人工智能竟然是“織毛衣”高手！這還讓社區(qū)大媽們怎么混。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是我們經(jīng)常聽到的一個高科技詞語。近五年來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在人工智能領(lǐng)域已成為主流。之前火爆科技圈的Google翻譯就是利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。近日有媒體稱，Janelle Shane競用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編制毛衣。
也許你曾看過她為情人節(jié)設(shè)計(jì)的心形標(biāo)語。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過訓(xùn)練，可以批量生成讓人啼笑皆非的“甜言蜜語”，像是“親愛的我”“愛的小面包”““我的胖狗熊”等等。
也許你還聽過這幾種顏色：喇叭綠，免費(fèi)紅，公牛乳色。這是她訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對RGB256色自動命名的結(jié)果。
還有她為萬圣節(jié)服裝設(shè)計(jì)的新名字：朋克樹，迪廳怪獸，斯巴達(dá)甘道夫，星艦狂鯊，還有蒙面箱子俠。
她的最新計(jì)劃蓄勢待發(fā)，預(yù)備將幽默藝術(shù)推陳出新。受到編織愛好者論壇Ravelry上一位用戶的啟發(fā)，她整合了500多種編織方法，訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出新的織法，結(jié)果竟然和論壇上一些人不謀而合：她們也想出了這種織法。
“我腦海里有個念頭一直揮之不去。研究編織方法，能為紡織愛好者和電腦程序之間構(gòu)建一道橋梁，這是非常有意思的。”Shane還提到：“電腦程序會輸出一大堆我看不懂的織法，但織工看到之后可能會覺得那真的很有趣。”
盡管你不一定愿意為這些新奇古怪的產(chǎn)品慷慨解囊，但這件事本身卻饒有興味。Rivalry論壇一名叫Citikas的用戶就做了這個“吃螃蟹的人”，在論壇上展示了自己按說明織出來的“翻領(lǐng)披肩”。它看上去的確怪怪的，但也不失獨(dú)特的魅力。
論壇里把整個計(jì)劃命名為Skyknit，Shane戲謔地稱作是一場“歡樂的災(zāi)難”。
Ravelry論壇用戶citikas展示的“翻領(lǐng)披肩”圖案
運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算處理，這個概念已經(jīng)提出了數(shù)十年。但直到近十年，數(shù)據(jù)組，芯片制備與計(jì)算能力三者的進(jìn)步才終于將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為實(shí)用的技術(shù)工具。目前我們已經(jīng)開發(fā)出多種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以滿足用戶不同的需求。例如，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多語種的Google翻譯；用于圖片的自動識別與歸類的軟件；還有用于Facebook界面新聞推送的程序。可以說，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到技術(shù)領(lǐng)域的方方面面。
不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都有個共同點(diǎn)：它們需要接收海量數(shù)據(jù)，然后為其建模。成功擬合數(shù)據(jù)后，可以大膽冒險，嘗試進(jìn)行預(yù)測。遺憾的是，我們很難將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理可視化，也很難闡釋清出背后的數(shù)學(xué)知識，因?yàn)槟Ｐ椭械臄?shù)值可能具有上百個維度，而我們?nèi)祟惖纳鎱s是局限在三維空間當(dāng)中。但熱衷于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的Robin Sloan曾說過：“那又怎樣呢？事實(shí)證明，即使你想象不出這樣的多維空間，它還是有用的啊。”
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)潛移默化地滲透到其它領(lǐng)域，由此催生出一種新的藝術(shù)形式。與旁人不同，藝術(shù)家們利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，探索潛藏于廣闊而神秘的世界間的奧秘。他們會思考這樣的一個問題：當(dāng)機(jī)器接收并理解了人類輸入的數(shù)據(jù)后，它們會如何認(rèn)識這個世界？最有名的，莫過于Google的Deepdream，它向我們證明了，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何利用輸入的原圖像對其材質(zhì)、觸感以及意象等進(jìn)行處理，從而輸出絢爛的幻覺圖案。
