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AI绘画的“小秘密”都在这一篇文章里******

　　有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。

　　上传一张图片，或者输入一些简单的关键词，系统就能自动生成一张卡通图像……最近一段时间，AI绘画开始在互联网社交平台走红。

　　AI绘画，顾名思义就是利用人工智能进行绘画，是人工智能生成内容的典型应用场景之一。其主要原理是收集大量已有作品，通过算法对其内容和风格特征进行解析，最后再生成新的作品，所以算法是AI绘画的核心。

　　当前，“凭空”生成图像的AI绘画，其实也会动辄“翻车”：也许上一秒AI通过你的照片绘出的是一张充满艺术感的二次元画像，下一秒你的宠物猫、狗则可能被画成可爱少女或肌肉猛男。

　　事实上，AI绘画早已火爆全球。第一张公开展出的、由人工智能创作的绘画作品《埃德蒙·贝拉米的肖像》曾于2018年在佳士得拍卖行以43.25万美元成交，那是一张由机器学习了从14世纪到20世纪的1.5万张肖像画之后自动生成的一张肖像画作品。

　　AI绘画是如何实现“凭空”生图的？除了娱乐外，AI绘画还有哪些潜在的应用前景？

　　从“以图生图”到“语音生图”

　　2022年，由人工智能创作的《太空歌剧院》一度火出圈。在美国科罗拉多州举办的新兴数字艺术家竞赛中，《太空歌剧院》获得“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖。它的构图、配色以及画面的细节堪称精致。然而，这个作品的创作者不是艺术家，而是来自美国科罗拉多州的游戏设计师。

　　这位游戏设计师在一个名为“Midjourney”的AI创作工具里，先输入几个关键词，如光源、构图、氛围等，得到了100幅作品，再进行约80小时的修图修饰，最终选出3幅作品，最后把图像打印到画布上。

　　通过简单交互式对话在短时间内生成的“艺术”作品，让人类艺术家展开了一场关于“AI绘画作品参赛是否属于作弊”的争论。这场声势浩大的争论也令大众直观地意识到如今的AI绘画水平已经发展到了何种程度。

　　“人工智能在艺术方面的创作最早可以追溯到上个世纪末，当时的人工智能绘画技术叫作‘图像的风格化滤镜’。”中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员董未名说，最初的AI绘画方法比较简单，比如一张普通的照片，通过一些图像处理的算法，把照片像素进行几何或者色彩上的变换，然后再调节不同参数，就可以模拟出类似油画或者水彩画的风格。

　　经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。

　　AI绘画主要依靠三种技术模式实现

　　董未名介绍，目前AI绘画主要借助图像风格迁移技术、图文预训练模型和扩散模型实现。

　　“图像风格迁移技术指的是图像处理算法通过对输入的真实图像内容特征和对参考的艺术图像风格特征的提取，实现真实图像内容特征和艺术图像风格特征的融合，从而生成新的艺术图像。”董未名举例，如果将美国旧金山艺术宫的外景照片和印象派创始人莫奈绘制的作品，通过图像风格迁移技术进行融合，就能得到一张看起来像是由莫奈绘制的美国旧金山艺术宫的绘画作品。最初的AI绘画采用的正是这种技术。

　　不过，在董未名看来，图像风格迁移技术大多依赖的是生成式对抗网络（GAN）算法，它最大的问题是生成的绘画作品艺术性不强，笔触和构图让人觉得与真实的绘画有差距，所以长久以来，AI绘画一直“籍籍无名”。

　　当图像风格迁移技术还在挣扎于输出作品的审美问题时，图文预训练模型的出现，加速了AI绘画的崛起。

　　“依托图文预训练模型，只要输入一句话或者上传一幅风格明显的图片，算法就能将图像特征和文字特征‘对齐’。生成的绘画作品的内容特征和上传图片的内容相似，艺术性也比图像风格迁移技术生成的图片强很多。”董未名举例，比如支撑图文预训练模型的可对比语言—图像预训练（CLIP）算法，就是利用图文特征“对齐”的能力，再结合已有的生成模型，实现“以图生图”或者“图+文”生图。

