Generator vs Discriminator

अब हम GAN (Generative Adversarial Network) के दो सबसे महत्वपूर्ण components की तुलना करेंगे:
🎭 Generator vs Discriminator
ये दोनों एक-दूसरे के विरोधी हैं, लेकिन साथ में मिलकर GAN को powerful बनाते हैं।


🔶 1. GAN का मूल विचार (Core Idea)

GAN architecture में दो models होते हैं:

  1. Generator (G) — नकली data बनाता है
  2. Discriminator (D) — बताता है कि data असली है या नकली

इन दोनों models का उद्देश्य होता है एक-दूसरे को beat करना।
👉 यही competition GAN को smart और creative बनाता है।


🧠 2. Role of Generator (G)

FeatureDescription
🛠️ कामRandom noise से synthetic data generate करता है
🎯 Goalइतना realistic data बनाना कि Discriminator उसे पहचान ना सके
🔄 InputRandom vector z∼N(0,1)
📤 OutputFake image / data sample G(z)
🧠 सीखता हैकैसे असली data की नकल की जाए

“Generator एक कलाकार है — जो नकली चित्र बनाता है।”


🔧 Example:

z = torch.randn(64, 100)  # Random noise
fake_images = generator(z) # Generated samples

🧠 3. Role of Discriminator (D)

FeatureDescription
🛠️ कामReal और fake data में भेद करना
🎯 Goalसही-सही पहचानना कि data असली है या नकली
🔄 InputData sample (real or fake)
📤 OutputProbability: Real (1) या Fake (0)
🧠 सीखता हैअसली और नकली data के अंतर

“Discriminator एक जज है — जो असली और नकली पहचानता है।”


🔧 Example:

real_score = discriminator(real_images)      # Output close to 1
fake_score = discriminator(fake_images) # Output close to 0

🔁 4. GAN Training Dynamics

चरणविवरण
1️⃣ Generator एक नकली image बनाता हैGenerator random noise vector z∼N(0,1)को लेकर fake image G(z) produce करता है।
2️⃣ Discriminator असली और नकली दोनों samples पर prediction करता हैDiscriminator को एक batch असली data x और fake data G(z)का मिलता है, और वह predict करता है कि कौन सा sample असली है और कौन नकली।
3️⃣ Discriminator की loss को minimize किया जाता हैDiscriminator को train किया जाता है ताकि वह असली samples को 1 और नकली samples को 0 classify कर सके (binary classification)।
4️⃣ अब Generator की बारी है — वो अपनी trick और smart बनाता हैGenerator को train किया जाता है ताकि उसका fake output ऐसा हो कि Discriminator उसे “real” समझे। यानी वह Discriminator की prediction को गलत करने की कोशिश करता है।
5️⃣ यह process बार-बार दोहराई जाती है (adversarial loop)इस adversarial game में दोनों models better होते जाते हैं। Generator बेहतर fake samples बनाता है, और Discriminator उन्हें पकड़ने में तेज़ होता है।

👉 इस loop से दोनों models बेहतर होते जाते हैं।


⚔️ 5. Comparison Table

FeatureGenerator (G)Discriminator (D)
उद्देश्यनकली data बनानाअसली और नकली में अंतर करना
InputNoise vector zData sample x
OutputFake sample (image, text, etc.)Probability (real or fake)
TargetDiscriminator को धोखा देनाGenerator को पकड़ना
Learns fromDiscriminator के feedback सेReal vs fake examples से
Neural Net TypeGenerator network (decoder जैसा)Classifier network (binary)

📊 Visualization

Noise (z)

[ Generator ]

Fake Data ───► [ Discriminator ] ◄─── Real Data

Predicts: Real or Fake?

📝 Practice Questions

  1. Generator और Discriminator में क्या अंतर है?
  2. Generator क्या generate करता है और किस input से?
  3. Discriminator क्या predict करता है?
  4. GAN training में दोनों networks एक-दूसरे से कैसे सीखते हैं?
  5. GAN में कौन-सा component output generate करता है?

🧠 Summary

Componentकामलक्ष्य
Generatorनकली data बनानाDiscriminator को धोखा देना
DiscriminatorReal/Fake पहचाननाFake को पकड़ना
मिलकरGAN training को एक game में बदलते हैंRealistic data synthesis