此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過訓(xùn)練，可以像人類一樣繪畫；還能“舞文弄墨”，斟酌詞句。詩歌，散文，電影劇本創(chuàng)作都不在話下。但這些實(shí)驗(yàn)都是在計(jì)算機(jī)的虛擬空間內(nèi)進(jìn)行的。在這個空間中，字母已經(jīng)不再是白紙上具有某種形狀的墨塊，而是被定義的字符；圖像也不再是帆布上的油彩，而是像素塊的有序排列。
而這就是編織項(xiàng)目的與眾不同之處。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出的結(jié)果，不再局限于虛擬，最終能反映在織好的實(shí)物上。
當(dāng)編織遇上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
編織技法有點(diǎn)類似于編程，當(dāng)中有基本操作，重復(fù)針法，還需要不少計(jì)算。在Ravelry論壇上，一名叫Woolbeast in the thread的用戶是這樣評價這個項(xiàng)目的：“我丈夫說編織其實(shí)就是數(shù)學(xué)，只不過這種數(shù)學(xué)要用毛線和針來完成。你必須不斷重復(fù)，才能弄出形狀，創(chuàng)造出自己的設(shè)計(jì)品。”
編織技法中有很多縮略術(shù)語，比如k和p，代表兩種基本的針法：下針和反針（knit, purl）。St代表針步（stitch），yo代表空針（yarn over），sl1代表朝上針方向滑一針（slip 1）等等。因此每行的針法可以這樣來表示：
第一行: sl1, kfb, k1 (4 sts) o
第二行: sl1, kfb, k to end of row (5 sts)
但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不明白，這些術(shù)語和具體單詞的對應(yīng)關(guān)系，更理解不了這些單詞所代表的具體編織動作。它只能接收這串字符的字面意思，用于數(shù)據(jù)建模。然后它輸出新的字符串，指導(dǎo)人們編織出新的花紋圖案。
去年一位叫JohannaB的論壇用戶提議Shane訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會編織圖案，同年12月13日項(xiàng)目正式啟動。論壇里人們反應(yīng)十分活躍，用戶agadbois說：“我真想教會我的電腦做針線活，就算是織一條圍巾也好??！”
接下來幾周時間里，他們都在收集用于建模的數(shù)據(jù)。從Stitch-maps.com獲取了編織圖樣針法的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫后，Shane還添加了Ravelry論壇用戶提供的自行創(chuàng)作的編法，可是這一部分?jǐn)?shù)據(jù)不僅雜亂無章，里面竟然還有一些黃暴的奇怪織物，讓人哭笑不得。驚訝之余，有熱心用戶提醒說，skyknit項(xiàng)目投稿所處的論壇版塊比較特別，人們一般稱之為LSG版塊（lazy, stupid and godless）。用戶LTHook說：“與面向所有年齡段用戶的主流論壇區(qū)不同，LSG是成人社區(qū)。為了讓用戶可以有選擇性地瀏覽，數(shù)據(jù)庫會對論壇的文章進(jìn)行分類。”最終神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)云集了各式各樣的設(shè)計(jì)。Shane在論壇上說，“我們收到了特別新穎的新素材：章魚玩偶，骰子袋，神秘博士警亭圖案抹布還有名叫‘穿刺者’的帽子”。在另一篇文章中她還提到，“收集到的圖案數(shù)量多得驚人”。
收集超過500個圖樣后，shane試著訓(xùn)練她的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。然后開始將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的新式樣發(fā)布到論壇上，還包括文字說明，針法操作，看起來的確有模有樣。
舉個例子，下面是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的一種新式樣“面包烤魚”的前四行代碼：
第一行: *k3, k2tog, [yo] twice, ssk, repeat from * to last st, k1.
第二行: *p2tog, yo, p2, repeat from * to last st, k1.
第三行: *[p1, k1] twice, repeat from * to last st, p1.
第四行: *p2, k1, p3, k1, repeat from * to last 2 sts, p2.
