生成对抗网络

生成对抗网络（英語：，简称）是非监督式学习的一种方法，通过让两个神经網路相互博弈的方式进行学习。该方法由伊恩·古德费洛等人于2014年提出。[1] 生成對抗網絡由一個生成網絡與一個判別網絡組成。生成網絡從潛在空間（latent space）中隨機取樣作為輸入，其輸出結果需要盡量模仿訓練集中的真實樣本。判別網絡的輸入則為真實樣本或生成網絡的輸出，其目的是將生成網絡的輸出從真實樣本中盡可能分辨出來。而生成網絡則要盡可能地欺騙判別網絡。兩個網絡相互對抗、不斷調整參數，最終目的是使判別網絡無法判斷生成網絡的輸出結果是否真實。[2][1][3]

生成對抗網絡常用於生成以假亂真的圖片。[4]此外，該方法還被用於生成影片[5]、三維物體模型[6]等。

雖然生成對抗網絡原先是為了無監督學習提出的，它也被證明對半監督學習[4]、完全監督學習[7] 、強化學習[8]是有用的。在一個2016年的研討會，杨立昆描述生成式對抗網絡是「機器學習這二十年來最酷的想法」。[9]

應用

生成對抗網路的應用範圍正在大幅增加。[10]

時尚和廣告

生成對抗網路可用于创建虚构时装模特的照片，无需聘请模特、摄影师、化妆师，也省下工作室和交通的開銷[11]。 生成對抗網路可用于时尚广告活动，创建來自不同群體的模特兒，这可能会增加這些群體的人的购买意图[12]。

科學

生成對抗網路可以改善天文图像[13]，并模拟重力透镜以进行暗物质研究[14][15][16]。

在2019年，生成對抗網路成功地模拟了暗物质在太空中特定方向的分布，并预测将要发生的引​​力透镜。[17][18]

影像遊戲

在2018年，生成對抗網路进入了影像游戏改造社区。在舊影像游戏中，藉由图像训练，以4k或更高分辨率重新创建低分辨率2D纹理，然后对它们进行下取樣以适应游戏的原始分辨率（结果类似于抗锯齿的超级取樣方法[19]。通过适当的训练，生成對抗網路提供更清晰、高于原始的2D纹理图像品質，同时完全保留原始的细节、颜色。

参考文献
  1. Goodfellow, Ian J.; Pouget-Abadie, Jean; Mirza, Mehdi; Xu, Bing; Warde-Farley, David; Ozair, Sherjil; Courville, Aaron; Bengio, Yoshua. . 2014. arXiv:1406.2661 [stat.ML].
  2. . [2018-04-15]. （原始内容存档于2018-04-15）.
  3. Andrej Karpathy, Pieter Abbeel, Greg Brockman, Peter Chen, Vicki Cheung, Rocky Duan, Ian Goodfellow, Durk Kingma, Jonathan Ho, Rein Houthooft, Tim Salimans, John Schulman, Ilya Sutskever, And Wojciech Zaremba, , OpenAI, [April 7, 2016]
  4. Salimans, Tim; Goodfellow, Ian; Zaremba, Wojciech; Cheung, Vicki; Radford, Alec; Chen, Xi. . 2016. arXiv:1606.03498 [cs.LG].
  5. . [2017-03-17]. （原始内容存档于2017-03-20）.
  6. 3D Generative Adversarial Network
  7. Isola, Phillip; Zhu, Jun-Yan; Zhou, Tinghui; Efros, Alexei. . Computer Vision and Pattern Recognition. 2017.
  8. Ho, Jonathon; Ermon, Stefano. . Advances in Neural Information Processing Systems.
  9. LeCun, Yann. .
  10. Caesar, Holger, , 2019-03-01 [2019-03-02]
  11. Wong, Ceecee. . CDO Trends.
  12. Dietmar, Julia. . Forbes.
  13. Schawinski, Kevin; Zhang, Ce; Zhang, Hantian; Fowler, Lucas; Santhanam, Gokula Krishnan. . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 2017-02-01, 467 (1): L110–L114. Bibcode:2017MNRAS.467L.110S. arXiv:1702.00403. doi:10.1093/mnrasl/slx008.
  14. Kincade, Kathy. . R&D Magazine.
  15. Kincade, Kathy. . Phys.org. May 16, 2019.
  16. . Science Daily. May 16, 2019.
  17. at 06:13, Katyanna Quach 20 May 2019. . www.theregister.co.uk. [2019-05-20] （英语）.
  18. Mustafa, Mustafa; Bard, Deborah; Bhimji, Wahid; Lukić, Zarija; Al-Rfou, Rami; Kratochvil, Jan M. . Computational Astrophysics and Cosmology. 2019-05-06, 6 (1): 1. ISSN 2197-7909. doi:10.1186/s40668-019-0029-9.
  19. Tang, Xiaoou; Qiao, Yu; Loy, Chen Change; Dong, Chao; Liu, Yihao; Gu, Jinjin; Wu, Shixiang; Yu, Ke; Wang, Xintao. . 2018-09-01 （英语）.
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