人工智能艺术的“进化史”
到底是什么驱使人类开始创作艺术？这种原动力是否也会驱使人工智能去创作属于自己的艺术？在创作艺术的过程中人类获得了什么？如果人工智能也进行艺术创作，能否获得相似的回报？如果你对这些奇怪的问题感到好奇，不妨跟随本书作者一同去探寻答案。
艺术家拥有丰富的想象力和震撼心灵的能力，他们似乎拥有一种与生俱来的天赋，从一开始就能够创造一些不寻常的作品，这种创造力的天赋有没有可能量化后通过计算机算法来复现？而对于人工智能，人们惊叹于它的强大计算能力的同时，又对它幼稚的、条件反射般的反馈感到可笑。当然，要想搞清楚人类创造力和计算机人工智能算法之间的关系，首先要搞清楚两件事，一个是人类创造力是什么？另一个是计算机算法是什么？《天才与算法：人脑与AI的数学思维》一书即由此展开。
这是一本用通俗易懂的语言，由浅入深地将人工智能算法的历史和原理展示给读者的有趣读物。在介绍计算机科学算法的同时，试图反观和探索人类天马行空的创造力到底是什么、来自哪里。书中将人类的智能和计算机的算法、算力、数据进行对比研究，两者的相似与不同点一目了然。如果将人工智能艺术看作是人类创造的一个“新物种”，那么这本书就像是这个新物种的进化论。
随着人工智能技术的进化，计算机不但能够准确无误地推荐我们喜爱的商品或音乐、关注的新闻，还能利用摄像头进行准确的人脸识别、语音翻译，甚至在某些特定领域比专业的人类工作者更高效。而这样一个看似聪明机智的工具或者“伙伴”，是否具有和我们类似的智能？它也能够像人类的艺术家一样创造出打动人心的艺术作品吗？这本书从一个个历史案例中寻找蛛丝马迹，剖析人类试图赋予计算机智能和创造力的一次次大胆尝试。
书中分析介绍了2016年曾打败人类世界围棋冠军李世石的人工智能程序AlphaGo的进化历程，从学习人类棋局的“基础学习阶段”，到后来不再学习人类经验，而是从零开始自己试错对弈的“强化学习阶段”（AlphaZero），进化后的AlphaZero甚至只用了三天时间就实现并超越了人类将近3000年在围棋领域摸索和积累的经验，并以碾压性的100比0打败了那个曾经战胜李世石的版本（AlphaGo）。
可以说，这种从学习前人先验知识到忘记一切、自我摸索的蜕变是获得智能的关键。正如计算机人工智能之父图灵所说，“与其试图编写一个模仿成人大脑的程序，为何不尝试（拥有自我学习能力的）儿童大脑呢？”换句话说，如果机器想要获得属于自己的智能，也许要首先像AlphaZero一样学会自我学习和摸索才能够突破“前人”的局限，从只是知道表面结果到明白内在原理，举一反三。
而在艺术界恰好也有这样一位人类艺术家，他先从模仿古代大师的技法开始学习，到后来抛开一切，回到原点、返璞归真向原始人类学习，他就是艺术家毕加索，他说：“我在十几岁时画画就像个古典大师，但我花了一辈子去学习怎样像孩子那样画画。”也许毕加索正是意识到了模仿前人的局限性和儿童般学习能力的重要性。
换句话说，智能的本质也许就是一种从零开始试错、推演、学习并自我成长的机制，而不是鹦鹉学舌般模仿或记住别人推演出来的知识。当然，也许这种模仿和记住是最好的开始，类似于重走一遍前人的过程，但真正属于自己的智能恐怕还是要抹掉一切从源头重新建立。
书中还着重探讨了关于“什么是艺术”“人工智能能否创造艺术”的问题，作者列举了柏拉图、康德、托尔斯泰、维特根斯坦等人对人类艺术的定义。
作者认为：“艺术是人类自由意识的表达。计算机在拥有觉醒了的意识、灵智、思维之前，所创造的艺术总是来源于人类创作的意图。”
俄国文艺理论家车尔尼雪夫斯基曾说：“艺术来源于生活，但又高于生活。”他还说：“没有生活原型或者现象就没有艺术创作的源头和灵感。”
