什么是 GAN?

生成对抗网络(Generative Adversarial Networks)是由 Ian Goodfellow 在 2014 年提出的深度学习框架,通过生成器(Generator)与判别器(Discriminator)的博弈过程,实现数据生成与真实性判断。

GAN架构

核心概念解析

生成器

负责从随机噪声中生成逼真的数据(如图片),其目标是让判别器无法分辨生成数据与真实数据。

生成器_网络结构

判别器

用于判断输入数据是真实样本还是生成器生成的假样本,其目标是提高对真实数据的识别能力。

判别器_网络结构

训练过程

  1. 初始化:随机生成噪声输入给生成器,生成初始假数据
  2. 判别器训练:对比真实数据与生成数据,优化判别能力
  3. 生成器训练:根据判别器反馈,调整生成策略
  4. 迭代收敛:双方不断博弈直至达到平衡状态
训练过程_对抗博弈

典型应用场景

  • 图像生成:如人脸合成、艺术创作
  • 数据增强:生成额外训练样本
  • 风格迁移:将一种风格转移到目标图像
  • 图像修复:填补图像中的缺失区域
GAN应用_图像生成

扩展阅读

想深入了解 GAN 的进阶技术?可以查看我们的变分自编码器教程来对比不同生成模型的差异。