人工智能技术在艺术与设计中的创新应用

高峰

艺术与科学像一双翅膀带动人类文明前进，艺术家的想象力不断启发着科学家的创造力。历史上有很多将艺术与科学交叉互融的名人，例如达·芬奇能够画出精美的画作，同时也发明了很多实用的工具；爱因斯坦既开创了现代科学的新纪元，又擅长小提琴演奏。

在人类发展的历史上，每一个时代都有代表性的独特艺术与设计形式。比如，狩猎时代，人类在洞穴墙壁上画牛的图像、把磨尖后锋利的石头捆绑在木棒上设计成打猎用的长矛；在农耕时代，人类终于不用再整天追着猎物跑了，可以安心坐下来在陶罐陶碗上创作绘画艺术、设计高效率的农耕用品和精美的建筑；到了工业时代，人类用更加可复制的方式创作艺术，比如丝网印刷版画、摄影、电影等。工业设计也流行起来，从产品生产线的设计，到结构、包装、广告的设计等。等到电脑和信息技术的出现，信息时代的艺术与设计方式变得更加有趣：艺术家使用新媒体交互技术创作艺术，使艺术品能够直接和观赏者交流互动；设计师使用互联网和计算机作为工具来设计人与机器的交互方式（交互设计）；设计虚拟空间中人与人的交互方式等。到了人工智能时代，也就是当下我们所在的时代：艺术家用人工智能机器学习相关技术来创作艺术，表达自己的想法和概念；设计师用神经网络模型训练和创造自己的设计工具与助手，替代一些烦琐而枯燥的工作，人们只需要做那些最需要创造力、想象力和情感的部分，剩下的交给人工智能去完成即可。所以在今天，由于人工智能技术的辅助，艺术和设计变得更简单，更多人可以享受到艺术和设计所带来的快乐。

在人工智能时代下，艺术家或设计师只要有清晰的创作意图或设计目标，通过人工智能技术的辅助，就可以在短时间内完成以往只有受过专业训练的艺术家或设计师才能完成的工作，一切变得有趣起来。人们通过手机中的智能应用，将生活中拍的照片进行风格迁移、生成艺术图像，或是拍摄与编辑短视频，将自己的虚拟朋友圈作为展示空间，我们几乎每天都在创作着艺术、记录着生活；若是想要设计海报、商标，你也可以直接在智能手机上通过简单的操作就获得满意的可以应用的设计方案。所以人工智能时代独有的、最具代表性的艺术与设计形式非“人工智能艺术与设计”莫属。

我们先通过一组人工智能程序的输入与输出来初步了解人工智能是怎么“创作”艺术的。图1所展示的是道子智能绘画系统的一组输入和输出，上边的自然风景照片是输入，也就是我们在训练好一个绘画图像风格迁移网络之后交给计算机的图像；而下边是输出，也就是人工智能根据我们给它的输入经过计算生成的结果。在此人工智能算法中，我们首先会让计算机神经网络学习数百张人类画家黄宾虹的绘画作品图像，从而让计算机提取和掌握这种绘画风格，再输入给这个训练好的网络上边这幅风景照片图像，通过计算机视觉风格迁移技术，我们就得到了下边这张融合了照片的内容和绘画风格的新的绘画艺术图像。我们可以看作这是一幅计算机“创作”的艺术。

人工智能进行的这种行为也许不能称之为艺术创作，因为它并没有通过作品抒发自己的情感，也没有创作意图。但是作为观赏者，我们似乎从作品中获得了一些额外的解读和感受，似乎觉得這个人工智能程序像一位“画家”。计算机学习绘画风格的速度非常快，也许人类想要掌握一种风格要数年，而计算机只需要几分钟就提取出了某种绘画的风格，并能熟练地将任何输入内容赋予这种新的风格。

除此之外，人工智能相关技术也可以应用于装置艺术作品，我在《AI亚当与夏娃》（见图2、图3）这件装置艺术作品中，通过机器与机器、人与机器之间的交互来诠释机器与人的关系，也许类似于人与“神灵”的关系。作品使用了人工智能相关技术，包括自然语言处理、语音识别、语音合成等，以实体机器人、虚拟机器人作为载体，创造并展现出了机器与机器、人与机器关于艺术交互体验的可能性。