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《重讀與改寫:三國演義中的數感探討,以孔明借箭為例》————2019數感盃/國中組專題報導類銅獎

數感實驗室_96
・2019/05/20 ・3998字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 574 ・九年級

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。
本文為 2019數感盃青少年寫作競賽 / 國中組專題報導類銅獎之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:陳以恩/宜蘭縣立復興國中
「孔明安居平五路」木雕。圖/ wikipedia

壹、研究動機

三國演義是一部膾炙人口的通俗小說,小說中超現實的情節固然引人入勝。但是,千古流傳的文學瑰寶若能符合科學的論述,則能更增添其可讀性。因此我們以三國演義中最被津津樂道的「孔明借箭」為例,試著找出其中的不合理處並改寫,使之能兼具理性與感性,增添其文學價值。

貳、重讀,找疑點

一、孔明這邊的謬誤

1、卻說魯肅私自撥輕快船二十隻⋯⋯候孔明調用。二十隻船,各束草千餘個,分布兩邊。

周瑜要孔明造十萬枝箭,孔明向魯肅借了二十艘船,平均每艘船約被射中五、六千枝箭。保守估計,若每艘船有五千枝箭的話,則船的左右兩側則各需要兩千五百枝。而文中說「各束草千餘個,分布兩邊」,也就是每邊的每個束草至少要被射中 2.5 枝箭,若每個束草的長寬以 150 公分×20公分計算,則船的長度至少需要20公分×1000束草=20000公分=200公尺。200 公尺長的船大約是將國小操場一圈拉直的距離,最有可能是孫吳的樓船(孫權五層樓高的大船)或大舡(可載三千人)。史料上並沒有記載樓船與大舡的長度,只是船的長度超過200公尺,不論航行或停靠都非常困難。而且,200 公尺的船並不屬於輕快船,這與原文魯肅撥輕快船二十隻給孔明明顯矛盾。

    2、二十隻船,用長索相連,逕望北岸進發。

另外原文中提到孔明將「二十隻船,用長索相連,逕望北岸進發」。如果孔明將20艘200公尺的船用長索相連,則船的總長度會有20×200=4000公尺=4公里。當時曹操的軍隊在長江北邊的烏林紮營,用 Gggole map 可算出赤壁與烏林之間的長江河道寬約 2.1 公里(這是搭汽渡渡輪的距離,並非直線距離,若是直線距離則會比2.1公里更短)。相連4公里的船,若依原文孔明的船從南邊的赤壁出發,逼近北方的烏林的曹營時,會一艘接一艘將河寬佔滿,而無法行駛。

    3、孔明教船隻頭西尾東,一帶擺開⋯⋯。孔明教把船弔回,頭東尾西,逼近水寨受箭⋯⋯。

等船(頭西尾東)右側的束草受完箭時,孔明將船調頭,改成頭東尾西,一方面是要讓船左側的束草受箭,另一方面是等到霧將散去時,可以立即順流而下。這時二十隻用長索相連的船調頭迴轉,也勢必會面臨長江河道2.1公里小於船相連的4公里的距離。一艘200公尺的船,如果要迴轉,迴旋半徑最少需要200公尺,20艘200公尺相連的船,理論上無法在2.1公里寬的河道迴轉。

陣營圖

    4、比及曹軍寨內報知曹操時,這裏船輕水急,已放回二十餘里。

三國時代的一里約為406.8公尺,二十里約為20×406.8公尺=8136公尺=8.136公里。

也就是說,當寨內報知曹操時,孔明的船隊已經行駛了8.1公里。這裏的疑點為,若每艘船已經載重5000隻箭,依照60磅拉力的弓,每磅8到10格令(1 grain 格令=0.065 gram 克)的拉力計算,每隻箭的重量約為:

60×10×0.065=39公克,5000隻箭的重量為39×5000=195000公克=195公斤。

而船上30名士兵,每人重量約為50公斤,共重30×50=1500公斤。再加上束草左右各千,每個長150公分,寬20公分,重量250公克,共2000個的束草重量為:

