科技與藝術(shù)交融 機(jī)器與靈魂碰撞

編者按

如今由計(jì)算機(jī)進(jìn)行的藝術(shù)創(chuàng)作逐漸進(jìn)入大眾視野，一系列AI畫作層出不窮，同時(shí)也引發(fā)了對(duì)于藝術(shù)創(chuàng)作的哲學(xué)思考，目前由計(jì)算機(jī)進(jìn)行的繪畫更多的是“生成”的美學(xué)，而非“創(chuàng)作”的藝術(shù)，但又不能直接斷言智能繪畫毫無(wú)創(chuàng)作性。

智能繪畫是深度分析了藝術(shù)家的創(chuàng)作模式下生成的，是算法，亦是模仿。模仿說(shuō)是藝術(shù)起源問(wèn)題最古老的理論一一藝術(shù)起源于“模仿”，而智能繪畫亦是對(duì)藝術(shù)家創(chuàng)作形式的模仿，那如果人類的模仿可算創(chuàng)作，機(jī)器的模仿又如何定義呢？圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中，人工智能“阿爾法圍棋”（ AlphaGo）的勝利引起軒然大波，尤其是新版程序AlphaCo Zero，它甚至拋棄了“人類經(jīng)驗(yàn)”，只輸入了最基本的圍棋規(guī)則，從零學(xué)起，便能以100：0的戰(zhàn)績(jī)擊敗舊版AlphoGo，這無(wú)疑是對(duì)人類的極大挑戰(zhàn)。但與圍棋的理性思維不同，繪畫藝術(shù)沒有“最優(yōu)解”，藝術(shù)的價(jià)值在于主觀情感的表達(dá)，并不是僅僅靠經(jīng)驗(yàn)和“套路”。因此，如今對(duì)于人工智能藝術(shù)還存在較大的爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)的是，它是當(dāng)下炙手可熱的藝術(shù)形式，也能在一定程度上激發(fā)藝術(shù)家的靈感與思辨。

《現(xiàn)代藝術(shù)》本期“前沿”欄目特意圍繞這一熱點(diǎn)話題，刊登四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）計(jì)算藝術(shù)研究組的相關(guān)文章，該研究組多年致力于智能藝術(shù)領(lǐng)域的研究工作并取得顯著成果，同時(shí)文章中也指出了人工智能藝術(shù)與計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)之間的細(xì)微差異，讓大眾能更深入細(xì)致地了解“智能藝術(shù)”。

四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）計(jì)算藝術(shù)研究組

學(xué)術(shù)指導(dǎo)：呂建成教授

計(jì)算藝術(shù)研究組成員（智能繪畫方向）：李茂 王堅(jiān) 賴志宸 湯臣薇 付菲菲

從上個(gè)世紀(jì)50-60年代開始，人們就逐漸看到了在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作的潛力，發(fā)展到現(xiàn)在，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成藝術(shù)已成為了一種被普遍認(rèn)可的創(chuàng)作方式。我們現(xiàn)在接觸到的一些藝術(shù)，如影視、游戲中的音樂等，有許多早已不是人工完成的了，微軟還以“微軟小冰”的名義出版了首部人工智能詩(shī)集《陽(yáng)光失了玻璃窗》。在一些應(yīng)用藝術(shù)領(lǐng)域中生成的方式也被廣泛應(yīng)用，如海報(bào)設(shè)計(jì)等。現(xiàn)在將生成藝術(shù)作為藝術(shù)的一種形式，幾乎沒有什么大的爭(zhēng)議，在今天的各類當(dāng)代藝術(shù)展覽中，也能夠看到這樣的作品。

一、生成藝術(shù)的概念

生成藝術(shù)是指借助計(jì)算機(jī)等設(shè)備通過(guò)程序直接得到結(jié)果的藝術(shù)創(chuàng)作，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作過(guò)程由機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行，而它的運(yùn)行規(guī)則則由藝術(shù)家和工程師來(lái)制定。在不同歷史時(shí)期，也出現(xiàn)過(guò)一些其他概念，如電子藝術(shù)、新媒體藝術(shù)、數(shù)字藝術(shù)、基于規(guī)則的藝術(shù)、算法藝術(shù)、計(jì)算藝術(shù)等，每一個(gè)概念在不同時(shí)期又有不同含義，而生成藝術(shù)的概念一直被使用，是強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作過(guò)程是機(jī)器執(zhí)行，自動(dòng)得到一個(gè)結(jié)果。