設(shè)計(jì)好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)憑各行輸入的代碼，推斷不同行列代表的意思。實(shí)際上，系統(tǒng)所輸出的針法已接近可編織出來的極限了。
但Shane還提到，這個系統(tǒng)還有大量的故障情況需要排除。一位名叫bevbh的論壇用戶表示，這里面的一些錯誤就像無法編譯的代碼。它舉了個例子：“假如第一行你織了30針，結(jié)果下一行它只告訴了你25針的操作，那你還得自己去猜剩下那五針怎么織。”
織法操作的缺陷遠(yuǎn)不止這些，有的還更復(fù)雜，需要大批的編織測試者邊動手邊思考。用戶BellaG分享了織“面包烤魚”圖案時是怎么對輸出的操作指引加以完善的。在我看來，如果你不會織東西，這過程可謂困難重重。
用戶BellaG展示的“面包烤魚”完成品
“‘面包烤魚’圖案的織法操作里面，不是每行的針步都能用的。所以我會重復(fù)某些針步再收針。第二、四、五、七行針數(shù)不夠，我都是憑感覺把圖案織完的。如果圖案正面是連續(xù)空針的話，織背面時要先下一針，再反針，而不是只下針或反針。所以第二行和第六行遇到連續(xù)空針的時候，我就這么做。”
這樣對式樣的補(bǔ)充完善，在以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為源的設(shè)計(jì)中并不是獨(dú)例，但這個案例比較極端，因?yàn)榫幙椪咭晟频氖綐硬⒉辉谏贁?shù)。“我研究‘小幼鯨索托’的過程和研究其它式樣時完全不一樣。要做的并不多，我更需要的是理解織法步驟，讀懂背后隱含的信息。”用戶GloriaHanlon如是說。
縱觀歷史，不同年代的編織圖樣在細(xì)節(jié)巨細(xì)上具有明顯差異。新式的圖案往往較為簡單，但傳統(tǒng)的圖案，沒點(diǎn)技術(shù)可織不出來。Bevbh說“19世紀(jì)那種圖案花紋特別合適，但通常都不簡單，需要有人加以指導(dǎo)。”
但除了織法指導(dǎo)，背后還有更核心的問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的設(shè)計(jì)是沒有具體意圖的，但這個意圖對于編織者理解圖樣十分關(guān)鍵。
“當(dāng)你開始織一個東西，織的是襪子，毛衣，還是毯子，你心里都十分有數(shù)。最終的圖案一定能成形，而且有各種細(xì)節(jié)?？吹竭@件作品，你也自然會明白它的設(shè)計(jì)意圖。”BellaG解釋道，“然而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造的式樣是沒有具體圖案的，它也不清楚成品會是怎么樣，這意味著人們要開始編織后才會知道，而這種未知會考驗(yàn)?zāi)阍谶^程中排除錯誤的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)清楚各針技法的名字，但它不能理解這些技法的作用。它理解不了k2tog是左下二并針（縮寫：knitting two stitches together）,yo是空針的意思，它也不懂得保證每行針數(shù)相等，或者改變針數(shù)以便編出特定的圖案。”
但反過來看，這也是為什么，源自神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)如此吸引。計(jì)算機(jī)無視了人類日常生活中的框框條條，更傾向挑戰(zhàn)不可能。它會揭示新的創(chuàng)造與思考方式，成為溝通現(xiàn)實(shí)與未來藝術(shù)形式的橋梁。
用戶GloriaHanlon歸納道：“我常常想，今天我們在編織中用到的技法和縫制的圖案，過去大概也是這樣創(chuàng)造出來的：人們費(fèi)盡平生所學(xué)，從發(fā)黃的信紙上，褪色的墨水字間，反復(fù)推敲，解讀一代代編織工流傳的密語，”
SkyKnit項(xiàng)目的作品充滿賽博格氣息，我們應(yīng)該認(rèn)識到，這其中融合了人類的智慧和奇思妙想，以及機(jī)器強(qiáng)大的處理能力和“無知無畏”的秉性，二者缺一不可。
（原標(biāo)題：人工智能竟然是“織毛衣”高手！社區(qū)大媽們表示很服氣）
