Jak funguje generování obrázků umělou inteligencí? Vysvětlení umění AI

Vzpomínáte, jak se v roce 2021 stal generátor obrázků DALL-E AI nově přístupný všem?

Hned v následujícím roce Forbes odhadl, že více než 1,5 milionu uživatelů vytvářelo pomocí DALL-E dva miliony obrázků denně.. 

Pokud jste se někdy setkali s umělou inteligencí, je pravděpodobné, že DALL-E byl i vaší první zastávkou.

Doby, kdy se umělá inteligence používala jen pro zábavu, jsou však dávno pryč. Dnes se obrázky generované umělou inteligencí používají k obchodním účelům. 

A Studie z března 2023 zjistil, že 36% marketérů nyní používá umělou inteligenci k vytváření vizuálů webových stránek a 39% ji používá pro obsah sociálních médií. 

Přestože mnozí oceňují kreativní potenciál umělé inteligence, jen málokdo skutečně rozumí tomu, jak generování obrázků umělou inteligencí v zákulisí funguje. 

Jak se model umělé inteligence dostane od analýzy milionů obrázků k vytvoření zcela nového, dosud neviděného vizuálu na základě jednoduché textové výzvy? 

Přesně tím vás provedu v tomto průvodci. Budeme se zabývat tím, co je to generování obrázků pomocí umělé inteligence, jak funguje, jaké modely umělé inteligence se skrývají za scénou a dalšími informacemi.

Začněme tedy.

Co je generování obrázků umělou inteligencí?

Generování obrázků umělou inteligencí je proces, při kterém se k vytváření vizuálních prvků od základu používají modely umělé inteligence. 

Stačí zadat generátoru obrázků s umělou inteligencí několik řádků textu a algoritmus, který byl vycvičen na nesmyslně velkém souboru dat, během několika sekund vytvoří obrázek.

Při tomto procesu se nepoužívají štětce ani fotoaparáty.

Algo bylo vyškoleno na spoustě obrazů, fotografií a digitálních uměleckých děl ze všech oblastí života a nyní dokáže na základě vašich pokynů vytvořit něco zcela nového.

Úplně novým myslím cokoli, co si lidská mysl dokáže představit, ať už skutečné nebo neskutečné, existující nebo neexistující. 

Například zadejte dotaz "kyberpunkové město při západu slunce" a umělá inteligence vytvoří dosud neviděný obrázek, který odpovídá vašemu popisu.

A ne, umělá inteligence nebude čerpat z již existující fotografie nebo kopírovat jiné umělecké dílo. Pokaždé vygeneruje něco zcela jedinečného.

Jak ale vypadají snímky?

Obrázky jsou někdy ohromující. Někdy jsou strašně špatné. (Požádali jste někdy umělou inteligenci, aby vytvořila lidské ruce? Hodně štěstí.) 

Složité scény s přesnými interakcemi mezi objekty mohou někdy umělou inteligenci zmást, což vede k vizuálním chybám, které vypadají jako z alternativní reality.

Novější modely se však výrazně zlepšily v kreslení rukou, nohou a dalších složitých detailů.

Mezi hlavní generátory obrázků s umělou inteligencí patří:

• DALL-E
• Stabilní difúze
• MidJourney 
• Craiyon

Každá z nich má své silné stránky. Některé jsou dobré ve fotorealismu, zatímco jiné jsou lepší ve stylizovaném umění.

Podívejte se na tento pixelartový obrázek od Stable Diffusion:

Jak to vlastně umělá inteligence dělá na technické úrovni? Pojďme si dále rozebrat, jak funguje generování obrázků umělou inteligencí.

Jak AI využívá strojové učení k vytváření obrázků

Hlavním hráčem, který stojí za vytvářením obrázků s umělou inteligencí, je strojové učení, zkráceně ML.

Strojové učení je komplexní počítačový rámec, který umožňuje algoritmům učit se vzory, rozpoznávat vztahy a generovat nová data bez většího zásahu člověka. 

Díky tréninku na rozsáhlých souborech dat se modely ML samy naučí, jak mají objekty, barvy a textury vypadat.

Existují dvě hlavní techniky pro trénování těchto modelů:

• Učení pod dohledem: Umělé inteligenci se zobrazují obrázky spolu s jejich popisem, což jí pomáhá přiřadit slova k vizuálním prvkům.
• Učení bez dohledu: Umělá inteligence se učí analýzou vzorů v obrovských souborech dat bez pokynů od člověka a sama si vytváří smysl vizuálních informací.