换言之，想要创作人类的艺术，首先要作为人类个体去体验生活，然后将这种感受抽象化，再用艺术的某种形式（例如绘画、音乐、雕塑、文学、舞蹈等）表达出来。而对于人工智能来说，首先它没有吃喝拉撒、没有爱恨情仇、没有喜怒哀乐，这样就没有了创作艺术的源头和灵感，就好比说没有“胃”这个器官的话，就很难理解“饿”是一种什么样的感觉。
但或许，计算机也拥有一种我们人类无法去理解和体会的“生活”。假如真的有，那么人工智能算法基于计算机“生活”而创作出来的艺术，能否算作计算机的艺术？
当然，这里我们要讨论一个新的问题，就是人工智能是否会在没有人驱使的前提下，自发地去创作艺术。
本书中讲述了一个非常有趣的问题，就是“人类是从什么时候开始自发地创造艺术的”。作者认为，“大约在10万年前，人类就有了对艺术品创作的热情。”大约4万年前在洞穴岩壁上进行绘画。要知道在那个年代，把宝贵的劳动力和时间花在不能直接解决温饱和生存问题的艺术创作上，似乎看起来不是那么理性。
到底是什么驱使人类开始创作艺术？这种原动力是否也会驱使人工智能去创作属于自己的艺术？在创作艺术的过程中人类获得了什么？如果人工智能也进行艺术创作，能否获得相似的回报？如果你对这些奇怪的问题感到好奇，不妨跟随本书作者一同去探寻答案。
书中还详细介绍了历史上运用计算机算法来进行艺术创作的案例，例如，1965年西门子公司在德国展出的计算机绘画作品、科恩的绘画数字助手“亚伦（AARON）”、西蒙的绘画程序“绘画傻瓜（ThePaintingFool）”、谷歌公司的“深梦（DeepDream）”等等，还有另外一些使用计算机算法进行音乐、文学等创作的案例。
随着人工智能技术的发展，越来越多的科学家运用人工智能来进行艺术创作，也有一些艺术家选择人工智能作为自己的艺术创作手段。人们开始思考和探索人工智能作为“艺术家”或“设计师”的可能性。
微软小冰作为数字艺术家开了画展、出版了个人诗集；具有浓厚中国风格的来自清华大学团队的“道子”人工智能系统不仅学会了齐白石画虾的风格，并和画家在电视节目中同台“献艺”，还作为人工智能设计师为丝绸产品设计图案，作为一个新的系列进入市场，引起了设计界的关注。
阿里巴巴公司的“鹿班系统”也在人类设计师忙不过来的时候担当起了设计广告条的任务，这些工作在以往似乎只有人类可以胜任，而今天人工智能也能够分担一些。
把一件复杂深奥的事物讲得简单通俗并不容易，这需要讲述者对这件事的来龙去脉非常了解，并且能够暂且将自己掌握的专业知识放在一边，站在外行的角度来重新一层一层地剥开包裹在事物本质外面的表象。而这本书的作者恰好做到了这一点，让读者对人工智能和人类创造力之间的关系有所了解并产生兴趣。
（作者单位：清华大学未来实验室）
编辑：李华山
人工智能：会给艺术带来什么
本期导读
人工智能：会给艺术带来什么？
▲李振伟
众家谈
▲朱青生、鲁晓波、顾险峰、吴克军、温普林、黄剑武
人工智能在西方：艺术家的敌人还是朋友？
▲殷铄
当下，人工智能介入艺术创作，已然成为大势所趋。如2015年夏谷歌实施的“深梦”计划，让机器展示了对艺术的诠释；2016年，谷歌发布了“品红（Magenta）”计划，试图使机器学会生成艺术和音乐；2016年4月，微软和荷兰国际集团（ING）的机器学习系统成功复制伦勃朗画作。及至今年10月，阿里AI“鲁班”上岗，每秒做8000张海报，顿使艺术界尤其是设计界为之疯狂。
有设计师表示：人工智能取代人类设计师是必然，最先被替代的会是制图环节。技术性越强，被替代的可能性越大；而需要更多创造力的环节，则会在相对较长的时间内被替代。不过，也有业内人士认为，未来人工智能不会取代设计师，而是帮助设计师解决重复性的工作，创意型设计师只会越来越值钱。
那么，人工智能到底能否代替艺术家的创作？作品中有多少是传统艺术观念中的“艺术”成分？凭借机械制作、数据整合的“再创造”真的能够代替艺术创作吗？
