خطوات الاستخدام
الخطوة الأولى: أدخل أبعاد الصورة المدخلة (الارتفاع والعرض وعدد القنوات). هذه الأبعاد تحدد حجم البيانات الأصلية قبل عملية الترميز. مثلاً، صورة ملونة بحجم 256×256 بكسل تحتوي على 256*256*3 = 196,608 قيمة بكسل. هذا العدد يمثل التعقيد الكامل للصورة.
الخطوة الثانية: أدخل بُعد الفضاء الكامن (latentDim). هذا هو عدد المتغيرات الكامنة التي ستستخدمها شبكة VAE لتمثيل الصورة في الفضاء المضغوط. كلما قل هذا الرقم، زاد الضغط، ولكن قد تفقد الشبكة تفاصيل مهمة.
الخطوة الثالثة: تقوم الحاسبة بحساب نسبة الضغط وفقاً للمعادلة: نسبة الضغط = (الارتفاع × العرض × عدد القنوات) ÷ البعد الكامن. هذه النسبة تمثل عدد المرات التي تم فيها ضغط البيانات. على سبيل المثال، إذا كان الناتج 1000، فهذا يعني أن الفضاء الكامن أصغر بـ 1000 مرة من الصورة الأصلية.
الخطوة الرابعة: تفسير النتيجة. نسبة الضغط العالية تعني ضغطاً أكبر، لكنها قد تؤدي إلى فقدان جودة الصورة عند إعادة الإعمار. النسبة المنخفضة تعني ضغطاً أقل واحتفاظاً بتفاصيل أكثر. يجب اختيار البعد الكامن بناءً على التطبيق: للصور البسيطة يمكن استخدام أبعاد كامنة صغيرة، بينما تحتاج الصور المعقدة إلى أبعاد كامنة أكبر.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على نسبة ضغط الفضاء الكامن VAE بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحسب إجمالي عدد البكسلات في الصورة الأصلية: الارتفاع × العرض × عدد القنوات = 256 × 256 × 3 = 196,608 بكسل. ثانياً، بُعد الفضاء الكامن هو 128. نسبة الضغط = 196,608 ÷ 128 = 1,536. هذا يعني أن الفضاء الكامن يضغط الصورة بنسبة 1,536:1. بعبارة أخرى، يتم تقليل حجم البيانات إلى حوالي 0.065% من الحجم الأصلي. في الممارسة العملية، هذا ضغط كبير جداً، وقد يكون مناسباً لمهام مثل توليد الصور العشوائية، لكنه قد لا يحتفظ بكل التفاصيل الدقيقة للصورة الأصلية. للحصول على جودة أعلى، يمكن زيادة البعد الكامن إلى 256 مثلاً لتصبح النسبة 768، أو إلى 512 لتصبح 384.
الحل
إجمالي البكسلات = 64 × 64 × 1 = 4,096 بكسل. البعد الكامن = 32. نسبة الضغط = 4,096 ÷ 32 = 128. هذا ضغط أقل بكثير من المثال السابق (128 مقارنة بـ 1,536). يعني أن الفضاء الكامن يحتفظ بمزيد من المعلومات لكل بكسل. الصور الرمادية صغيرة الحجم قد تحتاج إلى ضغط أقل لاستعادة التفاصيل. في هذا السيناريو، يمكن للـ VAE إعادة بناء الصورة بدقة عالية لأن نسبة الضغط معتدلة. يمكن مقارنة ذلك مع ضغط JPEG الذي قد يصل إلى نسب 10:1 إلى 20:1 دون خسارة كبيرة، لكن VAE يمكن أن تحقق نسباً أعلى لكن مع ضغط خسارة يعتمد على التطبيق.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة نسبة ضغط الفضاء الكامن VAE.
مثال 1: 256×256 RGB إلى بُعد 128 = ضغط 1536x
- ارتفاع الإدخال
- 256
- عرض الإدخال
- 256
- قنوات الإدخال
- 3
- البعد الكامن
- 128
العلاج الأول في مثال 1: بُعد 256 → 768x
- ارتفاع الإدخال
- 256
- عرض الإدخال
- 256
- قنوات الإدخال
- 3
- البعد الكامن
- 256
العلاج الثاني في مثال 1: بُعد 512 → 384x
- ارتفاع الإدخال
- 256
- عرض الإدخال
- 256
- قنوات الإدخال
- 3
- البعد الكامن
- 512
مثال 2: 64×64 رمادي مع بُعد 32 = 128x
- ارتفاع الإدخال
- 64
- عرض الإدخال
- 64
- قنوات الإدخال
- 1
- البعد الكامن
- 32
حالة التوسع: 64 قيمة في بُعد 128 → 0.5x بلا ضغط
- ارتفاع الإدخال
- 8
- عرض الإدخال
- 8
- قنوات الإدخال
- 1
- البعد الكامن
- 128
حالة المطابقة: 1÷1 = 1x بلا ضغط
- ارتفاع الإدخال
- 1
- عرض الإدخال
- 1
- قنوات الإدخال
- 1
- البعد الكامن
- 1