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AI绘画的“小秘密”都在这一篇文章里******

　　有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。

　　上传一张图片，或者输入一些简单的关键词，系统就能自动生成一张卡通图像……最近一段时间，AI绘画开始在互联网社交平台走红。

　　AI绘画，顾名思义就是利用人工智能进行绘画，是人工智能生成内容的典型应用场景之一。其主要原理是收集大量已有作品，通过算法对其内容和风格特征进行解析，最后再生成新的作品，所以算法是AI绘画的核心。

　　当前，“凭空”生成图像的AI绘画，其实也会动辄“翻车”：也许上一秒AI通过你的照片绘出的是一张充满艺术感的二次元画像，下一秒你的宠物猫、狗则可能被画成可爱少女或肌肉猛男。

　　事实上，AI绘画早已火爆全球。第一张公开展出的、由人工智能创作的绘画作品《埃德蒙·贝拉米的肖像》曾于2018年在佳士得拍卖行以43.25万美元成交，那是一张由机器学习了从14世纪到20世纪的1.5万张肖像画之后自动生成的一张肖像画作品。

　　AI绘画是如何实现“凭空”生图的？除了娱乐外，AI绘画还有哪些潜在的应用前景？

　　从“以图生图”到“语音生图”

　　2022年，由人工智能创作的《太空歌剧院》一度火出圈。在美国科罗拉多州举办的新兴数字艺术家竞赛中，《太空歌剧院》获得“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖。它的构图、配色以及画面的细节堪称精致。然而，这个作品的创作者不是艺术家，而是来自美国科罗拉多州的游戏设计师。

　　这位游戏设计师在一个名为“Midjourney”的AI创作工具里，先输入几个关键词，如光源、构图、氛围等，得到了100幅作品，再进行约80小时的修图修饰，最终选出3幅作品，最后把图像打印到画布上。

　　通过简单交互式对话在短时间内生成的“艺术”作品，让人类艺术家展开了一场关于“AI绘画作品参赛是否属于作弊”的争论。这场声势浩大的争论也令大众直观地意识到如今的AI绘画水平已经发展到了何种程度。

　　“人工智能在艺术方面的创作最早可以追溯到上个世纪末，当时的人工智能绘画技术叫作‘图像的风格化滤镜’。”中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员董未名说，最初的AI绘画方法比较简单，比如一张普通的照片，通过一些图像处理的算法，把照片像素进行几何或者色彩上的变换，然后再调节不同参数，就可以模拟出类似油画或者水彩画的风格。

　　经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。

　　AI绘画主要依靠三种技术模式实现

　　董未名介绍，目前AI绘画主要借助图像风格迁移技术、图文预训练模型和扩散模型实现。

　　“图像风格迁移技术指的是图像处理算法通过对输入的真实图像内容特征和对参考的艺术图像风格特征的提取，实现真实图像内容特征和艺术图像风格特征的融合，从而生成新的艺术图像。”董未名举例，如果将美国旧金山艺术宫的外景照片和印象派创始人莫奈绘制的作品，通过图像风格迁移技术进行融合，就能得到一张看起来像是由莫奈绘制的美国旧金山艺术宫的绘画作品。最初的AI绘画采用的正是这种技术。

　　不过，在董未名看来，图像风格迁移技术大多依赖的是生成式对抗网络（GAN）算法，它最大的问题是生成的绘画作品艺术性不强，笔触和构图让人觉得与真实的绘画有差距，所以长久以来，AI绘画一直“籍籍无名”。

　　当图像风格迁移技术还在挣扎于输出作品的审美问题时，图文预训练模型的出现，加速了AI绘画的崛起。

　　“依托图文预训练模型，只要输入一句话或者上传一幅风格明显的图片，算法就能将图像特征和文字特征‘对齐’。生成的绘画作品的内容特征和上传图片的内容相似，艺术性也比图像风格迁移技术生成的图片强很多。”董未名举例，比如支撑图文预训练模型的可对比语言—图像预训练（CLIP）算法，就是利用图文特征“对齐”的能力，再结合已有的生成模型，实现“以图生图”或者“图+文”生图。

