Вокруг этого есть работа, начиная с статьи Симоян и получившая популярность в "Глубоком сне" около 2/3 лет назад. Основная идея - начать со случайного изображения и оптимизировать входные данные , а не саму сеть. Таким образом, в вашем случае вы бы оптимизировали изображение, чтобы максимизировать вероятность того, что изображение будет распознано как кошка.
Увы, классификатор не является генератором, и поэтому, как вы помните из всех фильмов о «глубоком сне», получающиеся изображения практически реалистичны. (Вы можете найти такие изображения в цитированной выше статье). Реалистичная генерация выборок, если это ваша цель, в настоящее время часто достигается с помощью GAN и их вариантов.