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【机器学习】生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GANs)详解

news 2025/7/8 6:12:55
1.引言

生成对抗网络（Generative Adversarial Networks, GANs）是近年来人工智能领域最具创新性和颠覆性的模型之一。自2014年由Ian Goodfellow及其团队提出以来，GAN的出现彻底改变了生成模型的研究范式。传统的生成模型，如变分自编码器（VAE）、隐马尔可夫模型（HMM）等，虽然在生成任务上有一定表现，但常常面临难以捕捉高维数据的复杂分布以及生成质量有限等问题。GAN通过引入对抗训练的机制，在生成模型领域取得了突破性进展，使其能够在高度复杂的数据分布下生成逼真的样本。尤其是在计算机视觉、图像生成、文本生成和语音合成等任务中，GAN展现出了前所未有的强大能力。

GAN的原理简单而优雅：通过生成器和判别器的对抗训练，生成器学习到数据的潜在分布，并生成与真实数据难以区分的伪造样本。这种“对抗性”的学习过程不仅使模型更加逼近真实分布，同时也开创了一种全新的训练方式，极大地推动了生成任务的技术进步。

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