如何1秒钟创作出一幅水墨山水画？

造就第397位讲者 周乐

西交利物浦大学（XJTLU）

大家好，我叫周乐。我是一个新媒体艺术家，也是一个技术创造者。

今天我带来的演讲，标题是“达达山水——AI可以赋能我们的创造力吗？”

我认为，这是一个太难回答的问题。当然这里我也不是简单地扔出这个问题，我没有一个yes或no的武断论断。但是我选择以一个，我新近完成的基于人工智能的交互媒体艺术装置——达达山水，来和大家探讨一下这个问题的可能性。

首先我想先谈一下山水。

关于山水，我觉得它是发源于中国，盛行于东方的一种用笔刷和水墨去创造的艺术。在我们古代它另外一个名字叫做文人画。是文人四艺，琴棋书画的一部分。

换言就是说，在原来所有受过高等教育的士大夫、文人，他们都具备使用水墨山水这样一种非常有东方特色的艺术形式，去进行表达的能力。

对于我们东方人而言，当我们谈到山水，不用去强调大家都会知道，有一个概念叫做山水的写意精神。

而在写意精神的另外一侧，叫做山水的技法。

咱们的山水画是分流派的，这些流派不以写意精神区分，不存在哪一个流派说我们这一派没有写意精神。

写意精神是大家共享的，但山水画的技法是多样的。

有一个比较有意思的事情，我是不会画山水画的，我不知道在座有多少人会画。

但是我发现你可能会指着某一幅画，觉得这一幅非常山水，指着另外一幅觉得那不是很山水，我想在座的大家都可以很自信地对一幅山水画做出这样的论断。

而我对这一现象的解读是：不管我们会不会画山水画，山水的写意精神都流淌在我们的血液当中。

那，我们缺的是什么？

我们缺的是半年、一年、甚至三年五年的，关于山水技法的训练。

但是，比如我，你让我现在去花三年的时间学习山水技法，我觉得对我来说太难了。

我有一个观点，如果一个事情非常难，你又非常想让它完成，怎么办？找AI帮忙！

这里有一个很简短的演示，就是我的交互艺术装置。先给大家看一下它究竟能干什么？

好的，现在我们可以来具体谈谈，我到底做了些什么？

有一天下午，我发现了一个非常成功的人工智能模型的一个小bug。

它具体是什么呢？就是它本来应该尝试着将一张图片里的野马识别出来，并且将它转换成一匹斑马。

然后好玩的事情是什么？这个人工智能会错误地将我认成一匹马，并且转换成一匹斑马。

当我在测试这个模型的时候，在我们那个楼里面，有一个李开复博士的演讲。这两件事情是同一时间，同一地点发生的。我非常想去听一下李开复博士的演讲，但当我测试这个模型的时候，忘记了时间，他的演讲已经结束了。

为什么我会把这两个事情放在一起来说？

因为李开复这个演讲的标题是“AI Superpowers”，AI的超级霸权。

他认为，AI是超级霸权，AI将改变世界格局，甚至将取代人类。

这个我相对不怎么关心，我关心的是，AI能不能做一点有温度的事情、好玩的事情，AI能不能和我们一起做点什么事情？

那么刚才我提到的那个，我玩了半天以至于错过演讲的人工智能模型究竟是什么呢？

首先它是一个神经网络。更具体地来讲，它是深层对抗网络，我给它取了一个名字叫做“自感生成网络”。

在去年的7月份，UC伯克利的一个实验室里，一帮非常厉害的科学家、AI研究者，发布了这样一个模型。

他们用这个模型干什么呢？

将一张莫奈的画，变成一张真实的图片；

将一张斑马的照片，转移成野马的照片；

将一个地方冬天的风景，转移成春天的风景；

把一个A画家的画，转换成B画家的风格。

诸如此类。简单来讲，就是做一个风格的转换。

而我用它干了什么事情呢？

我让它把我们的山水手绘线稿，变成水墨山水画。因为我刚才说了：复杂的事情咱们让AI来做。

我说我们有水墨精神、有写意精神。但是我不会山水技法，没有关系。我用简笔画的方式

我总能勾勒出我心中的山水吧。而技法的部分，让AI来帮我实现。

这就是我的项目——达达山水（DaDA：Draw and Design With AI）。我最终把它做成了一个交互式的装置，参与者在iPad上去勾勒心中的水墨山水，然后人工智能会帮他完成。

