人工智能在傳統(tǒng)紋樣保護(hù)與傳承的應(yīng)用

時(shí)間:2022-04-22 10:06:57

導(dǎo)語:人工智能在傳統(tǒng)紋樣保護(hù)與傳承的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

人工智能在傳統(tǒng)紋樣保護(hù)與傳承的應(yīng)用

【摘要】在智能化的時(shí)代背景下,作為中國傳統(tǒng)文化之一的中國傳統(tǒng)紋樣的傳承受到廣泛關(guān)注,隨著科技實(shí)力不斷增強(qiáng),將新技術(shù)使用到中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)與傳承中,可以更好地弘揚(yáng)我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。本文通過列舉人工智能技術(shù)在中國傳統(tǒng)紋樣傳承中的結(jié)合點(diǎn),分析人工智能技術(shù)在不同方面為中國傳統(tǒng)紋樣帶來的新的發(fā)展破局,論證人工智能對(duì)中國傳統(tǒng)紋樣的創(chuàng)新不單顯現(xiàn)于形式上的改變,更重要的是人工智能與中國傳統(tǒng)紋樣的結(jié)合可以為未來的中國傳統(tǒng)紋樣的傳承提供更為多元化的發(fā)展途徑,促使中國傳統(tǒng)紋樣在新技術(shù)的影響下得到突破。

【關(guān)鍵詞】人工智能;中國傳統(tǒng)紋樣;傳承

所謂紋樣(pattern)在中國紋樣詞典里被釋為用于裝飾器物表面的花紋。在絢麗多彩的紋樣中凝結(jié)著每個(gè)時(shí)代寶貴的審美情趣、價(jià)值取向、人文精神與民族內(nèi)涵,在我國乃至整個(gè)東方文化寶庫中所占據(jù)的地位是毋庸置疑的。文化的保護(hù)與繁榮是側(cè)面反映人類文明進(jìn)程的重要根據(jù)之一,同時(shí)在全球文明屢屢交鋒的情況下,文化也成了綜合國力競(jìng)爭、多元國家格局中文化發(fā)展制高點(diǎn)的重要因素。探討利用前沿的高新技術(shù)為中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)與傳承保駕護(hù)航,有助于我國民眾建立文化自信,有助于打造文化軟實(shí)力,推動(dòng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化賡續(xù)綿延,繁榮興盛。

一、智能化時(shí)代背景

以人工智能(Arti?cialIntelligence,AI)為代表的多種高新技術(shù)井噴式地增長大大促進(jìn)了智能化時(shí)代的到來。1956年,約翰·麥卡錫(JohnMcCarthy)于Dartmouth學(xué)會(huì)提出與空間技術(shù)、能源技術(shù)并稱為世界三大尖端技術(shù)的另一技術(shù)——人工智能[1]。約翰·麥卡錫對(duì)人工智能的定義是人工智能可用于制造智能機(jī)器而不受限于生物學(xué)上的條件[2]。人工智能的三個(gè)核心概念便是,數(shù)據(jù)、算法、算力,深度學(xué)習(xí)則是作為近十年來人工智能算法中最成功的研究方向[3],其在人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域——計(jì)算機(jī)視覺中也收獲了驚人的效果[4],在某些特定的視覺任務(wù)上已經(jīng)達(dá)到[5]甚至超過人類水平[6]。人工智能技術(shù)在有限的時(shí)間內(nèi)已發(fā)展成為國家技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向,其席卷了計(jì)算機(jī)行業(yè)的同時(shí),每時(shí)每刻都在滲透著人們的生活。隨著近年來學(xué)者們對(duì)人工智能的研究熱情日益高漲,人工智能的研究范圍從一開始的單一計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)已逐漸波及交通、醫(yī)療、制造業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)等等各大領(lǐng)域,更改了人們的認(rèn)知視域及生活模式。中國傳統(tǒng)紋樣的發(fā)展在一定程度上可以作為傳統(tǒng)文化之一,代表我們國家文化軟實(shí)力的一部分,與此同時(shí)科技創(chuàng)新勢(shì)不可擋,中國傳統(tǒng)文化與創(chuàng)新科技的跨界融合引起了學(xué)界的廣泛關(guān)注。如何讓中國傳統(tǒng)文化與科技齊頭并進(jìn),具體怎樣將前沿的人工智能技術(shù)與經(jīng)典的中國傳統(tǒng)紋樣有機(jī)交融,是值得人們展開研討的重要課題。

