生成对抗网络原理

什么是 GAN?

GAN(生成对抗网络)是一种通过生成器判别器博弈来生成新数据的深度学习框架。其核心思想是:

  • ✅ 生成器尝试模仿真实数据分布
  • ✅ 判别器学习区分真实与生成数据
  • 🔁 两者通过对抗训练不断优化

GAN 的核心技术

  1. 对抗损失函数

    • 用于衡量生成器与判别器的博弈效果
    • 📌 扩展阅读
  2. 模式崩溃问题

    • 生成器可能无法捕捉数据多样性
    • 常见解决方案:Wasserstein GAN、CycleGAN 等
  3. 条件 GAN(cGAN)

    • 通过引入额外条件信息控制生成内容
    • 🎨 示例:基于文本生成图像、风格迁移

GAN 的应用场景

  • 🌍 图像生成:如 StyleGAN 的高分辨率人脸合成
  • 🎮 游戏开发:NPC服装、场景生成
  • 🧠 科学研究:数据增强、医学图像重建
GAN在艺术创作中的应用

GAN 的挑战

  • ⚠️ 训练不稳定:需要精心设计网络结构与损失函数
  • ⚠️ 评估困难:缺乏统一的量化指标
  • ⚠️ 计算资源需求高:推荐使用 GPU 加速 技术

📚 延伸学习:GAN 研究综述 | 深度学习基础