Z technického hlediska jsou základem této technologie neuronové sítě.

Jedná se o počítačové modely, které napodobují lidský mozek a zpracovávají informace ve vrstvách podobně jako lidé.

To je ovšem jen začátek. 

Dále se krok za krokem dozvíte, jak vlastně funguje umělá inteligence při generování obrázků. 

Jak funguje generování obrázků AI (krok za krokem)

Zatímco jsme se zabývali obecnými principy, jak funguje generování obrázků pomocí umělé inteligence v praxi? 

Samotný proces není tak jednoduchý, jako stisknout tlačítko a sledovat, jak se děje kouzlo. Za každým obrázkem vytvořeným umělou inteligencí se skrývá pečlivě strukturovaný postup.

Zde je pohled na tento plynovod z orlí perspektivy.

1. Trénování na rozsáhlých souborech obrazových dat

Než může model umělé inteligence vytvářet obrázky, musí jich nejprve hodně vidět. A tím myslím miliony (nebo dokonce miliardy) obrázků, často získaných z internetu. 

K těmto obrázkům jsou připojeny textové popisy, které umělé inteligenci pomáhají pochopit, jak slova souvisejí s vizuálními prvky. 

Když vidí "načechraného zlatého retrívra ležícího na slunci", zjistí, že "načechraný" se vztahuje k textuře, "zlatý" k barvě a "ležící na slunci" ovlivňuje osvětlení a stíny.

Tato fáze má zásadní význam, protože model umělé inteligence je tak dobrý, jak dobrá jsou jeho tréninková data. 

Pokud je soubor dat nevyvážený, například převážně umění západního stylu nebo neobjektivní zobrazení určitých profesí, je možné použít Výstupy umělé inteligence budou odrážet tyto předsudky.. 

Proto výzkumníci neustále ručně dolaďují datové soubory, aby se předešlo nehodám, jako je například to, že generátoři generovaní umělou inteligencí jsou standardně běloši středního věku.

2. Použití neuronových sítí k rozpoznávání funkcí

Jakmile umělá inteligence přijme horu obrázků, začne zpracovávat vzory pomocí. neuronové sítě. 

Protože pamatovat si konkrétní obrázky není praktické a bylo by to bolestně omezující, umělá inteligence je rozkládá na číselné hodnoty, zjišťuje trendy a přiřazuje vztahům pravděpodobnosti.

Dozví se například, že kytary jsou obvykle spojeny s rukama, že kočky mají tendenci mít vousy a že sluneční světlo vrhá měkké stíny. 

Pokud byste umělou inteligenci požádali o "plameňáka v cylindru a slunečních brýlích, tančícího na pláži při západu slunce, vykresleného ve stylu akvarelové malby", nenajde žádný existující obrázek, který by mohla zkopírovat. 

Místo toho vytvoří originální obrázek spojením naučených pojmů (plameňák, cylindr, sluneční brýle, pláž, západ slunce a akvarelový styl).

3. Generování obrázků pomocí modelů umělé inteligence

V této fázi je umělá inteligence připravena vytvářet obrázky, ale nemaluje je tah po tahu jako lidský umělec. 

Místo toho mnoho modelů využívá proces zvaný difúze, což je technika, při níž se umělá inteligence učí "obnovovat" obrazy z vizuálního šumu.

Funguje to takto:

1. Vědci během tréninku přidávají do obrázků vrstvy náhodného šumu (např. statický šum na staré televizní obrazovce).
2. Umělá inteligence se učí rozpoznávat zastřené obrazy pod šumem.
3. Poté proces obrátí a postupně odstraňuje šum, dokud neobnoví čistý a detailní obraz.

Postupem času se umělá inteligence v tomto procesu zdokonalí natolik, že již vůbec nepotřebuje původní obrázek.

Když zadáte textovou výzvu, umělá inteligence začne s čistým šumem a pixel po pixelu jej vylepšuje, dokud nevznikne zcela nový obraz.

4. Zpřesňování výstupů prostřednictvím iterativního tréninku

Obrázky generované umělou inteligencí mohou být úžasně realistické, ale tento proces není dokonalý.

Někdy se stane, že model vygeneruje obrázek, který vypadá téměř správně, ale pak si všimnete bizarní končetiny navíc nebo rozpuštěného obličeje. To je případ, kdy modely AI potřebují iterativní trénink.

