人工智能,如何妙笔“生”画******
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输入一段话,“绘”出一幅画——人工智能的绘画本领,吸引众多职业画师和零基础用户尝鲜。人工智能绘画的本质是计算,接受“语言描述”指令后根据自身的理解还原出图像。未来,人工智能技术应用于艺术创作等领域,还要注意防范潜在风险,让技术进步更好地造福社会。
不用画笔、颜料,输入一段描述性文字,计算机就能自动解析,生成相应的画作。2022世界人工智能大会上,人工智能绘画的展示令观众惊叹。
一些过去专属于人类创作的领域,比如绘画、书法、写作、作曲,如今人工智能也已开始涉足。人工智能是如何绘画的?当前沿技术与艺术相遇,将碰撞出怎样的火花?在内容、版权等方面又是否存在问题?
从文本到图像,人工智能绘画本质是计算
人工智能绘画是一个从文本到图像的生成过程,输入一段话,生成一幅画,本质是计算。简要地说,计算机通过大量学习,能识别特定图片元素和文本之间的关联。同理,人工智能程序在收到“语言描述”指令后,可以根据自身的算法还原出图像。
设定计算机程序作画的想法由来已久。早在20世纪70年代,就有艺术家开发了操作机械臂的电脑程序,让机械臂按照指令在画纸上作画。近些年,人工智能技术日新月异,科研人员尝试设计自动作图的计算机程序。但过去很长一段时间,人工智能“画”出的作品普遍不够好,往往只是一些模糊的图像元素的组合,还称不上是完整的画。
今年以来,人工智能画技迅速“进化”。谈及技术突破原因,百度文心一格总架构师肖欣延认为,这是预训练大模型的兴起、大数据的训练和扩散模型的出现3方面共同作用的结果。
具体来说,预训练大模型增强了人工智能的通用性,成为人工智能技术及应用的新基座;大数据的训练中,通过在众多高性能GPU(图形处理器)算力资源中进行并行学习,计算机能够在短时间内完成大量的数据学习。近年来,几乎所有人工智能的技术发展都受益于这两方面的进展。而对人工智能绘画来说,扩散模型的出现至关重要。
扩散模型的原理是,通过人为逐步添加噪声,让图像逐渐变“模糊”,再不断学习去噪过程,如此人工智能就能从完全是噪声的图片中逐渐还原出清晰的图片,即“画”出图像。
“这一过程与人类学习相似。通常,人们学画从临摹开始,机器也是如此。它最初生成的图像可能很模糊,但计算机会不断修正,从而输出越来越清楚、层次越来越丰富的图像。”肖欣延说。
扩散模型让人工智能绘画技术实现跨越,不仅作画质量快速提升,生成时间也缩短到几秒钟。
众多用户尝鲜,大量应用加速“画技”进化
汤林杰是某互联网公司的运营人员。工作中,他需要借助一些图片来丰富文案,而网络上找到合适的配图并不容易。今年10月,了解人工智能绘画程序后,他尝试自己“画”图。现在,人工智能绘画工具已经是他工作的重要辅助。
随着算法模型对公众开放以及训练数据成本的下降,人工智能绘画门槛越来越低,一些简易化操作平台在国内外兴起。如今,不仅一些职业插画师尝试用人工智能绘画程序辅助作画、激发灵感,许多没有绘画基础的用户也开始尝鲜,并“晒”在社交平台上。
大量需求的涌现也加速了技术的更新迭代。“用人工智能绘画的人越多,算法就越能理解输入的描述文本,画作质量就越高。”肖欣延表示,当前人工智能绘画水平与今年初相比,已经有很大进步。
不过,目前的人工智能绘画技术并不完美。首先,可控性仍然不高,即计算机不能很好理解人类指令的含义,即便是输入“画两个苹果,左边红色,右边绿色”这样的简单描述,生成的图像也可能有很大偏差;其次,细节呈现能力还不够。比如,对空间、透视和光影的刻画就很不如意。不少人工智能渲染出的画作,初看上去惊艳,认真观察问题却不少。
但肖欣延认为,人工智能绘画在技法上的缺陷未来有望得到弥补。比如,基于跨模态大模型和强大的深度学习框架,百度开发的技术一定程度上已经缓解这些问题。此外,未来人工智能不仅能作画,还能根据文本描述生成视频,并直接配上解说文字,“可以把视频生成看作是维度更高的绘画,从技术层面看,这是可以实现的。”
防范潜在风险,守住法律和伦理底线
人工智能进入绘画领域,计算机会取代人类画师吗?
