在明确了变分自编码器(VAE)的数学原理,包括证据下界(ELBO)$L_{ELBO}$ 和重参数化技巧之后,我们现在将关注点转移到架构提升上。尽管标准 VAE 为生成建模和表征学习提供了强力框架,但它的能力可以大大扩展。本章审视多种进阶 VAE 架构与改进,旨在解决常见问题,例如提升样本真实度、处理更复杂的数据类型,以及获得更有结构或可解释的潜在空间。我们将研究条件 VAE(CVAE)如何根据特定属性实现受控数据生成。你将了解到分层 VAE 如何建模具有多层抽象的数据,以及矢量量化 VAE(VQ-VAE)如何引入离散潜在变量,通常会得到更清晰的生成样本。此外,我们还将介绍自回归解码器和归一化流等强大组件的结合,以创建更具表达力的 VAE。本章还将介绍 Beta-VAE 和 FactorVAE 等特定改进,它们旨在提升所学表征的解耦效果。每个部分都将帮助你做好准备,以实现和评估这些精密模型。