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人工智慧如何持續變聰明,又將怎樣影響未來呢?──《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2018/02/27 ・3073字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

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說到人工智慧,你腦中浮現的是「它」嗎? 圖/《魔鬼終結者》劇照

對多數人來說,人工智慧(AI)這個詞會讓人立刻聯想到末日般的畫面。畢竟在電影中,我們早看過當人類發展超出掌控時的不變下場。只要有人打造出能真正思考的機器──有感知能力的「覺醒」機種──那麼人類就玩完了。(延伸閱讀:迎接人工智慧時代,你我都該上的 30堂必修課

如果這個聰明的機器不喜歡我們行事的方法,那該怎麼辦?若它有其他想法,又該如何處理?

多年來,這類猜想催生出眾多科幻作品,儘管《魔鬼終結者》片中對 AI 的刻劃十分嚇人,但 AI 其實較可能幫助人類,而非加以傷害。不過,由於史蒂芬.霍金(Stephen William Hawking)和伊隆.馬斯克(Elon Musk)等頂尖科學家和技術專家一再警告 AI 的潛在危險,因此你若對 AI 仍有疑慮,也屬情有可原。

為了充分瞭解 AI 的驚人潛力,我們得先釐清關於它的諸多誤解。首先,應考慮如何能使機器擁有智能,以及它們怎麼進行思考。AI 一詞於 1956 年出現,可用來代表計算能力領域的多項技術。科技公司在展示新品時,常會用到該詞彙,但這些產品所觸及的「智慧」層面卻大相逕庭。

請點擊看大圖。圖/《知識大圖解》提供

AI 為什麼學習力驚人?它們能幫人類做什麼?

在多數情況下,AI 已成為行銷昂貴電腦程式的誘人說詞;然而,有些電腦是真的具有學習能力。其中最複雜的目前僅適用於股市、科研領域,以及日漸複雜的電玩世界。你可能會認為,預測公司淨值、用遺傳密碼建構模型,以及稱霸遊戲世界得採用完全不同的 AI 才行,但它們其實都能以相同的基本架構來實現。

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真正的 AI 仰賴機器學習原理來運行;本專題將進一步探討不同的機器學習類型。透過機器學習來運行的電腦程式與其他多數程式差別甚鉅,因為你毋須告訴程式該如何做事──而是展示給它看。假設你想要一個能從腦部掃描中發現異常的電腦程式,若使用傳統程式,你得編寫極為嚴密詳實的規則供程式使用;如使用機器學習程式,你只須給程式各看數千張正常與異常的腦部掃描圖,然後讓程式教會自己識別異常。

比起傳統程式,機器學習法顯然更占優勢,因在執行指定任務的成效上,電腦很可能比程式工程師更優異。而最令人興奮的是,科學家正著手打造這樣的程式。

請點擊看大圖。圖/《知識大圖解》提供

不過,這些能幫助我們打理日常生活的 AI 並非全是明日科技。事實上,我們已能享受它們所帶來的好處。

從微軟的 Cortana  語音助理,到 Google 和 Facebook 提供的大型服務,背後都有智能程序在運作,好引領我們穿梭於網路中。它們瞭解我們的興趣與好惡,並為每個人量身打造合適的廣告和建議。然而,儘管會做的事情很多,但它們仍屬於所謂的「弱人工智慧」(narrow AI)──完成特定任務的能力遠勝於人類,但卻無法執行任務以外的事情。

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人工智慧的下一步是創建「通用 AI」。在 AI 領域中,此部分究竟是最令人興奮,抑或最為嚇人,至今仍眾說紛紜。通用 AI 將比現行的 AI 系統更接近人類智能,因為它能學習解決各種問題,並應用於不同的任務。距離實現上述夢想的日子尚遠,但 Google DeepMind 的 AlphaGo 是目前最接近的例子。透過深層類神經網路,AlphaGo 擊敗了世上最強的圍棋選手:李世乭。眾人認為這是 AI 歷史性的一刻,因圍棋中有數萬兆種走法,要將之全部編入電腦中是不可能的。相反地,AlphaGo 天資聰穎,可多次與自己下棋,並從中反思自己的錯誤。在數百萬局的練習之後,它已足以與人類棋王匹敵,甚至得勝。

AlphaGo 潛力驚人。開發者興奮地宣稱,該程式將用來協助醫療人員,讓 AI 加入拯救人命的行列,且其多樣化的學習法也能作為許多智能機器的基礎。

請點擊看大圖。圖/《知識大圖解》提供

科學家怎麼讓 AI 更加強大?

