮された特徴 Z₁・Z₂
デコード
特徴から画像を復元

Z₁・Z₂の意味は、このデモ用モデルで分かりやすく設定したものです。実際のモデルでは、潜在変数の意味を人が明確に説明できないこともあります。

詳しい解説を見る

オートエンコーダとは

入力データ自身を正解として学習し、圧縮した情報から元のデータを復元するニューラルネットワークです。入力と出力の差である再構成誤差が小さくなるように学習します。

ノイズ除去モード

入力にはノイズがありますが、潜在空間には数字の主要な特徴だけを残すため、出力側ではノイズの少ない画像を復元できます。

生成モデルとの関係

潜在空間を動かすと、学習データの間を補間した新しい形を作れます。ただし、任意の位置から安定して画像を生成する目的では、通常のオートエンコーダよりVAE(変分オートエンコーダ)などが適しています。