人工智能，如何妙笔“生”画******
核心阅读
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
【我们这十年@坐标中国】“掘速之极”，“煤海蛟龙”掘出能源保障线******
中新网北京10月9日电题：“掘速之极” ，“煤海蛟龙”掘出能源保障线
记者 宋宇晟
一提起“煤矿采掘” ，很多人脑海中很自然就会浮现出满脸煤灰 的矿工形象 。
但你或许想象不到 ，如今 的煤矿工人不仅不需要出大力 、流大汗 的人力挖煤 ，还用上了我国完全拥有自主知识产权 的“采掘神器”，只需要几位工人站在安全位置操作 、按下几个按钮，机器就能自动采掘，工作量还达到了原来 的3-4倍。
这件“采掘神器” 是什么 ？
这里所说 的“采掘神器” ，指 的 是掘支运一体化快速掘进系统 。根据不同地质条件配套，整个系统最长可达200多米，重量高达230多吨 。
中国煤炭科工集团首席科学家、快速掘进系统总设计师王虹称之为“煤海蛟龙”。该系统由掘锚一体机 、锚杆转载机 、柔性连续运输系统和协同控制平台等部分组成 。
其中 ，可伸缩的巨大的滚筒 是它 的利齿 ，负责挖掘 ；前方 的旋转刀盘好似“巨龙” 的舌头，把割下来的煤块源源不断地拨到嘴里 ，而龙 的脊椎和顶部 、侧面 的龙爪负责支护，龙 的身体则负责运输 。
就这样 ，整个系统完成了从采掘到支护再到运输的一整套工作。
快速掘进系统。中国煤科供图为何能称为“煤海蛟龙”？
和今天的先进技术相比，传统掘进技术工序繁多，技术水平低，造成采掘比例严重失衡，每月平均进尺仅约180米，再加上工作面水、瓦斯、顶板 、粉尘等严重威胁人员与装备的安全 。
一直以来，国内外未形成掘进、支护 、运输平行作业的掘进作业线 ，掘进更是成为煤炭安全绿色高效开采的短板。掘进 、支护、运输不能平行作业，堪称“世界级难题”。
王虹直言，针对这样 的问题，2012年 ，中国煤科便提出了“快速掘进” 的构想 。
2013年 ，第一代掘支运一体化快速掘进系统1.0同时也 是世界首套快速掘进系统在神东煤炭集团投入工业性试验。2018年，第二代掘支运一体化快速掘进系统2.0 ，实现系统设备系列化和模块化 ，系统适用范围拓展到中等稳定围岩及较复杂地质条件 。2020年，第三代智能掘支运一体化快速掘进系统3.0应用而生，可靠性 、安全性和智能化进一步得到提升。
研发过程中，科研人员提出了“掘支运三位一体”掘进方法，将原本各自分离 的掘进、支护 、运输工作结合一体 ，成功开发了掘支运一体化快速掘进成套技术、工艺和装备，取得了完全拥有自主知识产权的多维度协同支护 、大功率全宽截割、柔性连续运输等核心技术突破 ，首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备” ，实现了煤矿掘进由半机械化向完全机械化和自动化 的重大技术变革。
这一技术与原有掘进方法相比，掘进速度提高2-3倍 ，作业人员减少2/3，有效缓解了采掘失衡。
掘锚一体机。中国煤科供图煤矿掘进“掘”出世界纪录
回顾历史，最早 的煤炭开采工作，全部要靠人力去挖掘 ，靠 的是肩扛 、手抬 ；慢慢地开始采用风钻和炸药 ；到了现代，才实现机械辅助。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强坦言 ，虽然开采手段有所变化 ，但掘进效率和安全问题一直困扰着煤矿工人 。
巷道掘进作为煤炭开采 的先行基础工程 ，约占煤矿井下采掘工程量 的70%-80% 。而我国每年新掘巷道13000公里，位居世界第一，工程量巨大。
面对这样的工程量，掘支运一体化快速掘进系统 的应用 ，不仅显著提高了煤巷掘进效率、降低了作业人数，还改善了掘进工作面环境，实现了高效捕尘、除尘，保障作业人员的职业健康 。
同时，这项技术突破更“掘”出了世界纪录。2014年 ，在稳定围岩条件下 ，月最高进尺3088米 ，创造了大断面单巷掘进世界纪录 ， 是煤矿平均掘进速度 的10倍以上 ；2022年5月，在中等稳定围岩条件下 ，月最高进尺2086米，掘进效率提高3倍；2022年3月，在复杂围岩条件下，月最高进尺856米 ，掘进效率提高1.5倍 。
以“中国创造”打造“中国速度”
王虹告诉记者 ，掘支运一体化快速掘进系统的应用 ，开启了煤巷掘进的全新模式，实现了我国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到目前“领跑”的转变。
2021年，掘支运一体化快速掘进系统入选“科创中国”先导技术榜，极大地促进了创新链和产业链的深度融合 ，以科技创新助力绿色矿山 ，以“中国创造”打造“中国速度”。
如今 ，掘支运一体化快速掘进系统已遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团 ，并在不同地质条件下广泛推广应用。
作为我国能源安全的“压舱石” ，煤炭当前仍是我国最主要的能源 。先进的煤炭采掘技术 ，有效保障了我国煤炭资源稳定供应 。今年以来，在全球能源供应偏紧背景下 ，我国持续做好煤炭增产保供工作，将能源 的饭碗牢牢端在自己手中 。
记者了解到，中国煤科太原研究院正在进行第四代智能掘支运一体化快速掘进系统4.0中 的核心技术攻关 ，将全面提升快速掘进系统工艺与智能化技术水平 ，不断加速智慧矿山建设向“少人化 、无人化”的目标迈进。(完)
搜索
复制
| 彩神3地图 |
