机器人模仿人类画画已经到了“真假难分”的程度了

机器人画家能从观察人类画家的笔画中学习吗?卡耐基梅隆大学研究人员最近发表的一项研究可以回答这个问题。在报告中，71%的人发现论文提出的方法成功地捕捉到了原创艺术家的风格特征，包括手、笔动作；而只有40%的人能够分辨机器人画的笔画。

人工智能艺术生成已经被探索的很深。一年一度的机器人艺术国际竞赛要求参赛者设计具有艺术倾向的人工智能系统。马里兰大学和奥多比研究所的研究人员曾描述一种算法，可以复制达芬奇、梵高和维米尔风格的手绘油画。英伟达的GauGAN能让艺术家画出原始素描，然后通过生成式对抗AI系统立即转换成逼真的风景画。Cynthia Hua等艺术家利用谷歌的DeepDream创作超现实主义艺术作品。

但是卡耐基梅隆大学的研究人员试图通过关注作为艺术风格的“内在元素”的笔画技巧来发展一种“风格学习”模式。他们说:“我们主要的贡献是开发出一种模仿艺术家风格的笔画方法，这些笔画可以与基于笔画的渲染器相结合，形成机器人绘画的程式化风格方法。”

该团队设计的系统包括一个机械手臂，一个将图像转换为笔画的渲染器，以及一个根据艺术家的输入合成笔画的生成模型。机械手拿着画笔，将画笔浸入装有颜料的桶中，然后将画笔放在画布上，在笔画之间清除多余的颜料。渲染器使用强化学习来学习基于画布和给定图像生成一组笔画，而生成模型则识别艺术家的笔画模式并相应地创建新的笔画。

为了训练渲染器和生成模型，研究人员设计并利用3D打印了一个带有反射标记的刷子夹具，可以被运动捕捉系统跟踪。一位艺术家用它在纸上创建了730种不同长度、厚度和形式的笔画，这些笔画被编入网格状的表格上，并与动作捕捉数据配对。

在实验中，研究人员让他们的机器人画一个虚构的记者图像。然后他们让112名不知道图片作者身份的受访者，包括54名来自机器人公司和58名来自三所大学的学生来确定是机器人还是人画的。根据结果，超过一半的参与者不能区分是机器人还是人类作的画。

在下一阶段的研究中，该团队计划通过开发一个直接生成艺术家风格笔画的造型器模型来改进和生成模型。他们还计划设计一个管道，用机器人绘制程式化的笔刷，并用新的样本丰富学习数据集。合著者写道：“我们的目标是研究一种潜在的‘艺术家输入消失现象’，如果我们继续给系统提供生成的运动，而不将它们与原始的人类生成的运动相混合，那么在一定程度上，人类风格将会消失，取而代之的是一种新的生成风格。在一阶段训练以后，人类代理的影响逐渐消失，而机器的提供可能会发挥更大的影响作用，在这种情况下，我们感兴趣的是调查在多大程度上人类代理人的作者身份仍然存在于这个过程中。”