信息安全研究 ›› 2022, Vol. 8 ›› Issue (3): 235-.

• 深度学习安全与对抗专题 • 上一篇    下一篇

生成式对抗网络技术与研究进展

梁晨1 王利斌2 李卓群3 薛源4    

  1. 1(北京信息科技大学信息管理学院 北京 100192)
    2(国网思极网安科技(北京)有限公司互联网业务部 北京 102209)
    3(北京信息科技大学计算机学院 北京 100032)
    4(中国人民解放军军事科学院 北京 100091)
  • 出版日期:2022-03-01 发布日期:2022-03-01
  • 通讯作者: 梁 晨 副教授.主要研究方向为数据安全与隐私保护、深度学习安全、隐蔽通信. 20202441@bistu.edu.cn
  • 作者简介:梁 晨 副教授.主要研究方向为数据安全与隐私保护、深度学习安全、隐蔽通信. 20202441@bistu.edu.cn 王利斌 工程师.主要研究方向为网络安全. wanglibin@sgitg.sgcc.com.cn 李卓群 主要研究方向为数据科学与大数据技术. lizhuoqun0123@163.com 薛 源 助理研究员.主要研究方向为大数据安全与隐私保护、深度学习安全性和可信性. xueyuan_1007@163.com

Technology and Research Progress of Generative Adversarial Networks

  • Online:2022-03-01 Published:2022-03-01

摘要: 近年来,生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)技术研究成果呈指数级增长,生成对抗网络使用零和博弈论将2个相互竞争的神经网络结合起来,使其能够产生更加清晰、更离散的输出.在诸如其计算机视觉、医疗、金融等领域的图像和视频处理及生成、数据集增强、时间序列预测等方面已取得重大进展.本文主要介绍了生成对抗网络的基本框架、理论以及实现过程,并且分析了近年来主流研究现状,通过回顾生成对抗网络变体及其应用场景列举了其亟待改进的问题.此外,本文还着重讨论了如何采用生成对抗网络隐私措施以及处理敏感数据,以及生成对抗网络技术在相关领域的未来发展趋势.

关键词: 深度学习, 生成对抗网络, 数据隐私保护, 数据集增强, 时间序列预测, 差分隐私

Abstract: In recent years, generative adversarial networks (GANs) researches have increased exponentially. The generative adversarial networks utilize zero-sum game theory to combine two competing neural networks, so that they can produce clearer and much more discrete outputs. In the fields of computer vision, medical treatment, finance, etc., significant progress has been made in the field of image and video processing and generation, data set enhancement, and time sequence prediction. This paper introduces the basic framework, theory and implementation process of generative adversarial networks, and analyzes the mainstream research status in recent years, and lists the problems which need to be improved by reviewing the variants of generative adversarial networks and their application scenarios. In addition, this paper also focuses on how to apply generative adversarial networks to arrange privacy measures and deal with sensitive data, as well as the future development trend of generation countermeasure network technology in related fields.

Key words: deep learning, generative adversarial network, data privacy protection, data set enhancement, time sequence prediction, differential privacy