科學(xué)家開發(fā)出能夠“創(chuàng)作”3D打印的“人工智能藝術(shù)”

allago   2016-06-23 14:51:51

日前,哥本哈根IT大學(xué)(IT University of Copenhagen)和懷俄明大學(xué)(University of Wyoming)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家們開發(fā)出了一種能夠“創(chuàng)作”3D打印藝術(shù)品的“人工智能藝術(shù)”,它實(shí)際上是一款人工智能軟件,能夠在無人干涉的情況下使用深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)新引擎來創(chuàng)建3D對(duì)象。

這個(gè)有趣的人工智能項(xiàng)目是由來自哥本哈根IT大學(xué)的Joel Lehman、Sebastian Risi與懷俄明大學(xué)的Jeff Clune合作完成的,這三位科學(xué)家在項(xiàng)目過程中一直在教一臺(tái)計(jì)算機(jī)制作3D(或者3D打印的)藝術(shù),最終獲得了一個(gè)非常有意思的結(jié)果。

據(jù)科學(xué)家們介紹,為了創(chuàng)造出一位虛擬的藝術(shù)家,他們使用了基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別技術(shù),該技術(shù)屬于基于算法的機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域,可以用于高級(jí)別數(shù)據(jù)抽象的建模。研究團(tuán)隊(duì)假設(shè),如果將深神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)—— 一種深度學(xué)習(xí)體系結(jié)構(gòu)——與一種進(jìn)化算法相結(jié)合,可以在不投入人力的情況下用于創(chuàng)建虛擬的3D藝術(shù)品。最終,他們開發(fā)出來的這款人工智能程序——科學(xué)家們稱之為“創(chuàng)造力對(duì)象的一代(creative object generation)”——可能創(chuàng)作出不出大師級(jí)的杰作,但是其作品已經(jīng)讓人感到驚訝。

這位“人工智能藝術(shù)家”是通過以下方式創(chuàng)作其獨(dú)特的作品的:它的進(jìn)化算法首先生成一個(gè)隨機(jī)的藍(lán)圖,然后再將其轉(zhuǎn)化成虛擬的3D圖像,這個(gè)3D圖像隨后被發(fā)送到深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN),由后者判斷這個(gè)3D圖像是否類似于我們所熟悉的景觀、人、動(dòng)物或任何實(shí)際存在的東西。該深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)反饋給算法一個(gè)關(guān)于相似度的報(bào)告,即“這看起來像一匹馬,相似度0.1%”,從這個(gè)時(shí)候起就轉(zhuǎn)入了一個(gè)試錯(cuò)的過程:每—次,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)返回關(guān)于3D圖像的相似度報(bào)告,然后由算法對(duì)它對(duì)進(jìn)行更改,再將其發(fā)送回去。深部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)然后判斷出該3D圖像是否變得更可辨識(shí)還是更不可辨識(shí)。這個(gè)過程會(huì)反復(fù)重復(fù)達(dá)到數(shù)百萬次,直到程序“創(chuàng)作”出令人滿意的作品。

科學(xué)家們說,他們認(rèn)為這種來回創(chuàng)造的過程與自然進(jìn)化有一定的相似度——這兩者都展現(xiàn)了簡單的對(duì)象(或者生物)通向復(fù)雜的過程?!皩?duì)我來說這是非常迷人的進(jìn)化,沒有有意識(shí)的思維,卻能夠創(chuàng)造出具有巨大復(fù)雜性的對(duì)象,這種對(duì)象迄今依然超出了我們工程師的能力?!盠ehman說。

科學(xué)家們讓這個(gè)人工智能程序連續(xù)運(yùn)行了兩個(gè)星期,在這段時(shí)間里,上述的來回過程發(fā)生了超過250萬次。在兩個(gè)星期結(jié)束時(shí),深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)給算法提供了95%準(zhǔn)確度報(bào)告。這位”虛擬藝術(shù)家”創(chuàng)作的很多東西都是有點(diǎn)奇怪、超現(xiàn)實(shí)的,然而最終還是能夠辨認(rèn)的——就像很多人創(chuàng)作的藝術(shù)。Lehman謙虛地說,這些3D作品“有點(diǎn)漂亮”。據(jù)稱,最后,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)(1)可以打印、(2)是彩色的、(3)能夠突出有趣的特性等這幾條標(biāo)準(zhǔn)挑選出幾件3D作品然后將其送到在線3D打印平臺(tái)Shapeways上用彩色砂巖材料進(jìn)行3D打印。這些3D打印后的對(duì)象(如下圖所示)圖片然后反饋回深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而后者通常能夠正確識(shí)別出這些藝術(shù)品是它們預(yù)期的對(duì)象。

科學(xué)家們關(guān)于此項(xiàng)目的論文:《用深入學(xué)習(xí)與創(chuàng)新引擎完成的創(chuàng)造性一代3D對(duì)象(Creative Generation of 3D Objects with Deep Learning and Innovation Engines)》,該論文還將被提交到6月27日—7月1日在巴黎舉行的關(guān)于創(chuàng)新計(jì)算的國際會(huì)議上。

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