说到人工智能进行艺术创作，最惊艳的莫过于机器人作画了，搦管挥毫的状态俨然真人，“无一笔无来处”的程序设计也让人们自叹弗如。而对于大多数人来说，能够亲自体验的手机制图程序和博物馆讲解程序之类的智能软件似乎更亲民。今年1月，小蚁科技发布了“小蚁AI艺术”小程序，将人工智能融入中国传统绘画。据了解，小蚁AI艺术通过深层提取中国绘画的各种风格与图式，学习如齐白石、吴冠中等人的绘画风格，根据网络基端中更为接近图像的基本特征（如原始的点线面和色相、明度），对转化图进行描述、分析和数万次迭代更新，达到原画内容性质的完全转变。
“小蚁AI艺术”小程序作图效果
今年6月，腾讯的小程序“兵马俑”上线运行，用人工智能实现秦俑与游客的面部比对，游客可以寻找与自己最像的秦俑，并可通过俑坑排列图，找到这个秦俑的具体位置。这两类手机软件激发了大众对艺术的极大兴趣，也使艺术在当代社会的传播范围更广泛。
另外，目前国内外有不少研究机构，在对文化遗址的考察和研究中，借助高科技手段来进行测绘甚至复原，以期更有效地帮助研究。但是其中存在的问题也很明显。
笔者曾经亲身参与过一些现场模拟，发现对遗址的复原并不能达到完全模拟原境的效果。尤其在智能机器的演示和3D模型的制作上，往往过于初级和低端，体验者可以明显感受虚拟场景中光影变化的真实与否，以及触感方面的欠缺。那么，在研究领域，到底是以抽象研究为主导，科技手段仅仅作为基础的辅助服务作用，还是可以抛开抽象解读，有效利用智能科技，再造依靠直观感受就能一目了然的“艺术”模式？
对此，清华大学人工智能实验室主任朱小燕表示：“人工智能只是一种改善人类生活的协同合作方式，其制作软件，甚至作诗、作画、作曲也都是供大众日常娱乐，并不是给专业人士用的。”她认为，人工智能的发展现在还只是在最初阶段，对于能够发现和模仿人的认知机理的最终极目标来说，路还很远，其在艺术领域的广泛应用，就更不消说。“从某种意义上讲，人类真正期待的成果还没有”。而艺术学博士吴克军对此则有不同的看法：艺术的创作并不必然比其他“工种”更复杂或更高级，艺术根本上是基于认识论和方法论的一个披着自由与智慧外衣的技能而已，未来的艺术将会是人工智能世界的艺术。
德国哲学家瓦尔特·本雅明说：“即使在最完美的艺术复制品中也会缺少一种成分：艺术品的即时即地性，即它在问世地点的独一无二性。”
瓦尔特·本雅明
这句话道出了艺术作品的唯一性。在这个概念下，人工智能基于算法而模仿绘制的作品，似乎就被排除在艺术品之外了。不可否认，智能机器绘制的作品与前机械复制时代的艺术作品没有本质区别。有学者认为，自从人类进入大众传播时代以来，复制和模仿就一直是艺术创作的一个重要趋向。这也意味着，艺术同质化成为一种流行趋势。艺术不仅将继续呈现批量化机械复制，还将成为一种模式化的产品。或许如独立策展人郑轶所说：艺术并不是人类的目的，它只是一种工具，人工智能也将是一次对艺术具有革命意义的解放，甚至可以把艺术家从创作具体步骤中解放出来。
众所周知，人与其他生物的主要区别是在一般的视听之外，多出了独立思考和对终极真理的探求，所以才有了人类主动性的思维和永恒的创造力。而对于人工智能来说，也许在一般的视觉、听觉、触觉等方面都可以通过数据计算来表达。那么，在更高层次的思维和情感上，是否也可以计算出来呢？艺术评论家、独立策展人李心沫在最近运用智能机器实验的艺术创作中，通过人机合作，出现了意想不到甚至颇为惊悚的画面，“我被那些诡异而具有暗黑气质的画面惊呆了，没想到机器可以如此的方式看世界”，“它结合了神经网络深度学习与系统所创造的如同梦境般的超现实画面，表现我们无法看见的东西。”正所谓“见其所不可见”。这样一种智能机器独特的思考和语言方式，传达出一个信息：机器本身自有其艺术性。
李心沫白日梦境系列2017年（通过人机合作，电脑自动生成意想不到的图像）