生成藝術(shù)本身也存在多種定義，菲利普·加蘭特實(shí)驗(yàn)。讓志愿者進(jìn)行區(qū)分，哪些是計(jì)算機(jī)生成的畫面，哪些是藝術(shù)家手工完成的創(chuàng)作。以及讓志愿者評(píng)價(jià)，計(jì)算機(jī)生成的藝術(shù)與藝術(shù)家手工完成的作品，哪一種更好看一些。在以往公開的一些實(shí)驗(yàn)中，生成藝術(shù)的表現(xiàn)往往更好。

學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)ι伤囆g(shù)的評(píng)價(jià)和認(rèn)可也表現(xiàn)在商業(yè)領(lǐng)域。生成藝術(shù)在上世紀(jì)60年代開始商業(yè)化，逐漸被機(jī)構(gòu)和個(gè)人收藏，到20世紀(jì)90年代后期被美術(shù)館納入其展覽和支持計(jì)劃。2016年，谷歌與灰藝術(shù)基金還曾聯(lián)合舉辦過(guò)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成的藝術(shù)展，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)拍賣。2018年，佳士得拍賣行在紐約拍出了一幅法國(guó)藝術(shù)團(tuán)體的人工智能繪畫，價(jià)格約300萬(wàn)人民幣，這是在多個(gè)媒體被廣為報(bào)道的事件。

另外，在應(yīng)用藝術(shù)領(lǐng)域，生成藝術(shù)也有它獨(dú)特的意義。如克里斯蒂諾·索杜（ Celestino Soddu）認(rèn)為，設(shè)計(jì)的優(yōu)化階段適合于計(jì)算機(jī)完成。同時(shí)，還可以解決當(dāng)代工業(yè)時(shí)代流水線生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品缺乏個(gè)體的問(wèn)題，通過(guò)數(shù)控技術(shù)，利用生成技術(shù)制造出大批獨(dú)具特色但功能相同的商品。

目前，有爭(zhēng)議的問(wèn)題主要在：在生成藝術(shù)的創(chuàng)作中，誰(shuí)是藝術(shù)家的問(wèn)題;生成藝術(shù)的情感問(wèn)題;生成藝術(shù)的價(jià)值問(wèn)題等。

五、四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）計(jì)算藝術(shù)研究組的探索

十年前，在中國(guó)著名藝術(shù)家、四川大學(xué)藝術(shù)學(xué)院特聘教授程叢林與時(shí)任四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）院長(zhǎng)章毅教授的倡議下，開始關(guān)注智能藝術(shù)領(lǐng)域的研究工作。后來(lái)，四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）院長(zhǎng)呂建成教授在實(shí)驗(yàn)室設(shè)立計(jì)算藝術(shù)研究組，進(jìn)行結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的藝術(shù)創(chuàng)作探索。

計(jì)算藝術(shù)研究組，依托學(xué)院在大數(shù)據(jù)、人工智能領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，進(jìn)行了智能繪畫、智能詩(shī)詞、智能音樂等多個(gè)藝術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)作探索。智能繪畫結(jié)合深度學(xué)習(xí)等計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)，進(jìn)行了中國(guó)畫工筆、寫意，以及抽象畫的生成創(chuàng)作。既是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種藝術(shù)創(chuàng)作的媒介，遵循藝術(shù)家創(chuàng)作的思維，更是將生成藝術(shù)作為一種新的藝術(shù)形式，遵循智能藝術(shù)本身的特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)作研究。