　　不过，董未名坦言，图文预训练模型的推广也存在一些争议，有部分人认为，该模型在训练前期，需要用大量的图形处理器（GPU）进行数据训练，耗电量大、成本很高，而该模型的应用场景却不够清晰。但也有人认为，也许该模型未来可以打造为通用的人工智能模型，用它完成更多的算法作业，只是这还需要时间的验证。

　　诚然没有一项技术是完美的，这也为人类探究更先进的技术提供了无限动力。当下最流行的扩散模型便是其中之一。

　　“目前最新的AI绘画技术采用的就是扩散模型，这种模型可以把一个随机采样的噪声输入模型，然后尝试通过去噪来生成图像。”董未名表示，扩散模型也存在弱点，由于模型对图片内容识别的能力不足，或者难以完全理解识别文字的意义，以及训练数据的偏差，有时便会生成“四不像”的作品。此外，扩散模型生成图片的速度比较慢，目前还达不到实时生成图片。

　　互联网治理、元宇宙或潜藏应用前景

　　AI绘画目前的应用场景，更多聚焦于社交软件。近期在国内社交网络“火出天际”的AI绘画软件主要集中在小程序及App。随着AI绘画小程序的火爆，短视频平台抖音也迅速上线了AI绘画特效。同时，此前腾讯上线了“QQ小世界AI画匠”活动，百度也推出了首款AI艺术和创意辅助平台“文心一格”。

　　有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”“AI现在已经完美实现了这一目标，人们可以通过机器计算来绘制出很多现实中见不到的场景。”董未名畅想，不远的将来，AI绘画或许还将展现更丰富的应用场景。

　　“现在网络上充斥着很多不良内容，这些内容为了逃避监管经常以绘画的形式出现，而当前很多内容识别模型对真实图片识别得很准确，但缺乏不良内容艺术作品的相关训练数据，所以对不良内容识别不准确。也许可以用AI绘画技术，积累不良内容艺术作品的数据，并用以训练识别模型，以提升互联网内容的安全监管能力和识别的准确率。”董未名建议。

　　在董未名看来，作为一种艺术呈现形式，AI绘画也将在元宇宙、设计、文旅等行业催生新的商业模式。例如AI绘画目前在AI辅助创作、短视频、影视制作和元宇宙等方面都有布局，因为这些赛道都离不开创意，AI绘画可以帮助创作者通过简单的特征输入，实现对其创意的预览，甚至可以直接进行创作。

　　不过，董未名并不讳言，当下AI绘画仍然存在版权争议问题。AI绘画的核心是模型，而训练模型需要使用大量图像、文本数据。对于未经授权的图片，经过运算之后所生成的图像版权归属尚难界定。“有的画家风格特别明显，如果用画家的画去训练算法模型生成作品，那最后的版权属于谁呢？”董未名提出的问题，正是多数AI绘画作品所面临的现实问题。

　　AI绘画掀起了一场资本的群体狂欢，希望有一天它能走出“照猫画虎”的尴尬，真正服务艺术创作、创造更多价值。（科技日报记者 金凤）

藏粮于技，丰收底气越来越足******

　　核心阅读

　　党的二十大报告提出，“全方位夯实粮食安全根基”“强化农业科技和装备支撑”。

　　粮食稳产增产，根本出路在科技。各地区各部门着力推进农业科技装备全领域突破，不断提升农业机械化、信息化、智能化水平，田间地头激荡的科技动能，转化为一季一季的丰收，粮食安全的支撑保障越来越强。

　　农业机械化迈向全程全面，“农家好帮手”为粮食稳产增产护航

　　冬闲人不闲。河南省获嘉县位庄乡大位庄村田间，麦苗青青，种粮大户徐方子正抓紧给麦苗浇越冬水。说话间，徐方子一键启动，滴灌设备轰轰作响，细水滋润麦苗根部。

　　滴灌水肥一体化设备是徐方子新添的种粮“神器”。“现在气温低，水浇多了易结冰，浇少了起不到灌溉作用，多亏有了这个好帮手，实现了精准滴灌。”徐方子算起细账：根据土地旱涝情况调节灌溉水量，一年下来，亩均节约灌溉用水30立方米，增产粮食100公斤以上，增收300元左右。