2000×250=500000公克=500公斤。

保守估計,船在受箭之後重量約為:箭5000隻195公斤,士兵30名1500公斤,2000個束草500公斤,合計共重2195公斤。每艘至少載重2195公斤的船,再加上長度200公尺的體積,無法船輕水急,放回二十餘里,讓曹操無法追趕。

二、曹操那邊的謬誤

毛玠、于禁怕南軍搶入水寨,已差弓弩手在寨前放箭;少頃,旱寨內弓弩手亦到(張遼、徐晃帶弓弩軍三千),約一萬餘人,盡皆向江中放箭:箭如雨發。⋯⋯卻說曹操平白折了十五六萬箭,心中氣悶。

剛開始毛玠、于禁害怕孔明登陸,已經帶了7000名士兵朝孔明的船隻射箭,不久張遼、徐晃又帶3000名弓箭手來助陣。也就是說,曹軍到齊時,約有一萬名的弓箭手。最後原文提到曹操共損失十五六萬隻箭。如果毛玠、于禁帶領的7000名弓箭手,在張遼、徐晃未到達前,每個人發射了3隻箭,需時1分鐘(拿箭直接射出,無須瞄準,因為濃霧中看不見標的物,每隻箭約20秒鐘。)而張遼,徐晃與3000名弓箭手,在五更時(半夜凌晨三點到五點)接到命令,以最快速度整裝就定位,粗估約十分鐘,則7000×3×10=210000。這時毛玠、于禁所帶領的弓箭手已射出了二十一萬隻箭,如果只以一半的時間攻擊,一半的時間休息,也需要10.5萬隻箭。等到張遼,徐晃到齊之後,加上3000名弓箭手,如果此時恰巧剛好孔明已經調頭迴轉,另外一波萬人齊射,也只花了十分鐘,10000×10×3=300000,依舊以一半的時間攻擊,一半的時間休息計算,最少也需要15萬隻箭。105000+150000=2550000。因此,依原文所描述的情節,最保守估計曹操至少已經損失了25.5萬隻箭,非十五六萬隻箭。

參、改寫

三國演義雖是通俗小說,但若讓情節的鋪陳與敘事的邏輯合乎常理,則能使小說更具說服力,在不失想像與創作的前提下,搭配史實與科學讓小說更有價值是改寫初衷與動力。

一、孔明這邊的改寫

為了讓故事流暢不突兀,並搭配末段「船輕水急,放回二十餘里」,因此魯肅私撥給孔明的「輕快船」是必要的,比較合理的做法是改寫船隻的長度。畢竟製造長達200公尺的船隻,即使在擅長水戰的孫吳也絕非易事(目前世界最長的船是諾克‧耐維斯號,長458公尺)。

根據史料記載,當時的輕快船有:蒙衝(中型,外型狹長,水的阻力小,速度快,機動性強,可防禦敵人的箭矢)、舟可(中小型,船行快速,往來如非鷗)、及赤馬(小型,集體作戰,配合其他戰船攻擊)。因此合理的推論以蒙衝最適合。如果船隻過小,收集到十萬隻箭會有困難,而且船隻的數量勢必大量增加。一旦船隻增加太多,或船身太過龐大,就顯得不合常理,因為孔明是私自向魯肅借船,不被周瑜知道。因此根據史料及情節,輕快船的長度為20公尺,船數維持20艘,每艘船受箭量仍為10000÷20=5000,所以左右兩側一樣各是2500隻箭。因此每側只需各束草百個,每個束草高150公分、寬20公分,100個束草,20×100=2000公分,總寬度為20公尺,符合情節與史料的描述。

左右兩側各100個束草,每側受箭2500隻,2500÷100=25,也就是每個束草可受箭25隻。以每個高150公分、寬20公分,150×20=3000,面積3000平方公分的束草,受箭25隻,平均每隻箭的面積為3000÷25=120平方公分。也就是一隻箭能夠有半張A4紙的範圍。

