“一切歷史都是當(dāng)代史。”
文物,是過去與現(xiàn)在無休止的對話。文物存在的價值不僅僅是文物,更在于其承載的文化傳承,而現(xiàn)實情況是,世界遺產(chǎn)卻或多或少面臨損壞甚至絕滅的困境。
紀(jì)錄片《我在故宮修文物》展現(xiàn)了文物修復(fù)的背后工作,一刀一銼工序復(fù)雜,而傳統(tǒng)修復(fù)方式也難以做到盡善盡美,人工智能等新技術(shù)日趨成熟,能否在文明傳承的長河中起到新作用?
答案是肯定的。
《你好AI 》
《你好AI》是中國第一部從社會人文角度呈現(xiàn)人工智能(AI)應(yīng)用的紀(jì)錄片,由英特爾發(fā)起并與優(yōu)酷、北京極目長天文化傳播有限公司合作,通過頂級制作團(tuán)隊以國際化視野展現(xiàn)全球AI應(yīng)用大趨勢。該紀(jì)錄片于國慶檔,從9月2日起在優(yōu)酷播出,每周一更新一集。
該紀(jì)錄片從保護(hù)世界遺產(chǎn)、拯救瀕危動物,到攻克醫(yī)療難題、探索無垠宇宙等多個領(lǐng)域展現(xiàn)人工智能正融入現(xiàn)實生活的真實案例,英特爾正是這些代表案例背后的技術(shù)提供者和推動者。
在影片的拍攝過程中,英特爾為《你好 AI》的拍攝制作提供了強(qiáng)大的專業(yè)支持,例如:人工智能領(lǐng)域的技術(shù)指導(dǎo);豐富的AI應(yīng)用案例,片中半數(shù)以上案例來自英特爾及合作伙伴;通過英特爾全球網(wǎng)絡(luò)以及龐大的產(chǎn)業(yè)資源,邀請重磅嘉賓、協(xié)調(diào)稀有拍攝資源等。
紀(jì)錄片第一集命名為“守望者”,真實地呈現(xiàn)文明守望者和英特爾的努力,從實際問題入手,通過推動人工智能應(yīng)用落地,保護(hù)文明。
人工智能將如何守望文明?
長城上的無人機(jī)
“文物是不能永生的,也不能再生。”
中國,箭扣。
形如滿弓扣箭而得名,箭扣長城是明代萬里長城最著名的險段之一,“野長城”之所以“野”,正是因其年久失修,人跡罕至,部分山勢極其陡峭,幾乎是直上直下,這給保護(hù)團(tuán)隊帶來了極高的難度。
傳統(tǒng)手工測量方式費時費力,而且得來數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。李洪剛團(tuán)隊與武漢大學(xué)黃先鋒教授進(jìn)行合作,用無人機(jī)把長城進(jìn)行全角度采集,拍攝到的照片生成3D模型后,人工智能技術(shù)將進(jìn)行自動化缺損檢測,對長城進(jìn)行數(shù)字化虛擬修復(fù)。
第一步是采集高精度圖像。采用英特爾獵鷹8+無人機(jī),對城墻進(jìn)行長城整體和局部的航拍和精確成像。
第二步是3D建模和損毀部位的人工智能識別。借助最新的英特爾至強(qiáng)服務(wù)器,快速分析處理高分辨率影像數(shù)據(jù),產(chǎn)生完整的高精度長城影像3D模型,利用人工智能算法在3D模型上識別出需要被修繕的部分,并提供裂縫和塌方等破損的測量數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)物理修復(fù)。
第三步是3D模型的人工智能數(shù)字化修復(fù)。在3D模型損毀識別基礎(chǔ)上,利用最新的3D模型對抗生成網(wǎng)絡(luò),以及回歸卷積網(wǎng)絡(luò),對城墻缺損部位進(jìn)行數(shù)字化修復(fù),并據(jù)此對實際的長城修繕和維護(hù)提供指導(dǎo)和參考數(shù)據(jù)。
一段700米長城城墻,獵鷹8+無人機(jī)采集了上萬張高分辨率圖像,原始數(shù)據(jù)超過200GB,處理過程還會產(chǎn)生超過100GB的中間和仿真數(shù)據(jù),即便是高性能的計算,處理如此龐大的數(shù)據(jù)量也極其復(fù)雜。
解決方案還涉及多種AI算法,包括視覺特征抽取與索引,相機(jī)參數(shù)恢復(fù),光束平差(bundle adjustment),稠密匹配,幾何模型網(wǎng)格生成,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2D及3D模型訓(xùn)練,紋理合成等。
英特爾的方案是,基于Xeon至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器,英特爾固態(tài)盤,同時結(jié)合OpenMP/MPI并行優(yōu)化技術(shù),采用針對英特爾CPU優(yōu)化的英特爾深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫(MKL-DNN),以及面向英特爾架構(gòu)優(yōu)化的深度學(xué)習(xí)框架Tensorflow等工具,高效地實現(xiàn)長城3D建模和數(shù)字化修復(fù),并達(dá)到厘米級精度的效果。
色彩漸失的莫高窟
“敦煌是搬不出去的。”
沙塵漫卷的敦煌莫高窟,位于三危山和鳴沙山的交接處,敦煌莫高窟彩塑在中國雕塑藝術(shù)和美術(shù)史上占有重要地位,但風(fēng)沙卻無時無刻不在侵蝕著壁畫。與此同時,參觀人員呼出的二氧化碳也加速了壁畫的氧化。
莫高窟不是館藏文物,千百年來佇立在原地,卻隨時都在減少自己的風(fēng)采。
1907年莫高窟第一張照片問世,一百多年來,照相技術(shù)越來越先進(jìn),但敦煌壁畫的色彩卻越來越模糊。
上世紀(jì)90年代初,數(shù)字敦煌項目啟動,不斷豐富的新技術(shù)讓敦煌壁畫、泥塑有了數(shù)字化檔案。