生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GAN)是一种通过对抗训练生成高质量数据的深度学习框架。它由生成器(Generator)和判别器(Discriminator)两个网络构成,二者博弈中共同提升生成数据的逼真度。
核心原理 🧠
- 生成器:学习从随机噪声生成类似真实数据的样本(如图片、文本)
- 判别器:判断输入数据是真实样本还是生成器制造的假样本
- 训练过程:二者通过零和博弈不断优化,最终达成数据分布的平衡
典型应用 🖼️
- 图像生成:如风格迁移、人脸合成
- 数据增强:合成缺失数据以提升模型泛化能力
- 艺术创作:生成艺术作品或设计草图
技术优势 ✅
- 无需人工设计特征,自动学习数据分布
- 可生成高分辨率、多样化的数据
- 支持跨模态生成(如文本到图像)
挑战与局限 🔍
- 训练不稳定,易出现模式崩溃(Mode Collapse)
- 需要大量计算资源
- 评估生成质量缺乏统一标准