　　靠着20多台大农机，从种到收实现全程机械化，徐方子牵头成立合作社，流转土地4000多亩种粮。“有大农机护航，种粮越来越得劲！”徐方子说，过去4000亩农田浇一遍水要十几天，现在三五天就搞定，植保飞防一次只需一天，“我明年打算再添几台大型收割机、旋耕机，扩大流转规模，带动更多乡亲种粮增收。”

　　技术新、装备强，不断优化升级的农业机械，成为越来越多的“农家好帮手”，为粮食稳产增产护航。这10年，希望的田野上演“动力变革”，我国农作物耕种收综合机械化率超过72%，提高15个百分点，有力支撑我国粮食产量站稳1.3万亿斤台阶。

　　“瞄准党的二十大报告提出的建设农业强国目标，我国农业机械装备仍有不少短板要补，下一步要以补齐大型大马力机械、丘陵山区适用小型机械这‘一大一小’两个短板为重点，推进农机装备全领域突破。”农业农村部农业机械化管理司副司长王甲云说，要加快实施农机装备补短板行动，创制推广一批“一大一小”农机，加速产业化进程，推动农业机械化向全程全面高质高效方向发展。

　　加快补上农机具短板，各地积极行动起来。四川省南部县山地农田零散，当地开展农田宜机化改造，开发推广适宜山地的小型农机。“田埂、荒坡变成了可用地，各式小农机撒欢跑，种粮底气更足了。”黄金镇种植大户谢海涛流转土地1200余亩，靠着机械化轮作油菜、小麦与水稻，今年秋季水稻又获大丰收。

　　看全国，瞄准农业生产需求，山地拖拉机、油菜移栽机等适用农机具陆续投用，丘陵山区“无机可用”“无好机用”问题逐步得到缓解。

　　王甲云介绍，下一步将加快破解“一大一小”农机装备卡点难点，坚持研发制造、推广应用两端发力，突破核心技术，拓展应用场景，增强有效供给，优化产业生态，不断提升农机装备产业链供应链韧性和自主可控水平。

　　新品种新农艺扎根沃野，让农民用最好的技术种出最好的粮食

　　今年秋收，旱稻平均亩产630公斤，这可乐坏了云南省双柏县爱尼山乡大箐村农民尹鸪，“真没想到，杂交稻在旱地里种，产量还这么高。”

　　尹鸪家的60亩旱稻，是今年省级杂交稻旱种绿色高质高效示范项目点之一。说起高产秘诀，尹鸪打开了话匣子：品种选的是“滇禾优615”，充分利用病虫害绿色防控等先进技术，水稻旱种不用育秧和插秧，直接播种，减肥减药，省水又省工，打出来的绿色稻米很受市场欢迎。

　　今年楚雄彝族自治州示范推广杂交稻旱种2万余亩，增产稻谷650万公斤。州农业科学院农业技术推广站站长何三平介绍，水稻旱种作为一项轻简栽培技术，有效提高生产效率和效益，“明年州里将加大旱种水稻品种的筛选力度，加强品种和技术的集成创新，进一步提高农民种植效益。”

　　放眼沃野田畴，节水抗旱小麦、籽粒机收玉米等一大批优良品种持续涌现，测土配方施肥、病虫害绿色防控等一大批节本增效新技术扎根田间……我国农作物良种覆盖率超过96%，农业科技进步贡献率超过61%，藏粮于技，不断巩固和提高粮食综合生产能力。

　　农业农村部科技教育司技术推广处一级调研员张凯说，近年来我国农业科技创新能力稳步提升，新品种、新农艺要真正落地生根，关键得让农民学得会、用得上、真管用。据测算，在生产条件相同、投入不变的情况下，仅通过提高农业技术到户率，粮食单产提高幅度便可达10%以上。