二、人工智能在中國傳統(tǒng)紋樣保護(hù)中的應(yīng)用

在中國傳統(tǒng)紋樣保護(hù)方面,數(shù)據(jù)的采集與分類尤為重要,利用人工智能技術(shù)可以極大提高紋樣采集與分類效率。在這些大量煩瑣的、重復(fù)性極高的工作中,便是人工智能技術(shù)的舞臺(tái),首當(dāng)其沖的便是人工智能深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

(一)利用人工智能技術(shù)打造中國傳統(tǒng)紋樣采集的強(qiáng)勁引擎

中國傳統(tǒng)紋樣的特征之一便是其形式與意義的浩繁復(fù)雜,根據(jù)不同的分類方法,紋樣有著多種表現(xiàn)價(jià)值,如根據(jù)構(gòu)成分類方法,可分為單獨(dú)紋樣、適合紋樣、二方連續(xù)、四方連續(xù)紋樣等等;根據(jù)紋樣所依附的器物分類方法,可分為陶瓷紋樣、印染織繡紋樣、建筑裝飾紋樣等等;根據(jù)寓意分類方法,可分為吉祥紋樣、如意紋樣、富貴紋樣等等[7]。而傳統(tǒng)的圖像識(shí)別方法主要是通過提取像素級(jí)的低級(jí)特征,紋樣識(shí)別的準(zhǔn)確率,在人為圖像預(yù)處理這一淺層次結(jié)構(gòu)模型中大大降低[8]。除了識(shí)別精度不理想之外,依靠人為行動(dòng)構(gòu)建數(shù)字化紋樣庫,該行動(dòng)采集速度也是有待提升的。人工智能技術(shù)隨著深度學(xué)習(xí)的興起,圖片識(shí)別、模式識(shí)別領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)全新的階段,人工智能的深度學(xué)習(xí)技術(shù)被廣泛用于植物識(shí)別、植物疾病治療、人臉識(shí)別、交通、醫(yī)療疾病輔助識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域,并在這些領(lǐng)域中大放異彩,在其他領(lǐng)域的成功應(yīng)用對(duì)人工智能在中國傳統(tǒng)紋樣中的運(yùn)用借鑒,澆筑了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。人工智能的深度學(xué)習(xí)可以對(duì)中國傳統(tǒng)紋樣進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和特征提取,并生成相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集。在這一應(yīng)用中,已有學(xué)者進(jìn)行了先行的探索,如以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主要方式,對(duì)陶瓷紋樣、對(duì)苗族刺繡紋樣、壯族紋樣、傳統(tǒng)民族服飾紋樣進(jìn)行識(shí)別,并取得良好的成效。人工智能在民間采集中國傳統(tǒng)紋樣的過程中,一方面盡可能地保留紋樣原始形態(tài),另一方面提升了在民間采集紋樣的效率,很好地發(fā)揮了人工智能的優(yōu)勢(shì)。

(二)利用人工智能技術(shù)澆筑中國傳統(tǒng)紋樣分類的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