Modely umělé inteligence se zlepšují prostřednictvím smyčky zpětné vazby, kdy neustále porovnávají své vygenerované snímky se skutečnými.

To se často provádí pomocí dvou konkurenčních sítí:

• Generátor, který vytváří nové obrazy
• diskriminátor, který se snaží zjistit, zda jsou tyto obrázky pravé nebo falešné.

Generátor se zlepšuje v klamání diskriminátoru a diskriminátor se zlepšuje v odhalování padělků.

Tato nekonečná hra nutí umělou inteligenci zdokonalovat se, dokud se generované obrázky nestanou téměř nerozeznatelné od skutečných.

S každou další iterací jsou modely umělé inteligence chytřejší, rychlejší a lépe chápou jemné detaily, jako je fungování odrazů na vodě, interakce různých materiálů se světlem a také to, jak konečně vygenerovat lidské ruce, které nevypadají jako z nějakého eldritch hororu.

Typy modelů pro generování obrazů umělou inteligencí

Generátory obrázků s umělou inteligencí používají různé typy modelů, které oživují pixely.

Následuje několik hlavních typů těchto modelů.

1. Generativní adverzní sítě (GAN)

Jak již bylo zmíněno dříve, GANs se skládá ze dvou neuronových sítí - generátoru a diskriminátoru - které mezi sebou soutěží. Generátor vytváří obrazy, zatímco diskriminátor vyhodnocuje jejich pravost. 

Postupem času se zlepšuje schopnost generátoru vytvářet realistické obrazy, které mohou diskriminátor oklamat. Generátory GAN se hojně používají k vytváření vysoce kvalitních fotorealistických obrazů.

2. Difuzní modely

Difuzní modely generovat obrázky postupným přidáváním šumu do dat a následně se naučit tento proces obrátit.

Model začíná od náhodného šumu a postupně vylepšuje obraz podle textového pokynu.

Tento přístup je známý tím, že poskytuje velmi podrobné a různorodé výstupy.

3. Variační autoenkodéry (VAE)

VAEs zakódovat obrázky do komprimovaného latentní prostor a následně je dekódovat zpět na obrázky. Vzorkováním z tohoto latentního prostoru mohou VAE generovat nové obrazy, které se podobají tréninkovým datům. 

Často se používají pro úlohy vyžadující řízené a strukturované generování obrazu.

4. Přenos nervového stylu (NST)

Chtěli jste někdy vidět portrét svého domácího mazlíčka ve stylu Van Goghovy Hvězdné noci? To budete potřebovat NSTjeho odborné znalosti. 

NST vezme dva existující obrázky, jeden pro obsah a druhý pro styl, a smíchá je. 

Pomocí hlubokých neuronových sítí izoluje a mísí prvky, jako jsou textury, barvy a vzory, a vytváří vizuálně působivé výstupy, které napodobují styl slavných uměleckých děl nebo jedinečných návrhů.

Aplikace generování obrázků s umělou inteligencí

To, co dříve vyžadovalo hodiny ruční práce, lze nyní se správným návrhem zvládnout během několika minut. Nástroje pro tvorbu obsahu s umělou inteligencí.

Zde jsou některé z nejvýznamnějších způsobů, jakými se dnes používá generování obrázků pomocí umělé inteligence:

• Reklamní tvůrci: Značky používají generátory obrázků s umělou inteligencí k vytváření reklamní grafiky, renderů produktů a vizuálů kampaní za zlomek ceny a času tradičních metod návrhu.

• Čl: Umělci a designéři využívají umělou inteligenci k vytváření nových stylů, remixování stávající estetiky a zkoumání vizuálních konceptů, které by si sami nedokázali představit.

• Náhledy a obrázky z blogu a sociálních médií: Díky umělé inteligenci už blogeři nemusí shánět fotografie ze skladů nebo se spoléhat na obecnou grafiku. Mohou si jednoduše vygenerovat vlastní obrázky, které odpovídají tématu jejich obsahu.

• Vývoj her a virtuálních světů: Vývojáři videoher využívají umělou inteligenci k vytváření detailních textur, návrhů postav a někdy i celých krajin.

Jak ověřit, zda byl obrázek vytvořen umělou inteligencí 

Rozpoznat rozdíl mezi vizuálními efekty vytvořenými člověkem a umělou inteligencí je stále složitější, protože umělá inteligence vytváří den ode dne realističtější obrazy.