因此應將原文「二十隻船,各束草千餘個,分布兩邊」,改寫為「二十隻船,各束草百餘個,分布兩邊」。

此外,20艘20公尺的輕便船相連,長度400公尺,加上迴旋半徑為800公尺,即使烏林與赤壁的寬度不超過2.1公里,孔明的船要在長江調頭迴轉也輕而易舉,合於常理。

最後,若要符合船輕水急,放回二十餘里,各船原三十餘人,士兵人數必須減少,一來減輕船的重量,再者因船的長度縮減,士兵的數量也勢必縮減。合理的推算:

每船約20人,若不作戰,每側只需10人負責行駛。士兵每人50公斤,20人重20×50=1000公斤,弓箭每隻39公克,5000隻弓箭重5000×39=195000公克=195公斤,束草每個250公克,200個束草重量200×250=50000公克=50公斤。

受箭之後,每艘船20名士兵,5000隻弓箭,200個束草,共重1245公斤,比起原文2195公斤整整少了950公斤,符合船輕水急的定義。

二、曹操這邊的改寫

原文弓箭手有1萬名,而孔明20艘20公尺相連的輕快船長只有400公尺,若弓箭手體寬50公分,布滿400公尺的江面,約800名弓箭手,若以涵蓋1.5倍的船身600公尺計算,則可有1200弓箭手。若採取一人蹲姿,一人站姿交錯的方式射箭,600公尺的江面,推算最多可以站滿2400名弓箭手。

    因此原文:毛玠、于禁怕南軍搶入水寨,已差弓弩手在寨前放箭;少頃,旱寨內弓弩手亦到(張遼、徐晃帶弓弩軍三千),約一萬餘人。應改為:張遼、徐晃帶弓弩軍一千,加上毛玠、于禁約兩千餘人

而這也符合曹操損失十五、六萬隻箭的描述,以2400名弓箭手射出16萬隻箭來計算160000÷2400=66.66,每名弓箭手平均約射出66至67隻箭。以每人每分鐘3隻箭的速度,需時66÷2=22分鐘,而張遼,徐晃未趕到水寨前,只有約1千名弓箭手,攻擊時間約可延長一半,22×1.5=33。也就是說從毛玠、于禁領兵射擊到張遼、徐晃趕到,到攻擊結束至少花了33分鐘,加上休息、補給弓箭的時間共約40~60分鐘,這也符合孔明將船調頭迴轉的時間。

三、原文重新改寫如下[1]

瑜曰:「先生之言,甚合愚意。但今軍中正缺箭用,敢煩先生監造十萬枝箭,以為應敵之具。此係公事,先生幸勿推卸。」

孔明曰:「今日已不及,來日起造。至第三日,可差五百小軍至江邊搬箭。」

孔明曰:「『望子敬借我二十隻船,各束草百餘個,分布兩邊』。第三日包管有十萬枝箭。」

卻說魯肅私自撥輕快船二十隻,各船三十餘人,並束布幔等物,盡皆齊備,候孔明調用。

至第三日四更時分,遂命將二十隻船,用長索相連,逕望北岸進發。當夜五更時候,船已近曹操水寨。孔明教船隻頭西尾東,一帶擺開,就船上擂鼓吶喊。

操傳令曰:「重霧迷江,彼軍忽至,必有埋伏,切不可輕動。可撥水軍弓弩手亂箭射之。」又差人往旱寨喚張遼、徐晃帶弓弩軍一千,火速到江邊助射。

    比及號令到來,毛玠、于禁怕南軍搶入水寨,已差弓弩手在寨前放箭;少頃,旱寨內弓弩手亦到張遼、徐晃帶弓弩軍一千,加上毛玠、于禁約兩千餘人,盡皆向江中放箭:箭如雨發。

孔明教把船弔回,頭東尾西,逼近水寨受箭,一面擂鼓吶喊。待至日高霧散,孔明令收船急回。二十隻船兩邊束草上,排滿箭枝。

卻說曹操平白折了十五六萬隻箭,心中氣悶。

肆、結論

想像乃奠基於事實之上,用數學邏輯考據通俗小說,並予以重新改寫,讓原本已經膾炙人口的小說,能在不失想像又符合邏輯推演的情境下,兼具科學理性與文學感性,更增添其價值。

