生成对抗网络（GAN）及其应用

生成对抗网络（Generative Adversarial Networks，简称GAN）是一种强大的机器学习模型，由生成器（Generator）和判别器（Discriminator）两个神经网络组成。GAN的核心思想是通过生成器和判别器之间的对抗学习，使生成器能够生成逼真的数据样本。

生成器的目标是生成与真实数据样本相似的数据，而判别器的目标是区分真实数据样本和生成器生成的样本。生成器和判别器通过交替训练来提高性能。在训练过程中，生成器生成样本并将其传递给判别器，判别器则尝试区分生成器生成的样本和真实数据样本。通过这种对抗学习的方式，生成器逐渐学习到生成逼真的数据样本的能力，而判别器则逐渐变得更加准确。

GAN在许多领域都有广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用场景。

1. 图像生成
   GAN在图像生成领域表现出色。通过训练生成器来生成逼真的图像，可以应用于图像合成、图像修复、图像增强等任务。以下是一个简单的图像生成器的示例代码：

import numpy as np
import matplotlib