就當前的技術而言,我們僅能打造出效能強大但功能有限的 AI。這是因為當我們從通用 AI 轉往人類智能邁進時,所需的電腦效能也得更強大;而今,我們尚未發明能與人腦處理能力匹敵的事物。
不過,人之所以為人,便是因為敢於迎接挑戰,科學家目前正在研究潛能超強的新型電腦。這種電腦名為量子電腦(quantum computer);透過「超距幽靈作用」(即量子糾纏,quantum entanglement),其工作效率極佳,計算速度超乎人類想像。

IBM研發的量子電腦 圖/Lars Plougmann@flickr

在比較一般電腦和量子電腦時,你可想像它們須執行的任務都是從迷宮中逃脫── 一般電腦一次只會試著走一條路徑,直到找到正確的逃脫路徑為止。量子電腦卻能同時搜索每條路徑;這代表它運作得更快、效能更強,一旦搭配精密的 AI,將可能與人類大腦匹敵,甚至青出於藍。在量子計算能力迷宮外等著我們的究竟為何?這目前僅能仰賴我們的想像力;也許是打造人類等級的智能,或是更高級的智能系統。我們甚至可能打造超越人類認知能力的超級智慧。這聽起來或許既有趣卻又令人卻步,但只要我們步步為營、謹慎向前,就不該太過操心。

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電影情節會成真嗎?AI 是否會危害人類?

超級 AI 本身並不會對我們構成危險;至少不是我們所想的那種情況。在小說描寫的末日情景中,AI 會像我們一樣思考,有時甚至擁有人類般的情感;AI 同人類一樣渴望自由,也有統治一切的野心。但實際情況並非如此──電腦的思維與你我的思考方式完全不同,即使是特別聰明的人造腦也不會改變這個事實。

電影《機械公敵》中出現人工智慧與人類發生衝突的情節,未來有可能上演嗎?圖/imdb

最聰明的生物會試圖爬上食物鏈頂端──這道理並不難理解,且人類就是最佳例證。但電腦並非演化的產物,這代表電腦與人類的本質上大不相同。人類所有的欲求都源自基因藍圖,而電腦卻不會受生物欲望所驅使,這對人類而言是──也許對機器來說也是──好事一件。這也許有點難以想像,畢竟換位思考本就不簡單。不過,電腦只會遵循內部程序行事,而這些程序都是由人類所制定。從這方面看來,我們便毋須擔心。

可惜的是,這也不代表我們就能清楚判定出未來走勢。假設有天人類成功打造出超級智慧,並要求它們協助將火星變成宜居的家園,也許 AI 真能找出人類要花上數世紀才能想出的解決方案,並幫助我們實現夢想。但它們也可能發現,改造火星的最佳方法就是將地球的大氣和資源送至火星。也就是說,AI 雖按指示行事,卻反而可能導致人類滅絕。AI 能否正確地理解指令,這之間的差距可能會讓人類成功殖民火星,抑或徹底滅絕。

AI 的第二個威脅則比較直接:有心人士可藉助其力量來破解程式。若落入壞人手中,強力 AI 經訓練後可能得以破解各種受密碼保護的程式。因此,在這方面我們得非常謹慎。然而,儘管有潛在問題存在,AI 對於人類的生活可能還是頗有助益。

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對任何團隊來說,擁有聰明、能幹且全心投入的成員可是件好事,無論該成員是人類或其他事物。為此,AI 可能即將與人類攜手合作,開始涉足各行各業(如通信產業、航空業和醫藥業),也許之後還會供軍方和航太使用。

