循環神經網路(RNNs)|讓 AI 陪你一起畫畫(Ⅰ)

by KC
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抽象的視覺交流一直都是人們互相傳達想法的關鍵部分。孩子們從很小的時候,就已發展出描繪物體的能力,只需幾筆就可以表達情感,而大人也可以藉此做為描述或討論使用。這些簡單圖畫可能不像照片所顯示的真實 (如下圖),但它們確實告訴我們一些關於人們如何表達周圍世界的圖像。

由 Sketch-rnn 產生的向量圖
由 Sketch-rnn 產生的向量圖

由 Google Brain 團隊所做的一個互動式網路實驗,可以讓使用者與循環神經網路(RNNs) 模型一起繪製的 sketch-rnn。這個實驗主要是利用 Quick, Draw! 所收集的數百萬筆塗鴉資料來訓練這個神經網路繪畫模型,每個草圖都表示控制筆的一系列運動動作,包括移動方向、何時抬起筆以及何時停止繪圖等,因此適合使用循環神經網路 (RNNs) 來完成。

從你開始繪製的第一個物體開始,sketch-rnn 就會想出許多可能的方法,從你停下來的地方繼續繪製這個物體,這也是與之前塗鴉活動之所以不一樣的地方。

  • 活動目的:將手繪圖像經由循環神經網路(Recurrent Neural Networks, RNNs)處理後進行預測
  • 活動項目:深度學習應用
  • 活動平台:Sketch RNN
  • 使用環境:桌上型電腦或筆記型電腦

Step 1 操作環境:

我們先來簡介使用環境,如下圖所示,您可以讓系統挑選或是自行挑選預測模型,然後在畫布區域中進行創作,每次停筆後模型就會預測可能後續的畫法,你可以在此過程中繼續繪畫,系統也會持續預測。若要儲存作品則可以點擊右上角儲存圖示。就讓我們看看挑選蒙娜麗莎 (mona lisa) 模型實作的狀況。

操作環境簡介
操作環境簡介

Step 2 選擇模型:

當你選擇的模型是蒙娜麗莎 (the mona Lisa),Sketch-rnn 會根據一些使用者繪圖所產生的輸入資料進行預測( 如下圖),例如 Sketch-rnn 會將你繪製的起始草圖做為輸入,然後嘗試使用特定模型完成您的草圖。例如,它可以學習完成蒙娜麗莎的素描!

選擇蒙娜麗莎 (the mona Lisa)模型
選擇蒙娜麗莎 (the mona Lisa)模型

Step 3 儲存作品

完成後,當你想要儲存你的作品時,可以點選畫面右上方的儲存圖示,挑選 svg 或是 png 兩種圖形格式儲存。下圖中黑色的線條是使用者畫的,紫色線條則則是由 Sketch-rnn 預測完成的。

紫色部分為 AI 模型幫你完成的
紫色部分為 AI 模型幫你完成的

而下圖則是用來訓練此蒙娜麗莎 (the mona lisa) 模型用的資料集,提供大家參考。Sketch-rnn 大概訓練了約 100 個模型,可以協助使用者完成不同主題的畫作,其中有一些模型是在多個類別上進行訓練學習的。

蒙娜麗莎(the mona lisa) 模型訓練資料集 (https://quickdraw.withgoogle.com/data/The_Mona_Lisa)
蒙娜麗莎(the mona lisa) 模型訓練資料集 (https://quickdraw.withgoogle.com/data/The_Mona_Lisa)

這個活動可讓讀者親自操作循環神經網路(Recurrent Neural Networks, RNNs)的應用,對於剛接觸深度學習的人非常適合。想了解此活動相關論文的讀者,可參考”A Neural Representation of Sketch Drawings

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