智能繪畫的創(chuàng)作進(jìn)行了多種方式的嘗試，包括遵循藝術(shù)家利用寫生、參考圖片進(jìn)行創(chuàng)作的工作習(xí)慣和創(chuàng)作方式，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)理解參考圖像的色彩數(shù)理關(guān)系，進(jìn)行創(chuàng)作;讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)一些傳統(tǒng)的形式美法則，以及畫面視覺要素的均衡、疏密、節(jié)奏、韻律、黃金比率、三分法等，形成抽象畫的生成模型，將最純粹的藝術(shù)語(yǔ)言點(diǎn)、線、色彩、肌理等元素作為抽象畫的表現(xiàn)要素進(jìn)行創(chuàng)作;以及由藝術(shù)家進(jìn)行宏觀設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)結(jié)合之前的學(xué)習(xí)結(jié)果，再進(jìn)行細(xì)節(jié)創(chuàng)作等。

如果參照人工智能的定義，以往的生成藝術(shù)還很難定義為智能。四川大學(xué)呂建成教授認(rèn)為，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)從借助計(jì)算機(jī)工具來(lái)表現(xiàn)人的創(chuàng)新、想法和情感階段，將發(fā)展到人工智能藝術(shù)階段;人工智能藝術(shù)最本質(zhì)的特征在于，藝術(shù)的創(chuàng)意、想法和情感，部分或者全部由機(jī)器所產(chǎn)生。人工智能藝術(shù)將成為未來(lái)幾年人工智能發(fā)展的重要領(lǐng)域。

菲利普·加蘭特爾（ Philip Calanter）認(rèn)為，生成高度有序與高度無(wú)序，對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)都是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的，未來(lái)的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)有序與無(wú)序結(jié)合的探索。

總之，科技在飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的未來(lái)，值得我們期待。Photoshop在1985年進(jìn)入開發(fā)。Photoshop最終集合圖像處理所需的基本功能，涵蓋了之前的一些研究?jī)?nèi)容，結(jié)合色彩的主要屬性，使圖像處理大眾化。它的通用性提供了極大的靈活性，普通用戶就能獲得一定的視覺效果。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的持續(xù)發(fā)展，圖像質(zhì)量獲得極大提升，這源于計(jì)算機(jī)繪畫技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展成熟和通用圖形語(yǔ)言的出現(xiàn)。

20世紀(jì)90年代，更多開源軟件出現(xiàn)，并形成系統(tǒng)，得到推廣，這與應(yīng)用軟件的方便性、通用性有很大關(guān)系，使更多的愛好者參與到生成藝術(shù)的創(chuàng)作中。通過(guò)程序設(shè)計(jì)可能獲得的一些特殊視覺效果、對(duì)已有藝術(shù)特征的模擬，以及對(duì)藝術(shù)創(chuàng)作流程的模擬等，一直是生成藝術(shù)創(chuàng)作參與者的興趣點(diǎn)。

隨著深度學(xué)習(xí)取得進(jìn)展，也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的發(fā)展。2014年伊恩·古德費(fèi)洛（ Ian Goodfellow）等提出的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（ Generative AdversarialNetworks，GAN），對(duì)于藝術(shù)生成有特別的意義。近幾年在各類媒體上出現(xiàn)的一些AI藝術(shù)作品，也大多是基于CAN生成的。

三、生成藝術(shù)的主要內(nèi)容

對(duì)于計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)，人們普遍關(guān)心它是如何進(jìn)行創(chuàng)作的，以及它創(chuàng)作的內(nèi)容來(lái)自哪里。

藝術(shù)家的創(chuàng)作方式千差萬(wàn)別.有的使用已有的圖片內(nèi)容作為創(chuàng)作素材，包括對(duì)某位藝術(shù)家的作品進(jìn)行某種方式的改變等。每一位藝術(shù)家都有自己特定的創(chuàng)作方式或制作過(guò)程，有的藝術(shù)家甚至最初連自己都不知道要畫什么，而是邊創(chuàng)作邊思考，在創(chuàng)作的過(guò)程中，根據(jù)畫面的情況，再一步步確定最終要繪制的形態(tài)以及完成的效果。但無(wú)論哪一種，藝術(shù)家的創(chuàng)作內(nèi)容都或多或少受到生活、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的影響，與已有的藝術(shù)作品或現(xiàn)實(shí)有一定的聯(lián)系。對(duì)照藝術(shù)家手工完成創(chuàng)作的思路來(lái)看，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)發(fā)展到當(dāng)下，主要的研究?jī)?nèi)容大致可以分為以下兩類。