　　“寒潮来了，气温骤降，小麦越冬咋办？”

　　“现在，咱这里的小麦大多是三叶到六叶期的壮苗，只要肥水跟得上，问题不大……”

　　山东省德州市陵城区种粮大户李功华，通过手机向省农科院作物所副所长曹新有咨询，“有专家给俺指导，心里踏实多了。”李功华说。

　　今年，陵城区打造“吨半粮”创建示范区，为满足乡亲们的农技服务需求，区里建设“区—乡—村”三级服务平台，打造针对性强、精准度高的“滴灌式”培训体系，把课堂直接搬到田间地头，每个乡镇配备专业化农事服务队伍，总规模达1900余人。

　　“增产增效增收，关键是要让农民用最好的技术种出最好的粮食。”张凯说，近年来，农业农村部在吉林、内蒙古等13个省区市实施了农业重大技术协同推广计划，下一步将加快构建多元互补、高效协同的农技推广体系，引导广大农业科技工作者把论文写在田间，打通科技应用的“最后一公里”，带动农业稳产保供、农民持续增收。

　　从会种地变为“慧”种地，现代农业装上“数字引擎”

　　吃过早饭，江西省鹰潭市余江区杨溪乡农民张单英坐在院子里，沏了杯茶，掏出手机查看油菜长势，菜苗已经露出点点绿意，柔嫩的叶儿在风中摇曳。

　　去年，江西省农业厅研发了一套物联网实时监控系统，通过手机就能远程操控种地。张单英积极联系，为自家流转的1000余亩农田加装了这套系统。

　　来到张单英的种植基地，只见地里分片竖着监测电子屏，风向风力、空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等参数一目了然，数据通过物联网传送到手机。“点点手机，湿度大了就可以排水，pH值异常就增肥，手机成了新农具！”张单英说。

　　余江区农业农村粮食局副局长陈立财介绍，从会种地变为“慧”种地，数字农业让农民种田效益大大增加，目前全区智慧种植农田面积达1.5万亩。“下一步，我们将让物联网技术在农田监测、作物种植等农业领域发挥更大作用。”

　　从面朝黄土背朝天到面朝屏幕背朝云，现代农业陆续装上“数字引擎”。各地推动物联网、大数据、云平台等新技术与农业生产深度融合，全国累计创建9个农业物联网示范省份、建设64个国家数字农业创新应用基地。农业农村部市场与信息化司司长唐珂介绍，现代信息技术在粮食生产中的应用逐渐成熟，去年全国大田种植信息化率达到21.8%，今年60多万台装有北斗导航的智能化农机投入“三秋”生产。

　　智能化农机咋作业？今年“三秋”大忙，山东省广饶县瀚翔家庭农场负责人田照深新买的几台潍柴雷沃智能农机派上了大用场。雷沃谷神籽粒收割机灵活地收获作业、转弯掉头、仓满自动卸粮。“虽然是无人驾驶，但有了北斗卫星这双‘眼睛’，1000米长度的地头误差不超过2.5厘米。”田照深说，收割完成后，液压旋转犁、复式播种机等智能农机接着上，从碎土到播后镇压一次性完成，“收耕种一气呵成，速度快，出苗还整齐，来年指定又是个丰收年”。

　　“农机服务组织已成为农业社会化服务的主力军，也是智慧农机的主要使用者。”王甲云介绍，从“单打独斗”到“抱团种田”，智慧农机有了更大用武之地。各地区各部门积极采取措施，支持智能化农机推广应用和农机社会化服务发展，促进小农户和现代农业发展有机衔接。

　　唐珂说，下一步要加大政策支持力度，推进先进农机创制应用，推动现代信息技术与粮食生产各领域、各环节全面融合发展，提高农业生产智能化、经营网络化、管理数据化、服务在线化水平，全方位夯实粮食安全根基，为推进农业现代化提供坚实支撑。（记者常钦）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）