伍、參考資料

[1] 改寫自羅貫中著,三國演義,桂冠圖書出版,1992年再版,頁405~409。

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文章難易度
數感實驗室_96
46 篇文章 ・ 18 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/


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從數學、邏輯到審美,演算法的極限是何處?——《再.創世》專題

再・創世 Cybernetic_96
・2021/09/27 ・5256字 ・閱讀時間約 10 分鐘
  • 作者/魏澤人|陽明交通大學 智慧計算與科技研究所

在一般印象中,”美” 是與藝術、哲學、文學、音樂這些人文領域相連的。受到教育制度的影響,理工與人文,在普遍認知中是二元對立的。而數學,是理工科目中最硬核的部分。物理、化學實驗中,各種顏色的液體、晃動的單擺或本生燈的火焰,也許還隱隱約約帶有一絲美的影子,但冷冰冰的數學公式,在許多人的求學經驗中,與美根本就是互斥的概念。

但是,懂數學的人都知道,數學是美的。甚至可以說,美是數學中不可或缺的部分。

圖/Pexels

著名的英國數學家哈代(Godfrey Harold Hardy)說:”數學家的創造形式,與畫家及詩人一樣,必須是美的: 將概念(就像顏色及詞語)以和諧的方式組合起來。美是最重要的條件,醜陋無法長存於數學之中。”。哈代的著作 “一個數學家的辯白”(A Mathematician’s Apology),在數學圈外有一定的名氣,前面的那段話也出自本書。但讓他”出圈”的主要原因,是他發掘了傳奇數學天才拉馬努金(Srinivasa Ramanujan)。這個故事在 2015 年被拍成了電影 “天才無限家” The Man Who Knew Infinity)。

這也不是哈代獨創之見解,法國最偉大的數學家之一龐加萊(Henri Poincare)說:”研究自然不是因為有用,而是因為喜悅。而喜悅是因為美。”。其他比方像是羅素(Bertrand Russell)、艾狄胥(Paul Erdos)也留下不少關於數學與美的金句。

數學的美,不只是許多偉大的數學家的共同體驗。絕大多數的數學愛好者、數學工作者都有相同的體驗,只是比較不容易留下知名金句。Danica McKellar 也許不是能和羅素、龐加萊、艾狄胥比肩齊名的數學家,但她說過一句很有意思的話: “數學是唯一一個真與美是同義詞的世界”。

McKellar 是一位有知名度的美國演員,她曾演出過白宮風雲(The West Wing),也曾在 NCIS、宅男行不行(The Big Bang Theory)及追愛總動員(How I Met Your Mother)中客串。但真正讓她出名的,是 80 末、90 初的影集兩小無猜(The Wonder Years),故事主軸是主角凱文回憶少年成長的過程,而 McKellar 飾演主角的鄰居溫妮,兩人發展出分分合合的戀愛關係。用現代的話來講, McKellar 可以說是當時少年界的國民女友。另外 2010 開始,她也在動畫影集少年正義聯盟中為火星小姐配音。

Danica McKellar ,攝於2018。圖/WIKIPEDIA

演員什麼會與數學扯上關係呢?其實她大學就是學數學的,而且學得很好,在 1998 年以最傑出的成績取得加州大學洛杉磯分校的數學學士學位。不只如此,大學時期與教授 Chayes 及同學 Winn 發表了一篇統計力學的論文,其中的主要結果被稱為 Chayes-McKellar-Winn theorem. 在 2008 年,她出了一本針對中學女孩的數學書 “Math Doesn’t Suck: How to Survive Middle School Math without Losing Your Mind or Breaking a Nail.” ,頗受好評也很暢銷,之後也接續出版了許多書。她表示,她想讓女孩們覺得數學是「可親、有意義、甚至有點迷人」,用來對抗這個社會傳達「女孩不適合數學」的這類負面訊息。除此之外,她也參與影集 Project Mc2 的演出。 這部影節的目標是向全球的青少女們證明,科學、科技、STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)是有趣且平易近人的。