一是基于學(xué)習(xí)的風(fēng)格模擬。隨著深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)能夠以計(jì)算的方式理解和記憶圖像特征和文本內(nèi)容，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某種風(fēng)格特征的學(xué)習(xí)，并將這種風(fēng)格學(xué)習(xí)后應(yīng)用于另外的圖像中，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)格的模仿，這就是近幾年出現(xiàn)在生成藝術(shù)領(lǐng)域的風(fēng)格遷移。谷歌公布的視覺工具DeepDream項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的圖像效果，Prisma以及其它一些應(yīng)用軟件等，都是如此。

在生成藝術(shù)的發(fā)展歷史中，對(duì)傳統(tǒng)藝術(shù)形式的模擬一直是一些工程師、藝術(shù)家的追求。GAN網(wǎng)絡(luò)的提出，對(duì)于這類方式的創(chuàng)作提供了支持。GAN中主要包含生成器和判別器兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，生成器是要盡量生成真實(shí)的圖片去欺騙判別網(wǎng)絡(luò)，而判別器則是要盡量將生成器生成的圖片和真實(shí)的圖片進(jìn)行區(qū)別，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)博弈的結(jié)果就是得到一個(gè)生成模型，使生成的圖像既盡可能真實(shí)，又與真實(shí)有所區(qū)別。這種思想很適合于對(duì)某一類藝術(shù)作品風(fēng)格的模擬，應(yīng)用于藝術(shù)創(chuàng)作中。 第二是基于一定規(guī)則的創(chuàng)作。不同于風(fēng)格模擬的是，這里沒有輸入的圖像，如分形藝術(shù)，以及一些以抽象幾何為表現(xiàn)內(nèi)容的生成藝術(shù)家，如曼弗雷德·莫爾（ Manfred Mohr）、計(jì)算機(jī)藝術(shù)開拓者之一的薇拉·莫爾娜（ Vera Molnar）等。基于一定規(guī)則的創(chuàng)作，也包括對(duì)于一些特殊視覺效果的追求，這里的特殊視覺效果不同于前面的風(fēng)格，不是對(duì)已有的效果的模擬。

四、生成藝術(shù)的價(jià)值評(píng)價(jià)

對(duì)生成的藝術(shù)的評(píng)價(jià)，包括大眾的評(píng)價(jià)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的評(píng)價(jià)。按照生成藝術(shù)創(chuàng)作研究工作通常的做法，以繪畫為例，是進(jìn)行用戶參與對(duì)生成藝術(shù)與世界知名藝術(shù)家手工完成的藝術(shù)作品進(jìn)行匿名后區(qū)別、評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)。讓志愿者進(jìn)行區(qū)分，哪些是計(jì)算機(jī)生成的畫面，哪些是藝術(shù)家手工完成的創(chuàng)作。以及讓志愿者評(píng)價(jià)，計(jì)算機(jī)生成的藝術(shù)與藝術(shù)家手工完成的作品，哪一種更好看一些。在以往公開的一些實(shí)驗(yàn)中，生成藝術(shù)的表現(xiàn)往往更好。

學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)ι伤囆g(shù)的評(píng)價(jià)和認(rèn)可也表現(xiàn)在商業(yè)領(lǐng)域。生成藝術(shù)在上世紀(jì)60年代開始商業(yè)化，逐漸被機(jī)構(gòu)和個(gè)人收藏，到20世紀(jì)90年代后期被美術(shù)館納入其展覽和支持計(jì)劃。2016年，谷歌與灰藝術(shù)基金還曾聯(lián)合舉辦過(guò)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成的藝術(shù)展，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)拍賣。2018年，佳士得拍賣行在紐約拍出了一幅法國(guó)藝術(shù)團(tuán)體的人工智能繪畫，價(jià)格約300萬(wàn)人民幣，這是在多個(gè)媒體被廣為報(bào)道的事件。