清华大学丘成桐数学科学中心访问教授、计算共形几何创始人顾险峰认为，近些年，机器视觉和人工智能的发展正在将艺术拉下神坛，几乎人类智能的一切领域都正在被人工智能所解构和颠覆。“在视觉艺术领域，抽象的艺术风格已经可以被严密数学化，并且可以被提取、变换和转移。一幅艺术作品，其内容和风格紧密缠绕在一起，似乎是密不可分的，但是两者又是相对独立的。”而如何将内容和风格相剥离，如何将不同艺术作品的内容和风格有机结合，这些都是玄妙而又基本的问题。
人工智能颠覆艺术创作的同时，二者是否又会在某种程度上走向融合呢？法国文学家福楼拜说，越往前走，艺术将更为科学，科学将更为艺术，它们在山脚分开，却又在山顶汇聚。或许，两者正在走向融合，只是我们还未察觉。
上海世博会湖南馆（魔比斯环），鲁晓波任设计总监
霍金曾说：“人工智能的成功有可能是人类文明史上最大的事件，但人工智能也有可能是人类文明史的终结。”
面对当下如火如荼的人工智能技术，一些业内专家感到欣喜的同时，也不无忧虑。批评家黄剑武认为，当下的传统艺术在文化产业的尝试发展中，显出前所未有的尴尬境地。“一方面艺术家和文化实体在经济上受益，可以反哺艺术创作或文化产业；而另一方面，却因为过于注意市场交易成效，而失去艺术本身的价值取向，走入低级的批量生产，而沦为反智商人和低俗艺术品的集散地。”因而，不少文化产业实体，因主要艺术家丧失艺术创造力缺乏研发成果，而最终被市场逐渐残酷淘汰，艺术产业也不得不进入机械化重复生产和运作。
基于此，教授设计与新媒体专业的叶涛对当下的人工智能技术有着自己的观点和态度：“面临各种被取代，我们不得不认真思考了。”而对人工智能在传统美术领域的应用，他认为目前才刚刚起步，有着巨大的发展空间，“古代神话、民间艺术、文化遗产以及隐匿于古籍中的奇珍异兽都是可以拿来运用的素材。”在具体运用的方式上，叶涛也逐步形成较为成熟的思考：人工智能带来的，既是挑战，也是机遇。更好地把握高端技术，合理利用好互联网平台与大数据分析，并充分吸收传统文化精髓，同样能创造出具有震撼力和能够浸入式的作品。人们在共享智能技术的同时，也能体验传统的故事性叙事氛围，在新的艺术方式和效果上可能会有更多的收获。
叶涛文化基因2017年作品通过传感器协调人和画面的关系，让观众在一个沉浸式的空间内与文化符号进行互动
科幻电影《非凡》中的男主角说：（人类）思想没什么进步，技术却在突飞猛进。当下“人工智能”所呈现出的种种现象，使人不由得联想到，“2012世界末日”，是否意味着人类思维生命的终结，而游离于科技营造的“新幻像”之中？似乎人类在人文思想、哲学、逻辑学等方面的探索已然停止，人作为人的最重要的思维属性慢慢退化，逐渐让位于机械技术，而风势正盛的人工智能不正是一个明证吗？
仅就艺术学来说，当今有多少新的创见？又有多少发人深省的理论？传统的书画理论领域在现代早已荒芜；已是明日黄花的当代艺术也只是零碎地拾取西方哲学、社会学的概念；即便是还没有确定专业名称却如火如荼的艺术考古专业，其研究的领域和成绩也是尴尬无比，如中央美院一位教师所言：这中间有太多的不确定性，凭借出土文物所总结的规律和结论，总是面临被否定的命运，即便有些奇思妙想，但却选未达到智慧的层面。只是上个文明的一点遗留？
或许，被我们奉若经典的古代人类对生命和哲理的终极追求以及对美的艺术化总结，也只是上个智能科技文明的副产品，有朝一日，这个文明的科技发展到新的高度，如古书所言“飞升而去”，移民到地外星系，留下来的“人们”又开始新一轮的筚路蓝缕，趁着辉煌的智能科技余下的光芒，总结出对生命的哲思与美的规则，重新谱写新的经典，为下一个文明世代的后世子孙瞻仰、赞叹，以及渡尽劫波后的再一次回望，如同我们回望上个世代……
（本报记者武广宇对本文亦有贡献）
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