从前慢 | 为了让文字有温度，他们决定教计算机“手写”汉字

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艺术家创作一种新字体时通常需要写大量的范例字体，为了减轻其负担，我们希望通过AI学习少量的新字体样本，就能生成这种字体的任意汉字，让艺术创作更省时省力。

—— 小队长如是说

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2019年海育国际AI夏令营

“人工智能生成手写体”项目小组展示

为什么会想做手写字体项目？

随着现在科技发展，人们用笔的机会越来越少了，手写成了一件奢侈的事。很多时候我们可以在键盘上打出某个字，却不一定可以在纸上写出这个字。现在家人朋友之间互送祝福也多是通过用手机编辑一条祝福信息。

心意到了，却总感觉少了点什么。相对而言收到一封手写的明信片所带来的欣喜，远远超过了一段手机上的祝福文字。因为手写的每一个字都有温度。

（emmm，小编觉得除了解决“温度”问题，若还能帮我们解决“学习的苦恼”也不错哦～👇哈哈）

一些背景知识 

2018年1月22日，汉仪字库在其官方微博账号上宣布其与阿里巴巴联合制作的“全球首款人工智能字体”“阿里汉仪智能黑体Beta版”上线，并有偿许可他人进行商业性使用。

汉仪于该字库的介绍中提到，人工智能技术参与了该字库的设计过程，而其目的则是为了高效完成设计中的大量重复性工作，从而提升字库制作效率。

在更早些时候，方正手迹推出了一款名为“手迹造字”的手机应用。该应用允许用户仅需通过手写或扫描等方式输入100个以上指定的个性化单字，便可通过机器自动填充的方式，生成符合GB2312-80标准的，含6763个汉字和数百个符号的，可在手机或电脑上使用的个性化计算机字库。

图片来源：中国新闻周刊

无独有偶，在今年8月22日，一场别开生面的展览在国家博物馆拉开帷幕，然而这并不是一场单纯的文物展览，而是一场现代信息科技与千年书法结合的奇妙展出。负责“复原”这些作品的，也不是国博的考古专家，而是靠汉字业务起家的方正集团的字体设计师们。试想一下，在日常的使用和排版中，在长期被使用的宋体、黑体、雅黑等字体之外，如果在恰当的地方巧妙地应用上书法字库，一定会为出版物的设计增添更多新意，也能让读者“眼前一亮”呢。

AI生成手写体要如何实现？

首先我们要了解什么是GAN

作为生成模型两座大山之一，生成式对抗网络（GAN）自从问世以来就颇受瞩目。相对于变分自编码器，生成式对抗网络也可以学习图像的潜在空间表征，它可以生成与真实图像再统计上几乎无法区分的合成图像。

2018年GAN被《MIT TechnologyReview》

评为全球十大突破性科技之一

“Generative Adversarial Network”，简称GAN，是一种机器深度学习的模型。

GAN的基本原理其实非常简单，这里以生成图片为例进行说明。假设我们有两个网络，G（Generator）和D（Discriminator）：

• G是一个生成图片的网络，它接收一个随机的噪声z，通过这个噪声生成图片，记做G(z)。

• D是一个判别网络，判别一张图片是不是“真实的”。它的输入参数是x，x代表一张图片，输出D（x）代表x为真实图片的概率，如果为1，就代表100%是真实的图片，而输出为0，就代表不可能是真实的图片。

在训练过程中，生成网络G的目标就是尽量生成真实的图片去欺骗判别网络D。而D的目标就是尽量把G生成的图片和真实的图片分别开来。这样，G和D构成了一个动态的“博弈过程”。最后博弈的结果是什么？在最理想的状态下，G可以生成足以“以假乱真”的图片G(z)。

emmm 作为超级小白的你还是不知道～GAN到底是个什么东西？强大在什么地方？不要着急，小编分享一下网友Rara幽默而贴切的说法～～～

可是，GAN提出后很长一段时间，并没有得到很好的发展。2016年NIPS会议之前，GAN的文章发表并不是很多，但是16年之后就发展了很多，到目前呈一个指数增长的趋势。生成式对抗网络（GAN）成为了近年来大热的深度学习模型，在计算机视觉领域，得到了广泛的研究。可以说是计算机领域革命性的技术成果，具有广泛的应用价值（如图像生成、图像转换、面部属性操作等）。

项目组成员对GAN原理进行解释

总而言之，GAN 的核心思想就在于两个部分：一个伪造者网络和一个鉴定网络。二者互相对抗，共同演进，在此过程大家的水平都越来越高，伪造者网络生成的图像就足以达到以假乱真的水平。

项目组员沐远同学向大家展示GAN的应用

教计算机“手写”汉字

通过学习了解生成模型以及GAN的工作原理，与潜在用途。并探索GAN体系结构的基础：生成器和鉴别器网络，我们进而开始构建自己的简单的对抗系统。

目前就读于北京大学的梁书豪同学，自从“入坑”计算机专业就一发不可收拾的对各种编程语言着迷。

2019年8月，他参加了海育国际AI夏令营。与同期的何沐远同学一起成立了“人工智能生成手写体”项目小组，经过不断的努力（写代码），在夏令营导师的专业指引下，最终通过构建和训练生成对抗式网络。从而实现人工智能生成手写体汉字，在项目展示环节大放异彩！

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该项目使用了经典的pix2pix（像素对像素）网络结构，实现了精确的字体匹配，在测试的两种字体中都表现出了很好的风格对应。

相比于商业化的应用，目前的模型还存在一些缺陷。比如消耗资源较大，还不能调整细节，不能智能化输入字体等问题。若未来将该项目投入使用，还需优化模型结构和用户体验等。

—— 小队长如是说”

专业导师引领、开放性的学术氛围、强调团队协助的精神，正是海育国际AI营的特色所在。

▌小编按：

对于仅用了一周时间来开发的应用来说，存在一些需要迭代完善的地方可谓是“瑕不掩瑜”。

相比之下，营员们对于AI技术的热爱，还有他们在项目执行过程中所展现的执着的科学探索精神更为难能可贵，相信这也是小组项目给大家带来的最有价值的收获与成长！

海育国际AI夏令营完美收官！🌟🌟在最牛导师的带领下，在最棒的专业课程里翱翔的营员们，把看似高深莫测的人工智能主题与炫酷的应用实例紧密结合，并掌握了清晰的辩证思维和正确的科学价值观。离别之际依依不舍，而相逢会有时，我们都期待下次以更好的姿态相遇。
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