具体我是怎么做出来的？

首先我从台北故宫博物院的网站上，扒取了108张高清的历代山水画大师的作品。

在这里我特意选择模糊掉技法，不专门找某一个风格，或者某一个大师的作品。而是选择历代所有杰出大师的作品，作为一个山水画的代表。

然后我进行了一系列的计算机视觉手段的处理。简单来讲就是要完成一个事情，要把山水画的画芯给抽取出来。因为这部分才是真正的山水画。

在这里，我遇到了一个问题。

咱们知道山水画有横的长轴，还有竖的条幅。但是我如果要训练人工智能的话，它还没有智能到那个程度，可以随便我输入什么尺寸都可以。它需要我输入一个固定的尺寸。

那么问题就来了，那些大师作品已经在那里了，我改变不了它。所以我想了一个办法，我把这些图都给切成一个一个正方形的框。把一张大师的作品变成多张的。

本来这是一个技术妥协。但好处是，虽然我只找到了108张大师山水作品，但经过这么一处理之后，我有了1230张大师山水作品。

训练AI，数据总归是越多越好的。

再进一步，我通过一些计算机视觉的手段，以大师的山水画作为起点，反向生成边界，

这些是我前面提到的风格A，也就是我们的手绘数据，然后进行训练。

AI只是一段乱码，他可以帮我做这个事情，不代表我立马说：嘿，AI帮我做这个。

所以接下来，我写了一个前后端软件，前端就是在iPad上，后端在服务器上。并且将iPad连接到一块大屏上，组成这样一个交互艺术装置。

这个就是你可以看到的iPad界面。

点击Reload，就可以开始画你心中的山水画的线稿。

点击DaDA，就可以呼叫“达达山水”这个人工智能的帮助，帮你完成一幅水墨山水。

我观察到，AI大概可以画出这样六种不同风格的山水。

在我和别人交流过程中，经常会被问到两个问题。第一个问题就是：在这里，AI到底学了什么？

简单来讲，这里面有两个东西。一个叫generator，生成器。另一个叫discriminator，姑且称之为辨别器。

生成器始终不断地在尝试生成一张山水画，鉴别器则更像一个鉴别画作的人员。他始终在尝试着去看这幅画到底是生成的还是真的。

这里面就有一种对抗关系。生成器永远尝试着去生成一张更加逼真的山水，鉴别器永远不断地在提升自己，希望去鉴别出这幅画到底是生成的还是真实的？

这两者就是一个对抗关系，在对抗中成长，永远是最容易的。

所以，我就不停地让生成器去生成新的山水，让辨别器去甄别这幅画是真是假。

经过20多个小时的学习，他们彼此对抗，彼此提升自我。然后就到了某一个点，生成器就可以生成，足够逼真或者真实的山水画。

这个时候我就抛弃掉了辨别器，我把生成器单独地拿出来，作为这个交互艺术装置的生成内核。

这就是，AI所学到的东西，以及他在帮我生成的东西。

另外一个我经常会被问到的问题是：达达山水要从手绘的数据转移成水墨山水，可在训练他的时候，用的是这种生成的边界数据，和我手画得一点都不像，怎么解决？ 

这是我还没有接触的一部分，AI要数据，可要数据是很难的。

我如何才能得到人的数据呢？那我只能花钱请很多人来画，对不对？

但是我没有很多钱请人，所以我就想了一个办法。当我第一轮，姑且称之为达达山水1.0训练完成的时候，我把它带到了上海创客嘉年华，在那布置了三天，邀请所有来上海创客嘉年华现场的人，和达达山水一起去创作。

最后大约有780人次和达达山水一起完成过水墨山水，相当于我就有了780张真人的手绘数据。然后我重新用真人手绘数据的样本，去训练人工智能模型。

我手上即将和大家演示的就是达达山水2.0。你们现在看到的，就是和我一样的画面，这个是实时的演示。

比如说我想勾勒一下山水，我有山，我有水，然后我觉得OK差不多，这就是我心中想象的山水，现在我应该做什么，找达达帮忙。我没有三年或者五年的时间去学习画山水画，所以这是我的方式。

好了，这个就是刚才，我和人工智能“达达山水”，合作完成的一幅水墨山水。

我来梳理一下，这个项目，整个的一个进程，具体都发生了什么。

首先，我使用大师山水，并且用计算机生成的线稿，去训练出达达山水。它已经具备帮我们画山水画的能力了。

之后，我把它带到了上海创客嘉年华的现场，达达山水在那里帮助了很多人，很多不会画山水的人，完成了或许是他们人生中的第一幅水墨山水。

然后我将我们人类的手绘数据，再一次地使用到训练人工智能达达上，然后达达再一次地从我们的数据，学到了一个更好的版本，去创造水墨山水。

在上台演示的两个月前，我不断地在尝试着使用达达山水去进行创作。我不断地去理解达达山水是怎么样帮我创造的。

每当我们有一个新伙伴、有一个新工具，我们需要磨合才能达到最佳的效果。所以这个过程中，我是在学习如何和它一起创造。

那在这个过程中，是我训练的它？还是它训练了我？

更进一步的说，到底谁在帮助谁？

有时候我会觉得，我肯定是帮到达达山水的，我要是不帮它，它肯定不能自己冒出来？

但我更多的时候，我觉得它在帮助我。

所以在最后希望再一次把这个问题，抛给大家：

人工智能可以赋能我们的创造力吗？