中國傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)繁博,形式多元,在時(shí)間軸縱觀,有著多個(gè)時(shí)代變遷而來的不同時(shí)代風(fēng)格紋樣;從空間、民族跨度而言因?yàn)榈乩砦恢玫牟煌兄煌谋磉_(dá)形式;從形式而言,它們所依附的載體、傳達(dá)的意涵也各不相同。中國傳統(tǒng)紋樣如此繽紛瑰麗,而當(dāng)前我國的中國傳統(tǒng)紋樣素材庫大部分都處于分散的、沒有被組織的狀態(tài),絕大部分紋樣都使用書籍記載,現(xiàn)在大部分人的行為方式都是采用電子資源,紋樣的存儲(chǔ)形式相對(duì)時(shí)代的發(fā)展難免落后。按照民族、地區(qū)、風(fēng)格、器物等對(duì)中國傳統(tǒng)紋樣進(jìn)行分類,對(duì)于更好地保護(hù)中國傳統(tǒng)紋樣具有重大意義。傳統(tǒng)的圖像分類方法主要是依賴于視覺特征、局部不變特征提取及分類器選擇,這些特征雖然具有一定的普適性,但針對(duì)性不強(qiáng)、分類精度不高,且面對(duì)較為復(fù)雜的圖像時(shí),尋找圖像的人工特征也絕非易事[9]。利用傳統(tǒng)的圖像分類方式對(duì)紛繁復(fù)雜的傳統(tǒng)紋樣進(jìn)行分類,對(duì)人力、時(shí)間、效率方面都是極大的挑戰(zhàn)。人工智能的分類應(yīng)用依賴于已有數(shù)據(jù)集的建立,當(dāng)已有大量的傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)集時(shí),人工智能的深度學(xué)習(xí)技術(shù)便會(huì)從已有的數(shù)據(jù)集提取并分析多重紋樣特征,當(dāng)識(shí)別數(shù)據(jù)集以外的紋樣時(shí),自動(dòng)從已歸納的紋樣特征中進(jìn)行比較,紋樣的分類便得以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。有多個(gè)學(xué)者采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)紋樣等進(jìn)行分類,其分類準(zhǔn)確率均達(dá)到80%以上,甚至高達(dá)99.61%。如孫謙等人[10]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)提出FasterR-CNN網(wǎng)絡(luò)對(duì)106張紋樣進(jìn)行分類測(cè)試,其結(jié)果平均準(zhǔn)確率優(yōu)于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),高達(dá)88.2%。賈小軍、葉利華等人[11]提出基于改進(jìn)的CifarNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)4242張藍(lán)印花布紋樣進(jìn)行分類測(cè)試的平均準(zhǔn)確率接近百分百,而分類測(cè)試時(shí)間僅花費(fèi)28.1分鐘。在中國傳統(tǒng)紋樣的數(shù)字化建設(shè)中,運(yùn)用人工智能技術(shù)介入中國傳統(tǒng)紋樣的分類,呈現(xiàn)出高效、科學(xué)等多方面的優(yōu)勢(shì)。

三、人工智能在中國傳統(tǒng)紋樣傳承中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)不僅在中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)的場(chǎng)景中可得到發(fā)揮,此外,在中國傳統(tǒng)紋樣的傳承中,人工智能技術(shù)也不甘示弱。在中國傳統(tǒng)紋樣的傳承中,可以利用人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引領(lǐng)人機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì),拓寬中國傳統(tǒng)紋樣的傳播形式,還原紋樣中文化意涵表達(dá)的準(zhǔn)確性。

(一)利用人工智能技術(shù)拉緊中國傳統(tǒng)紋樣設(shè)計(jì)的協(xié)同紐帶

創(chuàng)意設(shè)計(jì)領(lǐng)域曾被認(rèn)為是人工智能無法介入的領(lǐng)域,人們認(rèn)為計(jì)算機(jī)并不具備主觀思考能力,我國確實(shí)現(xiàn)處于弱人工智能時(shí)代,人工智能還不具備自主意識(shí),但人工智能的深度學(xué)習(xí)能力可以通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)迸發(fā)“創(chuàng)造力”。區(qū)別于人工設(shè)計(jì),人工智能技術(shù)基于數(shù)據(jù)集,進(jìn)行訓(xùn)練,便能生成同種風(fēng)格的紋樣。有學(xué)者花10個(gè)月的時(shí)間收集和整理了52908張敦煌的圖像并將這些圖像分為佛像、舞蹈、人物、動(dòng)物、建筑和裝飾圖案六大類,訓(xùn)練生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò),建立數(shù)據(jù)集,并通過生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)集及技術(shù)基礎(chǔ)上,智能生成敦煌風(fēng)格的圖像,成功地利用人工智能技術(shù),將敦煌元素應(yīng)用到現(xiàn)代服飾中。[12]還有學(xué)者提出在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的設(shè)計(jì)過程中,使用生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的圖像處理,生成紋樣樣本,同時(shí)也可基于生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)將一類風(fēng)格紋樣轉(zhuǎn)化為另一類特定的風(fēng)格紋樣[13]。除此之外,2017年6月,美國的羅格思大學(xué)(Rutgersuniversity)于生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的根基上創(chuàng)造了一個(gè)前所未有的創(chuàng)造性對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CreativeAdversarialNetworks,CAN)[14],這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)比生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò),增添了大量的不確定性,生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)只能生成已有的風(fēng)格,而創(chuàng)造性對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)可以生成前所未有的藝術(shù)風(fēng)格。在中國傳統(tǒng)紋樣的智能設(shè)計(jì)過程中,人工智能的介入能大大提高設(shè)計(jì)師的效率,為設(shè)計(jì)師帶來更大的便利,激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感,但在這個(gè)過程中,設(shè)計(jì)師的主觀能動(dòng)性也尤為重要。只有當(dāng)設(shè)計(jì)師與人工智能技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì),才能更好地設(shè)計(jì)出具有中國傳統(tǒng)文化的紋樣;只有當(dāng)設(shè)計(jì)師將自己放置于人機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)的主體地位時(shí),人工智能才能更好地驅(qū)動(dòng)中國傳統(tǒng)紋樣傳承。

