1.1 什么是AI绘画
1.1.1 AI绘画的基本概念
AI绘画(Artificial Intelligence Painting)是指利用人工智能(AI)技术来生成或辅助创作绘画作品的过程。
在传统绘画中,创作者需要拿起画笔,在画板上一笔一画地绘制出创意和情感。可能需要根据光线、颜色和形状等因素,调整画笔和颜料。这个过程需要花费大量时间和精力,而且需要良好的绘画技巧和扎实的艺术理论基础,如图1-1所示。
图1-1 传统作画方式
AI绘画的过程则完全不同,用户不再需要亲自拿起画笔,也不需要深厚的艺术背景知识。只需要告诉计算机,想要画什么样的画作,例如喜欢的风格、颜色、背景、人物等。然后,计算机便会根据描述自动创作出一幅画作,如图1-2所示。
AI绘画的过程像是让计算机成为用户的个人画家,用户只需要提供创意和想法,然后让计算机帮助用户把这些想法转换为可视的艺术作品。这种方式使绘画创作变得更加方便快捷,让更多人有机会享受到创作和欣赏艺术的乐趣。
图1-2 AI绘画方式
要让计算机能够画画,需要用到一种叫人工智能(Artificial Intelligence)的技术。人工智能方面的术语有很多,例如机器学习、深度学习、算法模型等。对基本概念的理解,是学习新领域知识的必经之路,接下来为读者介绍一些人工智能方面的基本术语。
1.人工智能
人工智能(Artificial Intelligence)是一个广泛的概念,简单来说,任何能够让计算机或者机器“变聪明”,能够执行通常需要人类智能才能完成的任务,如理解语言、识别图像、解决问题、做出决策等,都属于人工智能的范畴。
2.机器学习
机器学习是人工智能的一个子领域,更加具体地说,它是实现人工智能的一种方法。机器学习的核心概念是让机器从数据中学习,而不是明确地对机器进行策略性编程。例如,通过机器学习,机器可以在观察大量的猫的图片之后,学习并理解“猫”这一概念,然后在新的图像中识别出猫。
3.深度学习
深度学习是机器学习的一种方法,它模仿了人脑的工作方式。人脑由许多神经元组成,这些神经元通过电信号来传递和处理信息。深度学习使用了称为神经网络的结构,这就像是计算机版的神经元,可以帮助计算机更好地理解和学习复杂的信息。
4.算法模型
在机器学习和深度学习中,算法模型通常指的是特定的框架或者方法,这个方法指导计算机如何从数据中学习和做出预测。
可以把算法模型想象成一个模具或一个筛子。用户将数据(如图片、文字等)放进去后,算法模型就会根据它的“形状”(也就是预先设定的规则)对数据进行处理,然后输出用户需要的结果(如预测、分类等)。深度学习中常用的神经网络模型,就像一个模拟人脑的复杂网络,数据在网络中流动,经过各种处理和转换,最后产生预测结果。这就像信息在人的大脑中流动,经过不同的神经元处理后,最终做出决策。
总而言之,算法模型就是一种指导计算机如何从数据中学习,以及如何根据学习到的内容做出预测的方法或框架。不同的算法模型有不同的“形状”,适合处理不同类型的问题。
5.模型训练
模型训练就是让机器学习或深度学习的模型从数据中学习,以便它能够完成特定的任务,例如预测、分类、生成等。
假设要训练一个模型,目的是让它能够识别图片中的猫。那么需要很多包含猫和其他物体的图片,每张图片都有标签告诉模型图片中是否有猫。这就是训练数据。
在训练过程中,把这些图片和对应的标签(是否有猫)输入模型。模型会尝试找出图片特征和标签之间的关系。模型在训练过程中会不断调整自身的参数,使得自己的预测结果尽可能接近真实的标签。
训练结束后,就得到了一个能够识别猫的模型。当给它一张新的图片(这张图片在训练过程中从未出现过),它就能判断出图片中是否有猫。
模型训练就是让模型从已知的数据中学习,以便它能够对未知的数据做出准确的预测。这个过程类似学生在学校里学习知识,然后在考试中使用这些知识解答问题一样。模型训练是学习的过程,而算法模型,就类似人脑。
6.初始化模型和已训模型
一个未经过训练的模型通常被称为“未训练模型”或者“初始化模型”。这种模型已经定义了其结构(例如神经网络的层数、每层的神经元数量等),但是它的参数(例如神经网络的权重和偏置)通常被设置为随机值或者某种特定的初始值,这时候它并未具备智能的能力。
经过训练的模型通常被称为“训练好的模型”或者“已训练模型”。这种模型的参数已经通过训练数据进行了调整,使得模型能够完成某项特定任务,如分类、回归或者生成等。