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一分快32023-01-31 16:05

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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

南佐“古国”:黄土高原上最早的国家******

  “宫城”祭祀区出土的带盖塞陶瓶 作者供图

  “宫城”区发掘现场 作者供图

  “宫城”祭祀区出土的白陶带盖簋 作者供图

  “宫城”祭祀区炭化水稻出土区域(局部) 作者供图

  【考古中国】

  我们常说中华文明五千年。什么是“文明”?现在一般所说的“文明”,多指对“Civilization”等西文词语的意译,可以理解为国家管理下物质、精神和制度创造的总和。“国家是文明社会的概括”,国家固然不等同于“文明”,但要称得上“文明”,则必须进入国家阶段。恩格斯曾提出国家产生的两个标志,一是“按地区来划分它的国民”,二是“公共权力的设立”。按地区划分国民指以地缘关系代替血缘关系,公共权力的集中体现则是“王权”。以此衡量,距今5100年左右的南佐都邑遗址,是黄土高原上最早出现国家社会的标志,为中华文明五千多年增添了又一实证。

  甘肃庆阳西峰西郊的南佐遗址,坐落在黄土高原第一大塬——董志塬上,传说中这里是黄帝部族的重要活动地域,也是以农业著称的周人祖先不窋的老家。南佐遗址发现于1958年,1984—1986年和1994—1996年有过两个阶段的发掘,从2021年开始第三阶段的发掘和调查、勘探工作,基本确认这是一处以仰韶文化晚期大型聚落为主体的遗址,遗址面积在600万平方米以上,可能有外环壕。聚落中部是由9座方形夯土台及其环壕围成的面积约30万平方米的核心区,核心区中部偏北是数千平方米的由“护城河”和夯土宫墙围成的“宫城”。“宫城”中心为主殿,“九台”之外还有多处居住区、夯土台、沟渠水利设施等遗存,出土了大量白陶、黑陶等珍贵遗物和大量水稻,从多个方面显现出早期国家和文明社会的气象。

  数千人数年建成的“国家级”工程

  南佐聚落不仅整体规模巨大,而且宫殿、夯土台、壕沟水利设施等的建筑工程量也很惊人。以聚落中部的“九台”来说,每座夯土台约40米见方,现存还有5~7米高,复原起来就像九座小金字塔。每座台子外周有宽约20米、深约10米的方形内环壕,内环壕的侧壁及底部有2~4米厚的夯土护壁,以防流水对黄土沟壁的侵蚀。我们推测环壕不仅有礼仪象征和防御作用,而且是与其他沟壕池沼连通的、有实际用途的大型水利工程。内环壕外还有一周宽约20米的外环壕,内、外壕总长度估计在5千米以上。“九台”环壕工程总土方量当在75万立方米以上,以当时的条件,大概需要5000人工作1年时间才能完成。如果以壕沟中挖出来的土夯筑“九台”,所费工时应当不比挖筑壕沟少。

  再看中央“宫城”区。有夯土围墙的长方形“宫城”东西宽约55米、南北长约67米,面积在3600平方米以上。“宫城”外有宽约15米、深10米多的“护城河”,它的两侧也有夯土护壁。加上“护城河”,整个“宫城”区占地面积就有8000多平方米。“宫城”中部偏北的主殿占地面积700多平方米,两个顶梁柱柱洞直径各约1.5米,中央火坛(火塘)直径3.2米——差不多是两个成年人的身长,规模之大前所未见。“宫城”东西两侧还各有一列侧室(侧殿)。所有这些宫墙、房墙都以版筑方法夯筑得十分坚实精整,窄处宽1~1.5米,最宽处可达5米,现存高度1.5~3.5米,是国内发现年代最早、规模最大、保存最好的夯土建筑遗存。

   “宫城”区建筑材料还包括土坯和最早的红砖,各处地面、墙壁都以石灰多层涂抹,甚至宫墙也不例外,这也是国内最早大范围使用白灰面装饰建筑的实例。我们可以想见,五千年前的南佐“宫城”,到处都是那么洁白明亮,和大家熟悉的北京紫禁城的色彩大不相同。我们估计,“宫城”区的建筑工程量应该不会少于“九台”区。

  经勘探和试掘,在“九台”外其他区域还发现有多处白灰面窑洞式房屋居住区、夯土台、壕渠水利工程等,加上可能存在的外环壕,整体建设工程量巨大。所有这些工程的主体部分理应是大体同时建造完成的,因此需要数千人劳作数年,这还不包括建筑工程的后勤保障在内。据此推测,南佐都邑人口或许有上万之众。也只有出现了强制性的区域“王权”,集合起国家力量,才有可能完成如此壮举。

  南佐所在的董志塬上还有一些面积为数十万平方米的聚落,出土的精美白陶、黑陶说明这些聚落的级别较高,可能是从属于南佐的卫星聚落。陇东甚至整个黄土高原,分布着大量仰韶晚期聚落遗址,但还没有第二处能够和南佐的规模相当。即便是秦安大地湾聚落延续到这个时期,规模也是远次于南佐。南佐聚落如此大的体量,“九台”、壕沟和宫殿建造所需要的强大组织调动能力,当是区域公共权力或者区域王权出现的最有力证明。南佐都邑大概是从周围迁入很多人口,集中规划建设而成,这必然会造成一定程度的血缘社会重组,形成具有地缘关系的早期国家组织。由此推断,当时在黄土高原地区应当已经出现了一个以南佐为核心的“古国”。