Existuje však několik manuálních technik, jak ověřit, zda byl obrázek vytvořen umělou inteligencí.

Hledejte nepřirozené detaily

Umělá inteligence není dokonalá a někdy ji prozradí drobné, ale výmluvné chyby.

Dávejte pozor na podivně tvarované prsty, nepřirozené výrazy obličeje, nekonzistentní osvětlení nebo asymetrické vzory, které neodpovídají reálné fyzice. 

Dokonce i pokročilé modely s umělou inteligencí mají někdy problémy s vykreslením realistických rukou, očí nebo složitých textur.

Kontrola příliš hladkých nebo rozmazaných oblastí

Snímky generované umělou inteligencí jsou často podivně měkké, zejména v oblastech s vysokým obsahem detailů. 

Pokud se obrázek jeví jako příliš hladký, postrádá jemnou texturu nebo má rozmazané hrany tam, kde by měl být ostrý, může to být výsledek generování umělou inteligencí.

Analýza stínů a odrazů

Jedním ze slabých míst umělé inteligence je přesná replikace způsobu, jakým světlo interaguje s objekty.

Odrazy v zrcadlech nebo oknech nemusí odpovídat skutečné scéně a stíny mohou vypadat nesouvisle nebo fyzicky nemožně.

Pokud se vám něco na osvětlení nezdá, stojí za to to prozkoumat.

Použití zpětného vyhledávání obrázků

Pokud máte podezření, že by obrázek mohl být vytvořen umělou inteligencí, zkuste spustit zpětné vyhledávání obrázků.

K tomuto účelu můžete použít funkci vyhledávání obrázků Google. 

Obrázky generované umělou inteligencí často nemají původ na webu, na rozdíl od fotografií ze zásob nebo obsahu generovaného uživateli.

Pokud se obrázek nezobrazuje ve výsledcích vyhledávání, může být vytvořen umělou inteligencí. 

Přibližte si a zkontrolujte drobné detaily

Na první pohled mohou snímky s umělou inteligencí vypadat bezchybně.

Při přiblížení však mohou být patrné podivné artefakty, opakující se textury nebo zkreslení drobných detailů (například vzoru vlasů nebo látky).

Navzdory všem těmto ručním metodám existuje mnoho drobných detailů, které lidské oko jednoduše nezachytí. 

Detektory obrázků s umělou inteligencí, které máme nyní k dispozici, se však nemusíme zabývat ruční detekcí obrázků pro umělou inteligenci. 

Vezměte si Detektor obrazu AI Undetectable AI, například.

Stačí nahrát obrázek a detektor pomocí algoritmů strojového učení analyzuje obrázek na hlubší úrovni, aby odhalil otisky prstů AI, které nemusí být pouhým okem viditelné.

Vzpomínáte si na obrázek plameňákova klobouku vygenerovaný pomocí Stabilní difúzní umělé inteligence z několika sekcí?

Nedokázal by oklamat nezjistitelnou umělou inteligenci. Přesvědčte se sami níže.

Pokud si nejste jisti, zda je obrázek umělou inteligencí, použijte funkci Undetectable AI. Detektor obrazu AI a získáte odpověď.

Závěrečné myšlenky

Generování obrázků pomocí umělé inteligence již není futuristickým konceptem.

Je tu, vyvíjí se a stává se základní součástí tvorby digitálního obsahu. 

Pochopení toho, jak funguje generování obrázků umělou inteligencí, vám v dnešní době poskytne zásadní výhodu, ať už jde o trh práce, nebo osobní prostředí.

Zároveň je stejně důležité mít možnost rozlišit obrázky generované umělou inteligencí, a to z důvodu jeho rostoucí využití pro výrobu deepfakes.

Tato schopnost vám také pomůže odhalit stopy umělé inteligence na snímcích, abyste je mohli odstranit. obcházení detekce obsahu AI. 

Ale s detektorem obrazu s umělou inteligencí od společnosti Undetectable AI je to zcela naše starost.

Pomocí pokročilých algoritmů strojového učení dokáže náš detektor přesně identifikovat obrázky vytvořené umělou inteligencí.

Nevěřte nám na slovo, když můžete vyzkoušejte si to sami.

Když už jste tady, nezapomeňte si prohlédnout náš detektor umělé inteligence a humanizér ve widgetu níže!