另外，在應(yīng)用藝術(shù)領(lǐng)域，生成藝術(shù)也有它獨(dú)特的意義。如克里斯蒂諾·索杜（ Celestino Soddu）認(rèn)為，設(shè)計(jì)的優(yōu)化階段適合于計(jì)算機(jī)完成。同時(shí)，還可以解決當(dāng)代工業(yè)時(shí)代流水線生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品缺乏個(gè)體的問(wèn)題，通過(guò)數(shù)控技術(shù)，利用生成技術(shù)制造出大批獨(dú)具特色但功能相同的商品。

目前，有爭(zhēng)議的問(wèn)題主要在：在生成藝術(shù)的創(chuàng)作中，誰(shuí)是藝術(shù)家的問(wèn)題;生成藝術(shù)的情感問(wèn)題;生成藝術(shù)的價(jià)值問(wèn)題等。

五、四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）計(jì)算藝術(shù)研究組的探索

十年前，在中國(guó)著名藝術(shù)家、四川大學(xué)藝術(shù)學(xué)院特聘教授程叢林與時(shí)任四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）院長(zhǎng)章毅教授的倡議下，開始關(guān)注智能藝術(shù)領(lǐng)域的研究工作。后來(lái)，四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（軟件學(xué)院）院長(zhǎng)呂建成教授在實(shí)驗(yàn)室設(shè)立計(jì)算藝術(shù)研究組，進(jìn)行結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的藝術(shù)創(chuàng)作探索。

計(jì)算藝術(shù)研究組，依托學(xué)院在大數(shù)據(jù)、人工智能領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，進(jìn)行了智能繪畫、智能詩(shī)詞、智能音樂等多個(gè)藝術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)作探索。智能繪畫結(jié)合深度學(xué)習(xí)等計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)，進(jìn)行了中國(guó)畫工筆、寫意，以及抽象畫的生成創(chuàng)作。既是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種藝術(shù)創(chuàng)作的媒介，遵循藝術(shù)家創(chuàng)作的思維，更是將生成藝術(shù)作為一種新的藝術(shù)形式，遵循智能藝術(shù)本身的特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)作研究。

智能繪畫的創(chuàng)作進(jìn)行了多種方式的嘗試，包括遵循藝術(shù)家利用寫生、參考圖片進(jìn)行創(chuàng)作的工作習(xí)慣和創(chuàng)作方式，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)理解參考圖像的色彩數(shù)理關(guān)系，進(jìn)行創(chuàng)作;讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)一些傳統(tǒng)的形式美法則，以及畫面視覺要素的均衡、疏密、節(jié)奏、韻律、黃金比率、三分法等，形成抽象畫的生成模型，將最純粹的藝術(shù)語(yǔ)言點(diǎn)、線、色彩、肌理等元素作為抽象畫的表現(xiàn)要素進(jìn)行創(chuàng)作;以及由藝術(shù)家進(jìn)行宏觀設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)結(jié)合之前的學(xué)習(xí)結(jié)果，再進(jìn)行細(xì)節(jié)創(chuàng)作等。

四川大學(xué)呂建成教授認(rèn)為，如果參照人工智能的定義，以往的生成藝術(shù)還很難定義為智能。四川大學(xué)呂建成教授認(rèn)為，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)從借助計(jì)算機(jī)工具來(lái)表現(xiàn)人的創(chuàng)新、想法和情感階段，將發(fā)展到人工智能藝術(shù)階段;人工智能藝術(shù)最本質(zhì)的特征在于，藝術(shù)的創(chuàng)意、想法和情感，部分或者全部由機(jī)器所產(chǎn)生。人工智能藝術(shù)將成為未來(lái)幾年人工智能發(fā)展的重要領(lǐng)域。

菲利普·加蘭特爾（ Philip Calanter）認(rèn)為，生成高度有序與高度無(wú)序，對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)都是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的，未來(lái)的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)有序與無(wú)序結(jié)合的探索。

總之，科技在飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的未來(lái)，值得我們期待。