想更進一步了解人工智慧發展,迎接 AI 時代,這裡有 30 堂你我都該上的必修課

 

本文為節錄版,完整報導請見《How It Works 知識大圖解》  2017 年 11 月號第 38 期

 

 

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知識大圖解_96
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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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如何讓 Suno 製作出你想要的音樂?四大規則讓你用精準的 prompt 做出心中所想的音樂!
泛科學院_96
・2024/07/04 ・2849字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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最近用了跟 Suno 類似的音樂生成服務 Udio 才讓我理解歌曲生成的 prompt 要怎麼寫,然後配合 sonoteller 這個神器,讓你聽到什麼就能生出什麼!

所以我們這集就來講講:

  1. AI 音樂生成 prompt 的規則
  2. 抄音樂 prompt 的好幫手 sonoteller
  3. suno 跟 udio 的差異

提醒一下,這集沒有詳細的 Suno 操作,重點會放在怎麼寫 prompt 上。

這邊整理一下你看這集必須要知道的事,可以暫停看一下:

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那如果想看詳細的 Suno 操作,可以到這支影片:

好啦,讓我們開始吧。

輸入 Suno 的 prompt 只要關鍵字就好?

一開始用 Suno 時,我一直很困惑,到底要怎麼打 prompt 才能有效控制生成的音樂?

自從最近用了 Udio,它有 prompt 隨機生成,研究了一下 Udio 的 prompt,規則大概是「一句有情緒的故事梗概,加上多個曲風或歌曲細節詞彙」。

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然後我把 Udio 的 prompt 拿到 Suno 上跑,也能跑出不錯的東西。

所以,前面應該是指定整首歌的情境?

例如情境換成悲慘命運,聽起來就會變悲傷。

然後我在後面加上輕快 (Brisk)⋯⋯欸?悲傷去哪了?前面那串根本消失啦!

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那如果把前面那句話,拆解成情緒與事件關鍵字輸入也行嗎?

畢竟字數有限,這樣就能下更多 prompt 了!

嗯,事實是沒差,只要關鍵字就好。

所以結論是,音樂生成的 prompt 跟 Stable Diffusion 差不多,一個一個單詞輸入就好。

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四大規則!

在多次測試之後,我認為有效的 prompt 可以分為這四類:

1. 曲風類:funk、rock、pop、classical 之類的特定曲風。

這些詞最重要,會最大幅度限制歌曲的走向,通常會放多個有關聯的曲風,例如 city pop 跟 funk 還有 Disco 有關,我前面的 prompt 就選了 city pop 跟 funk,不用 Disco 單純是出來之後更有電音舞曲感,我不喜歡。

2. 歌曲控制類:B 小調、brisk、BPM 之類的名詞。

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這類名詞只能做到修飾,例如前面的 prompt 加個 BPM 200,也不可能演奏出 BPM 200 的 city pop,只是稍微加快,但如果我把曲風換成 rock, metal,就能接近我要求的 BPM 200。

3. 情緒、狀態類:miserable, adventure 這些日常生活中會出現的詞彙,能提供整首歌曲的旋律、節奏,但效果極弱。

例如前面放了輕快 brisk,悲傷感就消失了。

4. 樂器類:歌曲中有出現什麼樂器。

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你在選曲風的時候,就已經有樂器配置了。像上面的 city pop,就已經預設會有效果器 (Synthesizer),因此就算輸入民謠吉他 (Acoustic Guitar),也聽不到民謠吉他的原聲,滿滿的效果器。

我把上面的重點總結在這裡,有需要的可以停下來看,總之,先找對曲風,才能生出你想要的音樂。

怎麼知道喜歡的歌是什麼曲風?

那這時你可能會問啦,我哪知道自己想生的曲風是什麼啊?

這時就輪到 Sonoteller 登場啦!