　　不过，董未名坦言，图文预训练模型的推广也存在一些争议，有部分人认为，该模型在训练前期，需要用大量的图形处理器（GPU）进行数据训练，耗电量大、成本很高，而该模型的应用场景却不够清晰。但也有人认为，也许该模型未来可以打造为通用的人工智能模型，用它完成更多的算法作业，只是这还需要时间的验证。

　　诚然没有一项技术是完美的，这也为人类探究更先进的技术提供了无限动力。当下最流行的扩散模型便是其中之一。

　　“目前最新的AI绘画技术采用的就是扩散模型，这种模型可以把一个随机采样的噪声输入模型，然后尝试通过去噪来生成图像。”董未名表示，扩散模型也存在弱点，由于模型对图片内容识别的能力不足，或者难以完全理解识别文字的意义，以及训练数据的偏差，有时便会生成“四不像”的作品。此外，扩散模型生成图片的速度比较慢，目前还达不到实时生成图片。

　　互联网治理、元宇宙或潜藏应用前景

　　AI绘画目前的应用场景，更多聚焦于社交软件。近期在国内社交网络“火出天际”的AI绘画软件主要集中在小程序及App。随着AI绘画小程序的火爆，短视频平台抖音也迅速上线了AI绘画特效。同时，此前腾讯上线了“QQ小世界AI画匠”活动，百度也推出了首款AI艺术和创意辅助平台“文心一格”。

　　有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”“AI现在已经完美实现了这一目标，人们可以通过机器计算来绘制出很多现实中见不到的场景。”董未名畅想，不远的将来，AI绘画或许还将展现更丰富的应用场景。

　　“现在网络上充斥着很多不良内容，这些内容为了逃避监管经常以绘画的形式出现，而当前很多内容识别模型对真实图片识别得很准确，但缺乏不良内容艺术作品的相关训练数据，所以对不良内容识别不准确。也许可以用AI绘画技术，积累不良内容艺术作品的数据，并用以训练识别模型，以提升互联网内容的安全监管能力和识别的准确率。”董未名建议。

　　在董未名看来，作为一种艺术呈现形式，AI绘画也将在元宇宙、设计、文旅等行业催生新的商业模式。例如AI绘画目前在AI辅助创作、短视频、影视制作和元宇宙等方面都有布局，因为这些赛道都离不开创意，AI绘画可以帮助创作者通过简单的特征输入，实现对其创意的预览，甚至可以直接进行创作。

　　不过，董未名并不讳言，当下AI绘画仍然存在版权争议问题。AI绘画的核心是模型，而训练模型需要使用大量图像、文本数据。对于未经授权的图片，经过运算之后所生成的图像版权归属尚难界定。“有的画家风格特别明显，如果用画家的画去训练算法模型生成作品，那最后的版权属于谁呢？”董未名提出的问题，正是多数AI绘画作品所面临的现实问题。

　　AI绘画掀起了一场资本的群体狂欢，希望有一天它能走出“照猫画虎”的尴尬，真正服务艺术创作、创造更多价值。（科技日报记者 金凤）

最强寒潮来袭，一键get防寒保暖知识！******

　　今年入冬以来，最强寒潮天气来袭。

　　27日寒潮天气已在西北地区“露头”，新疆北部和西部、内蒙古西部、甘肃中西部等地出现大风降温天气，有23个台站的最大风速突破或达到历史极值，部分地区降温幅度达12℃至20℃。

　　28至30日，我国大部分地区气温继续断崖式下跌，部分地区降温可达18℃以上。

图源：中央气象台

　　“这次寒潮过程最显著的特点就是降温剧烈，全国大部气温将会由前期明显偏高转为明显偏低。”中央气象台首席预报员张芳华说。

　　寒潮是什么？

　　寒潮是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定的天气形势下迅速加强并向中低纬度地区侵入，造成沿途地区剧烈降温、大风和雨雪天气。这种冷空气南侵达到一定标准的就称为寒潮。寒潮是一种大范围的天气过程，在全国各地都可能发生，可以引发霜冻、冻害等多种自然灾害。