  中轴对称建筑格局的滥觞

  南佐都邑及“宫城”具有清晰的中心对称、中轴对称格局。“九台”及核心区位于聚落中心,“宫城”位于“九台”中心,主殿位于“宫城”中心,大火坛位于主殿中心。主殿坐北朝南,从主殿大堂后部两个顶梁柱中间,向南到主殿中门(共有三门)、“宫城”南门,构成大致南北向的中轴线,东西两侧的侧室(侧殿)和壕沟对称分布。

  再放大一些视野,“九台”中的北台就在这条中轴线的北端,东西两侧各有四台互相对称。“宫城”南墙外还有一道与其平行的外墙,类似后世的萧墙或影壁。外墙的门与“宫城”南门错开几米,两道墙之间的空间兼具瓮城功能,增强了“宫城”的封闭性和防御性。如此布局严整的多个圈层结构的南佐聚落,应是阶级秩序的礼制性体现,开后世古典建筑格局中轴对称的先河。

  我们推测“九台”和主殿应当主要是祭祀礼仪场所,“宫城”区部分侧室(侧殿)有可能作为首领人物的居所。我们注意到由窑洞式建筑组成的普通居住区基本位于“九台”以外,推测“九台”所围绕的30万平方米的核心区,可能整体都属于与祭祀相关的“圣区”或者贵族居住区。这是一种将神权和区域王权紧密结合在一起的、以王权为核心的建筑格局,凸显了王权至上,与西亚等地神庙和王宫分开且以神庙为核心的情况有显著区别。

  礼制出现和阶级分化

  南佐“宫城”区出土了白陶、黑陶、绿松石珠等贵重物品,成套的彩陶、朱砂陶、白衣陶、白泥堆纹陶,涂抹朱砂的石镞、骨镞,以及大量炭化水稻遗存,与普通居址区形成鲜明对照,显示当时不但有了较高水平的专业化分工,而且已出现礼制和阶级分化。

  白陶、黑陶在黄土高原罕见,但在南佐“宫城”区却发现不少,精致者陶胎最薄处仅有一两毫米,表面光滑细腻,有釉质光泽。如此轻薄精美的陶器,理应用快轮拉坯的方法制作,但我们一直没有在陶器上发现快轮旋转痕迹,制作工艺还是个谜。制作彩陶是黄土高原的传统,南佐有些彩陶表面有釉质光泽,有些彩陶成套出土,具有礼器性质。比如在主殿以东祭祀区就集中出土9件小口平底的彩陶酒瓶,每件高度都在60厘米左右,还都配有特殊的盖塞——可既盖又塞,以防止酒精挥发。南佐的朱砂陶、白衣陶、白泥堆纹陶等也都是具有祭祀礼仪性质的特殊器物。朱砂常涂在一种带有圆饼装饰的鼓类器物上,器表内外涂白衣的做法则见于簋、双腹盆、钵、缸、罐、瓮等很多器物上。白泥堆纹陶罐在其他遗址很罕见,但在南佐仅“宫城”东部祭祀区就出土数百件,大小不一,可能是成套的祭祀礼器。经测定,南佐大部分陶器烧造温度在1000℃以上,最高达1116℃,而一般新石器时代陶器烧造温度在700~1000℃之间。令人惊讶的,还有“宫城”东部祭祀区数以百万粒计的炭化水稻的发现,粟、黍数量极少,反之在“宫城”其他区则绝大多数都是炭化粟、黍。黄土高原农业本来就以粟、黍为主而少见水稻,以珍贵的水稻献祭神祇祖先,也应当是礼制的反映。

  南佐“宫城”区出土物还体现出与长江中游、黄河下游等地区的远距离联系。白陶、黑陶都最早出现于六七千年前的长江中游地区,南佐这两类陶器的出现有受到长江中游文化启示的可能性。尤其是南佐不少黑陶属于夹炭陶,这也是长江流域的古老传统。有意思的是,南佐有的黑陶仅覆盖陶器表面很薄一层,已能做到很好地控制渗碳层厚度,工艺技术和良渚文化最为接近,不排除与良渚文化有交流。据科技考古检测,南佐白陶所用原料为高岭土和瓷石,高岭土质量与后世制造白瓷的瓷土质量接近,瓷石原料可能产自南方,有些白陶上面的海洋结晶涂层原料可能来自海岱地区。黄土高原不产绿松石、朱砂,南佐的这两类原料有来自长江中下游地区的可能性。大量水稻不排除当地种植的可能性,但也有可能是从长江中游等地远距离贸易获得。可见南佐“古国”应当存在对远距离贸易获取稀缺资源的控制,这也是国家社会的特征之一。

  目前,南佐的考古工作才开了个头,很多谜团还有待后续解开。但据现有的发现就已经能够证明,中华文明和苏美尔文明、埃及文明一样,是诞生于五千年前的三大原生文明之一。

  (作者:韩建业,系中国人民大学历史学院教授、博导,南佐遗址考古发掘项目负责人)

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