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Sonoteller 是分析歌詞與曲風的 AI 工具,只要給他 Youtube 網址就會幫你分析啦。

這樣你就可以在 Youtube 上先找一首參考的歌曲,再丟到 Sonoteller 分析,瞬間就有曲風的 prompt 啦。不過近期 Sonoteller 的伺服器不堪負荷,常會遇到拒絕分析歌曲的情況。

但如果是超流行的歌,例如 Ado 的 Show,因為已經有人分析過,就會直接調之前分析的資料給你。

畫面的左半邊是歌詞分析,因我沒有生成歌詞的需求,這裡就不詳細說,


不過我自己截一些 summary 中的字當 prompt。

右半邊是曲風分析,Genres 就是我們的曲風啦,也有提供副曲風、情緒、樂器、BPM、key 之類的資訊,都可以複製回去當 prompt 用。

後面的數字是相似程度,參考就好,畢竟曲風、情緒感受是很主觀的,

好啦,讓我們聽聽用 ado show 的曲風做出來的歌長怎樣吧。

好像不太對勁,加個 J-pop 進去看看,這個感覺比較對,就先到這邊吧。

也提醒一下,我們不太可能只複製一首歌的 prompt 就得到想要的歌,多放幾首你覺得類似的歌到 sonoteller 分析是個好方法!

配合 ChatGPT 之類的工具來生成額外 prompt 也可以。不過我覺得門檻比 sonoteller 高,而且也不容易搞懂那些詞彙到底代表了什麼。

等等,Udio 和 Suno 到底哪一個好用?

再來說說前面有提到的 Udio 和 Suno 有什麼差吧!

基本邏輯是相同的,但 Udio 的操作更直覺,Udio 有提供 prompt 提示,不僅給我靈感,讓我學到很多新名詞,真的超級多,可能我在學校音樂課學的詞彙都沒有這幾個禮拜學到的多。

還有 Udio 每次生成歌曲只有 30 秒,更容易修改或擴充,它的擴充還可以選擇 intro outro 來生成音樂的開頭結尾,比起suno用起來更順手。

然後現在 udio 完全免費,一個月能生成 600 首,超適合拿來練 prompt!

蛤?你說這集為什麼沒有 Udio 生成的歌?

因為現在 udio 免費生成的音樂不能商用!

所以這支影片,就還是以 Suno 為主啦。

最後,你覺得 AI 生成的音樂聽起來如何呢?

  1. 當背景音樂不錯聽
  2. 匠氣太重,了無新意
  3. 沒感覺,要做的話
  4. 其他也可以留言分享喔

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言告訴我們~

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動動滑鼠就能生圖修圖?不用付錢就能即時生成的 Leonardo AI 讓繪畫行雲流水!
泛科學院_96
・2024/06/09 ・828字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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你在尋找免費的繪圖 AI 嗎?

自從 Stable Doodle 要收費後,我就一直在找類似的替代品,正好前陣子 Leonardo AI 也更新了Realtime Canva 功能,不是那個 Canva,是他們推出的塗鴉功能叫 Canva,試用之後驚為天人!

新增加的 inpaint 功能,能用 prompt 指定畫上去的色塊代表什麼,也有圖層跟透明度功能,大幅降低修整圖片的難度。

重點是,免費可用啊,付費只多了 realtime 及時生成,但免費的速度也不會太慢,你問我為什麼會知道?當然是花了錢之後發現根本沒差啊!

而且及時生成的圖都不用扣點,直到你按下輸出鍵才扣,修改次數無限,可以免費白嫖玩到爽,所以今天,就來教一下怎麼用 Leonardo Canva 啦,大概會說這三件事情:

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  1. 從無到有快速生成人物:這邊就簡單介紹基本操作。
  2. 在不影響生成人物的狀況下,加上背景:這邊會用到圖層、去背、AI 元素生成等功能。
  3. 最後微調:介紹 inpaint 功能怎麼用。

好啦,讓我們開始吧!

最後,你覺得 AI 圖片生成應該還要提供什麼服務呢?

  1. 我上色苦手,拜託有個不改我線稿的 AI 上色工具
  2. 可以有更多修改細節的方法,現在都太笨了
  3. 能不能讓 AI 讀懂構圖,不要每次圖生圖都變樣了
  4. 我不知道,能生不就好了

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