回到前面那句”數學是唯一一個真與美是同義詞的世界”。追求美是人之天性,但很多情境下,美或者美化這些詞,常常帶了一點隱藏真實的意味。像是修圖軟體、美顏相機、化妝(與素顏對比)、醫美、Autotune。當然明顯太假也不符合多數人的審美觀,真正美之極致,往往也需要展現事物的本質與真實特色。但現實是資源有限,平庸普通還是多數,不然,也不會有”這裡的風景美得像幅畫”一樣的形容詞方式了。一般日常中,美的實際執行過程還是得靠挑選和遮掩。「真」與「美」是需要取捨的。這也就是這句話耐人尋味的地方了,因為這句話如果成立,那在數學,也許就提供了現實世界中「真」與「美」之間內在衝突的解法了。

但問題是,數學家們感受到的美感是否真的是美?定理與證明真的可以用美或不美來形容呢?還是只是數學家們普遍缺乏人文薰陶產生的代償性錯覺呢?

2019 年時,英國巴斯大學管理學院的 Samuel G.B. Johnson 及美國耶魯大學數學系的 Stefan Steinerberger 發表了一篇論文 “Intuitions about mathematical beauty: A case study in the aesthetic experience of ideas”,其中的研究證據,支持一般人可能也跟數學家一樣,能感受到數學論證的美感。在其研究中發現,人們對數學的「美感」,就跟對古典鋼琴樂曲及風景畫產生的美感相似,有其內在的一致性。另外也發現這種數學美感的評判,跟與音樂、畫作美感一樣,和優雅性、深度、清楚性有關。

就像十九世紀英國數學家 James Joseph Sylvester 說的:「數學就是論證的音樂」。愛因斯坦也說:「純數學是一首以其自有方式將邏輯概念寫成的詩」。這句話出自他寫給 Emmy Noether 的訃聞。 Noether 是有名的德國數學家,對抽象代數有極大的貢獻,巧妙的利用升鏈條件來研究代數性質,此後符合這個條件的數學物件我們都會冠以 Noetherian 來稱呼,以紀念 Noether 的貢獻。此外,她的 Noether Theorem 也被稱之為影響物理學最重要的定理之一。

Noether 與兄弟們的合照。圖/WIKIPEDIA

除了主觀上對於美的感受外,數學與藝術之間,也有很多直接的關聯性。以音樂來說,音律就與數學上的對數(也就是大家所認識的 \(\log\))有關。人類發展音律有很長的歷史,因為這不是一個簡單的問題。我們現在知道,和弦時,不同音階的頻率要接近簡單的有理數倍聲音才會悅耳。傳說畢達哥拉斯經過一家鐵店,聽到鐵鎚打鐵的聲音,覺得很悅耳,他走入店裡,發現四個鐵鎚的重量比為 12:9:8:6,其中 9 是 6 與 12 的算術平均,8 是 6 與 12的調和平均, 9, 8 與 6, 12 的幾何平均相等這些巧妙的關係。這些鐵鎚之間的聲音配合起來非常悅耳。他進一步用弦樂器實驗驗證,得到的結論是,弦長為一些簡單有理數比的時候,會得到和諧的聲音。而後來更進一步改進而成的十二平均律,也反映出中國及歐洲在計算 \(\sqrt[12]{\frac{1}{2}}\) 的歷史進展。這背後還有更深刻的問題,因為很容易可以發現,\(\sqrt[12]{\frac{1}{2}}\) 並不是個有理數。對音樂或數學有興趣的朋友,可以繼續深入了解一下背後的學問。

另一個大家也觀察到的現象是,數學能力和藝術能力之間似乎有一些相關性,特別是音樂能力。常被拿來說的是愛因斯坦喜愛音樂且從小學習小提琴。可能你認識的人中,應該也有許多同時精通數理及音樂的人。過去一些研究也發現發現了數理能力及音樂能力中的相關性。但是,這個相關性會不會與能力本身無關呢?比方顯而易見,學科能力與學習音樂的條件,都與家庭背景與社經地位有關。