在肖欣延看来,好的绘画与构图、设计语言、视觉情绪息息相关,即使人人都可以用人工智能技术作画,但通常只有高水平的画师才能制作出优秀的人工智能绘画作品,“人工智能只是作画的辅助工具”。此外,虽然有的人工智能绘画语言娴熟,也包含细腻的情感,但并不意味着机器有意识、情感,它不过是学过类似的作品,又恰好呈现出来了。“优秀的艺术作品往往是人的思想的投射,目前机器并没有真正具备思考能力。”肖欣延说。
不少业内人士认为,不妨以开放的心态拥抱人工智能绘画,接受新事物。可以预想,将来绘画中一些繁琐、重复性的工作可能由计算机完成,创作者能腾出更多时间去构思想法与创意,调整构图、色彩、光影氛围等。
“人工智能可能会激发绘画创造的活力。”肖欣延表示,20世纪前后,照相技术让传统肖像画失去市场,促使一些画家向非写实方向创新。与人工智能技术融合,或许能激发画家创作出别开生面的作品。
不过,由于人工智能绘画发展刚刚起步,技术发展也引发关于版权、内容把控等问题的争议。比如,有人认为,未经授权人工智能画作模仿原画的内容、构图和风格等,侵犯了原作者的版权,有违法嫌疑。也有人认为,“机器学习”过程是一种类人化的创作行为,同样体现了创造者的思想和劳动,应当获得版权保护。此外,还有人担忧,人工智能绘画技术若被滥用,可能滋生暴力等令人不适的图像。面对新技术发展,有必要前瞻潜在的风险,只有守住法律和伦理底线,技术进步才能更好地造福社会。
不只是绘画,写作、作曲、生成短片,人工智能日益强大的深度学习能力,让它与不同艺术门类发生着奇妙的碰撞。展望未来,业界专家认为,人工智能与艺术融合,一方面会降低一些艺术门类的创造门槛,让更多人参与到当代的审美创造中来;另一方面新技术会带来新的审美风格,人们或许能从中扩展对自身和世界的认识。
记者 喻思南
云南依靠科技——把天拉长 把地拉宽******
【在这片辽阔的土地上㉙】
光明日报记者 张勇 光明日报通讯员 云先锋
千百年来,水稻都是种在水田里,可云南澜沧的高山旱地,不仅能种水稻,还能大丰收。这真是个新鲜事!
云南多山,灌溉条件有限,水稻产能长期缺口较大。山区农民的口粮,以玉米等杂粮为主,想吃大米就要外购。
这样的状况发生改变,是从2021年5月开始的——中国工程院院士朱有勇率领云南农业大学团队来到澜沧县,在竹塘乡蒿枝坝村的山地上,试验旱地杂交水稻高产优质栽培技术。种子是云南农大稻作研究所培育的新品种。
“我们祖祖辈辈都在旱地上种苞谷。旱地种水稻?怎么可能!”不仅蒿枝坝的拉祜族群众议论纷纷,县乡两级农技推广人员心里也没底。
但让村民们感到惊奇的是,这些旱地上种的水稻真的自始至终不用浇水灌溉——谷种播种到干燥的土壤里,等雨水落地,稻谷秧苗便破土而出。只靠喝雨水,这些水稻就能茁壮成长,结穗弯腰!
“澜沧地区降雨量在1400毫米以上,所以我们在澜沧旱地种的水稻都不用人工浇水。”云南农大稻作所所长文建成解释,“事实上,云南多数山区旱地种水稻都不用浇水,只有降雨量在1200毫米以下的地区才需要人工补点水。”
其实,新稻种的种植,并非一帆风顺。稻谷秧苗长出来时,杂草也疯长,“地老虎”等害虫也猖獗起来。为防治植物病虫害,朱有勇经常蹲在稻地里,指导村民科学除草杀虫,闯过了一道道难关。
“我们的旱地水稻从耕地、播种、除草、收割都是机械化,打农药用无人机。依靠科技种田给村民们做示范,省劳动力,每亩比水田水稻节省成本五六百元。”朱有勇告诉记者。
蒿枝坝的村民们看着试验田旱地里金灿灿的水稻,纷纷要求把玉米地改种水稻。2022年,仅竹塘乡就种植水稻旱种7861亩。他们的付出,很快得到了回报。
2022年9月,蒿枝坝的稻谷丰收之际,中国工程院有13名院士齐聚这里,见证示范种植的405亩杂交稻旱种的丰收:一穗穗金黄的稻谷压弯了腰,连片的杂交稻旱种犹如金色的海浪阵阵翻滚。收割机很快收获了满满一车的新鲜稻谷,专家组经过现场称重得出了结果——平均亩产690.9公斤,比传统旱稻产量提高了近400公斤。
“水稻上山有效解决了澜沧水田少、旱地多、水稻产量不足的问题,适宜在广大山区推广,对云南‘稳口粮’工程具有重大现实意义!”文建成向记者介绍,“2022年,澜沧县20个乡镇推广水稻旱种的2.7万亩,全部获得丰收!”
澜沧县水稻旱种的成功,是整个云南粮食生产的一个缩影。近年来,云南省针对粮食安全结构性问题,把水稻旱种作为“稳口粮”的一项重要举措,在中低海拔雨热资源丰富的地区,探索水稻旱种绿色高效栽培技术,创建省、州、县三级示范样板77片,示范面积2.1万亩。
在示范样板的带动下,2021年和2022年,两年间,云南分别示范推广水稻旱种24万亩、53万亩,覆盖59个县(市、区),并由海拔1700米以下扩展到1900米左右的区域。
云南省级财政还安排1亿元资金,按每亩200元的补助标准支持水稻旱种。农技推广部门为水稻旱种提供科技支撑,对农技人员、合作社、种粮大户进行培训,举办技术培训班1896期次、培训130万人次。
“我们研究的是什么?就是依靠科技,把天拉长,把地拉宽,在一亩地里面,尽量提高土地的生产率,端牢中国饭碗。”朱有勇说。
《光明日报》( 2023年01月03日 01版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)