本项目利用PyTorch框架实现了一个生成对抗网络(GAN),专门用于生成MNIST手写数字数据集中的图像,展现了强大的图像合成能力。
最近我打算研究一个利用GAN神经网络进行图像超分辨率的项目,在此之前为了更好地理解GAN的工作原理,并熟悉PyTorch框架的应用,我先编写了一个小示例来热身。
GAN(生成对抗网络)的核心思想借鉴了二人零和博弈的概念:可以将生成模型视为伪造钞票的人,而判别模型则像识别假币的警察。具体来说:
- 判别器的目标是区分输入的数据(例如图片)是否来自真实的样本集或由生成器制造的虚假样本集。
- 当输入的是真实数据时,理想情况下判别网络会输出接近1的结果;反之如果输入为伪造数据,则期望其输出值接近0。这样就达到了有效识别真假的能力。
- 而对于生成模型而言,它的使命在于尽可能地增强自身的创造能力,以至于所制造出的样本能够误导甚至欺骗判别器无法判断这些新产生的图像是否与原始的真实图片无异。
通过这样的相互博弈过程,GAN试图让生成网络不断优化自身以产生更加逼真的假数据来挑战判别模型,并迫使后者持续改进其识别技巧。