(二)利用人工智能技術(shù)拓寬中國傳統(tǒng)紋樣傳播的陽光大道

在發(fā)展十分迅猛的智能化時(shí)代,信息傳播的方式也有了重大的革命性變化,從單一的紙媒到五花八門的傳播媒介,技術(shù)使各種信息的快速傳播成為可能,且承擔(dān)著更為重大的使命與責(zé)任。在信息琳瑯滿目的時(shí)候,中國傳統(tǒng)紋樣如何“以生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)”“更讓年輕人青睞”變得尤為重要。人工智能技術(shù)可以有效對(duì)大眾的既有數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,使用數(shù)據(jù)優(yōu)化中國傳統(tǒng)紋樣的傳播策略。當(dāng)其作為“電子機(jī)器人”時(shí),個(gè)性的塑造、互動(dòng)的體驗(yàn)可以降低大眾獲取信息的門檻,激活大眾對(duì)于傳統(tǒng)紋樣傳播的參與度。從情感上拉近中國傳統(tǒng)紋樣與大眾的距離,讓紋樣不再局限于器物表面、或靜態(tài)的形式,讓紋樣“活”起來。除了其傳播形式的多元化,人工智能在信息傳播的準(zhǔn)確性、文化梳理的邏輯性有著極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),在大量的原始數(shù)據(jù)與資料中,人工智能技術(shù)能快速串聯(lián)非結(jié)構(gòu)化的知識(shí)與數(shù)據(jù),還能根據(jù)環(huán)境變化和受眾需求改變已有的知識(shí)輸出方式[15]。

四、結(jié)論

在中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)與傳承中,人工智能的應(yīng)用,不僅能為中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)提供有力的智能技術(shù)支持,更為中國傳統(tǒng)紋樣的傳播提供了更為多元化的形式,對(duì)中國傳統(tǒng)紋樣的傳承建設(shè)應(yīng)用方面進(jìn)程而言,具有不可估量的歷史意義。人工智能在日常生活中已經(jīng)逐漸滲透并被接納,但其在中國傳統(tǒng)紋樣的保護(hù)與傳承路徑中還沒有被完全應(yīng)用,從科技與傳統(tǒng)文化的融合來看,人工智能在中國傳統(tǒng)紋樣中的創(chuàng)新實(shí)踐可謂是扮演者先行者的角色,具有無法比擬的科技與人文價(jià)值。本文分析了人工智能技術(shù)與中國傳統(tǒng)紋樣的交叉融合,分析了通過人工智能技術(shù)對(duì)中國傳統(tǒng)紋樣進(jìn)行采集、分類、設(shè)計(jì)、傳播,可以更好地在傳統(tǒng)領(lǐng)域中發(fā)揮人工智能的創(chuàng)造性,闡述了人工智能在傳統(tǒng)文化領(lǐng)域發(fā)展的潛能。雖然在發(fā)展的同時(shí),也伴隨著一些不足之處,但總體而言,人工智能的介入為中國傳統(tǒng)紋樣帶來了新的發(fā)展方向,促進(jìn)中國傳統(tǒng)紋樣的發(fā)展,加快中國傳統(tǒng)紋樣的弘揚(yáng)速度。期待有更多的學(xué)者關(guān)注到這一領(lǐng)域,使人工智能技術(shù)可以更廣普地應(yīng)用到文化保護(hù)中,更好地為中國傳統(tǒng)文化的發(fā)展賦能,為提升中國文化軟實(shí)力添磚加瓦。

作者:張雨晴 單位:廣東工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院