图源：摄图网

　　中华人民共和国国家标准《冷空气等级》(GB/T20484 －2006)中寒潮的定义是：某一地区冷空气过境后，气温24h内下降8℃以上，且最低气温下降到4℃以下；或48h内气温下降10℃以上，且最低气温下降到4℃以下；或72h内气温连续下降12℃以上，并且最低气温在4℃以下。

　　寒潮多发生在秋末、冬季和初春时节。统计显示，近三十年，也就是从1991年至2020年，我国平均每年发生寒潮5.4次，其中两到三次为全国性寒潮。1991年以来，寒潮出现次数最多的年份是2021年，共11次；出现寒潮次数最少的是2017年，仅有2次。

　　寒潮来袭、气温骤降，容易导致哪些疾病？

　　心脑血管疾病。突然降温，会刺激人体交感神经兴奋，造成血管收缩、血液循环的外周阻力增加、血压升高、心肌耗氧量增多，引起血压飙升和心肌缺血加重，最终导致脑出血和心绞痛发作。天气寒冷还会使血液变得黏稠、流速减缓，导致血栓形成，最终造成脑血管堵塞或心肌梗塞。

　　脑卒中（中风）。脑卒中发病率与季节有明显的联系，一般认为冬季最高，尤其是在温度骤降时。气温骤降，昼夜温差悬殊，低气压、高湿度，易使得血压骤然上升，卒中意外也接踵而至。

　　呼吸道传染病。寒冷常伴随干燥、湿度低，容易使病原微生物悬浮于空气中，增加了病原微生物与人的接触机会；寒冷的空气会降低呼吸道的免疫功能，抑制免疫细胞活性，减少气道纤毛功能。

　　骨折。气温低，肌肉和韧带柔韧性较差，对关节的保护力度减弱。道路冰冻很容易使人失去平衡而摔倒，稍有不慎就会造成关节损伤及骨折。尤其是老年人和绝经后女性，多伴有骨质疏松或骨量减少，相较年轻人更容易摔倒，也更容易骨折。

　　如何防寒保暖，降低患病可能性

　　各位小伙伴儿们！世界上没有“金钟罩”“铁布衫”，请亲爱的你们，尤其是老人、小孩以及患有呼吸道疾病、心血管疾病等慢性病的患者，降温期间做好个人防护，提高自身抵抗力。

　　一定注意保暖！雨雪天外出一定要注意保暖，尤其要保护好头部、手部和脚部，千万别忘了戴帽子、围巾和手套。有心脑血管疾病的人，出行时最好要随身携带速效救心丸、硝酸甘油等急救药物。当出现胸痛、呼吸困难、肢体麻木、活动失灵等症状时，应及时拨打120，以免错过最佳治疗时间。

　　注意房间通风。从减少病原菌单位浓度的角度，要定期通风，如在出门或离开房间时，可以视情况打开门窗。如果长时间待在室内，可以交替打开不同房间的门窗。此外，还需增加室内湿度，特别是在开空调时，可使用湿化器，保持室内湿度30-40%之间。

　　寒冷天气尽量减少出行。如果有事必须外出，不要穿易滑的塑料底鞋。在室外锻炼时，要尽量避开有水、结冰的路面，要充分进行准备活动，伸展肢体，进行“预热”。

　　适量增加摄入产热高的食物。如羊肉、牛肉、鸡肉、红枣等，这些食品中富含蛋白质及脂肪，对于身体虚寒、阳气不足者特别有益。还应多吃柚子、苹果等生津类水果，适量增加辛辣御寒食品，帮助祛寒和增进食欲，促进血液循环，增强御寒能力。

　　资料来源：科普北京、中央气象台、中国疾控中心、健康时报、健康杭州

　　整理：刘雪洁　蔡琳

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）