什么是GAN?

生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GAN)是由Ian Goodfellow等人于2014年提出的深度学习框架,通过生成器与判别器的博弈实现数据生成。其核心思想可以用以下公式概括: $$ \min_G \max_D V(D,G) = \mathbb{E}{\boldsymbol{x}\sim p{data}}[\log D(\boldsymbol{x})] + \mathbb{E}{\boldsymbol{z}\sim p{\boldsymbol{z}}}[ \log (1 - D(G(\boldsymbol{z}))) ] $$

生成对抗网络

经典论文推荐

  • Goodfellow et al. (2014) 论文链接
    《Generative Adversarial Networks》(NIPS 2014)
    📌 GAN的奠基性论文,提出基本框架与损失函数设计

  • Radford et al. (2015)
    《Unsupervised Representation Learning with Deep Convolutional Generative Adversarial Networks》(ICML 2015)
    📌 DCGAN论文,首次系统性地探索了卷积GAN的训练技巧

  • Arjovsky et al. (2017)
    《Wasserstein GAN》(ICML 2017)
    📌 引入Wasserstein距离,解决了传统GAN训练不稳定的问题

Wasserstein_GAN

近期进展

  1. StyleGAN(2018)
    通过潜在空间操控实现高质量图像生成
    📌 扩展阅读

  2. Diffusion Models(2021)
    基于扩散过程的生成方法,被证明在图像生成任务中具有更稳定的训练特性

  3. GANs in Medical Imaging
    在医学图像合成与增强领域取得突破性进展
    📌 相关案例

应用领域

  • 🎨 图像生成与风格迁移
  • 📈 数据增强与合成
  • 🧬 生物医学图像分析
  • 📊 金融风控中的异常检测
生成对抗网络应用

学术资源