I. Детство нейросетей: задачи и обучение
У каждого есть детские рисунки, которые хотелось-бы спрятать и никому не показывать. Но, почему-то не поднимается рука их выбросить.
Они, возможно, не представляют собой особой ценности, но что-то в них определенно есть.
У нейросетей тоже был такой «детский» период.
И не просто «условно» детский. В этой главе мы рассмотрим развитие искусственного интеллекта под призмой развития детского рисунка.
Оказывается, между этими двумя явлениями гораздо больше общего, чем кажется на первый взгляд.
Этапы развития детского рисунка
В этот момент нам прийдется немного остановиться, прежде чем вернуться к нейросетям. Сейчас немножко о психологии. И рисунках.
Исследователи «детских рисунков» утверждают, что рисунки могут помочь опытному психологу определить уровень внутреннего развития ребенка.
Растет его самосознание, растет и его возможности в передаче мира на бумаге.
Точно так же работают и нейросети. Совершенствуясь, взрослее, они «лучше» справляются с восприятием окружающей действительности.
Кинетический этап (от 2 до 4 лет)
На этом этапе дети рисуют точечно, зернисто, линии и очертания объектов состоят из маленьких, неровных элементов. Рисунки на этом этапе не имеют четких контуров и границ, они выглядят как элементы, свободно расположенные на бумаге. В основном ребенок рисует то, что знает — своих родителей, дом, зверей, цветы, рисунки могут быть стереотипными и не иметь значительной детализации.
Графический этап (от 4 до 6 лет)
На этом этапе дети начинают использовать линии, точки и цвета, чтобы формировать границы объектов. Рисунки выглядят более структурированными, линии более четкие, формы объектов более узнаваемые. Ребенок может использовать более сложные формы, такие как круги, эллипсы и треугольники. Все еще существуют некоторые ограничения в рисовании объектов, но дети начинают создавать предметы в контексте, они могут связывать их друг с другом, чтобы создать сцены. Рисунки могут быть несколько детализированы, но остаются на уровне элементарных форм.
Схематический этап (от 7 до 9 лет)
На этом этапе дети начинают использовать символы для изображения объектов, их рисунки становятся более схематичными и абстрактными. Ребенок использует формулу «схема+наблюдение». На этом этапе у детей появляется больше свободы в выборе тем и композиций, а также в использовании цветов. (несмотря на это авторка лонгрида все еще предлагает читателю только черно-белые изображения)
Реалистический этап (от 10 лет и старше)
На этом этапе дети стремятся создавать более реалистичные рисунки, которые более точно отражают внешний мир. Рисунки могут быть детализированными и содержать больше элементов, а также иметь более сложную композицию. Дети стараются захватить движение в рисунке. Рисование на этом этапе становится более осознанным и дети могут использовать свои навыки, чтобы показать глубину, тени, тон и свет.
Чем нейросети похожи на детей
Перерыв закончился, возвращаемся.
Теперь, руководствуясь полученной выше информацией, я предлагаю читателю совершить параллель между развитием рисунка у ребенка и развитием рисунка у нейросети.
Этапы развития подписаны.
Ниже представлены несколько этапов развития сети midjourney.
Все изображения из «четверок» создавались по одному и тому же текстовому описанию, но в разные моменты времени.
На кинетическом этапе (1 поколение) сеть рисует рвано, ее линии полны динамики.
на графическом этапе (2 поколение) сеть четче определяет границы объекта, может создавать нечто, похожее на человека.
на схематическом этапе (3-4 поколение) сеть учится добавлять окружение, «одевать» персонажа
на реалистическом этапе (5 поколение) нейросеть, не стесняясь, спрашивает, чем помочь, и отбирает удочку с рыбой. А еще она становится близка к совершенству вписывания объекта в пространство, как и к совершенству самого объекта.
На прохождение от кинетического до реалистического этапа у midjourney ушло около года.
Теперь, далее, мы рассмотрим другую модель сети.
Эта нейросеть генерирует изображения птиц, основываясь на обучении на сотни рисунков из биологических музеев.
Ее система гораздо легче, так что и времени обучения требуется меньше.
кинетический этап у данной модели проходит за 2-5 часов обучения.
к графическому этапу машина переходит к 10 часу обучения.
Схематического этапа модель достигает за 15 часов обучения, а для достижения реалистического этапа ей нужно около 40 часов.
Итак, помимо общих ключей развития, между нами есть еще что-то общее?
Удивительно, но да.
Конечно, это не столь подробный пункт, но он тоже имеет огромное влияние на развитие.
И нейронные сети, и учащиеся рисовать дети используют обратную связь для улучшения результатов. Дети обычно получают отзывы и советы от учителя или родителей, которые помогают им улучшить свое рисование.
Аналогично, нейронные сети используют обратную связь в процессе обучения и доработки своих результатов, что помогает им становиться более эффективными. Здесь стоит вспомнить прошлую главу и принцип работы генератора и дискриминатора.
