什么是 GAN?

GAN(生成对抗网络)是一种通过对抗训练生成新数据的深度学习模型。它包含两个核心组件:

  • 生成器(Generator):学习数据分布,生成逼真样本
  • 判别器(Discriminator):判断输入数据是真实还是生成的
生成对抗网络

核心原理

GAN 的训练过程可以简化为一场博弈:

  1. 判别器试图最大化对真实/生成数据的区分能力
  2. 生成器试图最小化判别器的区分能力
  3. 两者通过梯度下降同步优化
生成器_判别器

实现步骤

  1. 构建生成器和判别器的神经网络架构
  2. 定义损失函数(如交叉熵损失)
  3. 迭代训练:
    • 生成假数据并欺骗判别器
    • 判别器学习区分真实数据
    • 双方不断博弈直到达到平衡
损失函数

应用场景

  • 🧠 数据增强:生成缺失或罕见数据样本
  • 🖼️ 图像生成:如人脸、艺术风格合成
  • 🧪 趋势预测:通过对抗训练发现数据潜在模式

扩展阅读

想深入了解 GAN 进阶知识?可以访问:

  • /ai_ml_tutorials/gan_advanced_tutorial(GAN 高级技巧)
  • /ai_ml_tutorials/variational_autoencoder_tutorial(变分自编码器对比)
图像生成案例