音樂教育學者 Martin J. Bergee 原本也是這樣認為的。他覺得只要能控制相關的根本性變因,如種族、收入、教育背景,就能夠破除音樂與數學能力相關性的迷思。於是他就設計並展開了研究。結果讓他非常震驚,兩者的關聯性不但沒有消失,而且還非常強。在 2021 年他的研究團隊發表了一篇名為 “Multilevel Models of the Relationship Between Music Achievement and Reading and Math Achievement” 的論文。他們調查了不同學區背景的一千多位中學生,在盡可能排除其他因素的干擾下,他們不得不承認音樂及數學能力之間的有統計上顯著的關聯。

音樂與數學能力被證實有很高的相關性。圖/Pixabay

他表示很抱歉實驗設計得非常複雜,”因為排除所有的相關影響並不容易,可能從個人、教室、學校、學區等等不同層級來產生影響。”。雖然他原本是支持相反的結論,但這個結果讓他思考了很多,”微觀技術來說,可能在音樂中的音準、音程、節拍,可能語言認知的基礎相關,而巨觀技術上的調式與調性,可能在心理學或神經學上與數學認知有關。”

除此之外,還有非常多的例證。比方 2015 年神經科學家 Semir Zeki 及艾提亞爵士(Michael Atiyah 當代最偉大數學家之一,費爾茲獎得主)發表的論文指出,經由 fMRI 掃描 15 名數學家的腦部,發現數學家在評斷數學式子美感時,動用到眼額皮質外側的 A1 區域,與察覺其他來源美感所動用到的區域一樣。而前面比較沒有提到數學與視覺藝術的關聯,因為這部分更為大家所熟知。像是從古希臘幾何就知道的黃金分割比,繪畫中的用到的透視原理、對稱性。可以說,美與數學並不是感性與理性的對立,而是互相包含。就像浪漫派詩人約翰濟慈所說:”美即是真,真即是美。這就是你在世上所知道和需要知道的一切”,而數學以及其背後的邏輯,就是人類對於”真”的具像。

評斷數學式子美感或觀察其他美感事物時,數學家大腦活耀的區域相同。圖/Pexels

可以說在知識份子階層中,數學即美是個主流觀點。當然主流不一定代表唯一或正確,像前述 Bergee 也試圖證明相關的主流看法是個迷思。但一旦理解了這種切入點,人工智慧是否能創造藝術作品這個問題,至少在心理層面就不是太大問題了。人工智慧遵照一些演算法運作,可以說就是數學及邏輯的程式碼實作。以近幾年最主流的深度學習神經網路來說,就是許多線性映射與激活函數的合成函數,藉由梯度下降法,收斂到的穩定數學解。既然數學即美,那由數學建構的人工智慧,能產生美的事物,也不是太不能接受的事。

生成模型也是近幾年深度學習熱門的領域之一。常見的生成任務就是藉由觀察抽樣的樣本,設法模仿出一樣的機率分佈。白話一點來講,就是給電腦看一些李白的詩,希望電腦能創造出新的李白風格的詩。給電腦聽一些貝多芬的音樂,希望電腦能創造出新的貝多芬音樂。現在的深度學習技術,已經能讓人工智慧能藉由學習,”創造”出視覺、音訊及語言的”作品”。

Inception 網路是一個有名的深度學習模型,其名稱取自於同名的電影(全面啟動),當時主要是在圖片辨識任務上,取得很好的成果。2015 年時, Google 工程師 Alexander Mordvintsev 巧妙的利用事先訓練好 Inception 模型,讓他將圖片變成夢一般的迷幻風格。他把這種方法取名叫 DeepDream。不久後,Leon Gatys 等人用類似的方法,設計一套演算法,能將畫家的畫風轉移到照片上,典型的例子是將風景、建築照片,轉成梵谷的星空風格。後面有很多後續的研究,一般稱為 Neural Style Transfer. 2016 年 Google 利用 AI 生出的畫作,拍賣得到進十萬美元。而其實早在 2014 年時, Ian Goodfellow 等人就提出了生成對抗網路(Generative Adversarial Network),是一個更廣泛而通用的生成模型。這個模型後續開啟了極大量的相關研究,現在的深度學習模型,在一些領域中,已經能生出非常高品質的成品。比方 Nvidia 研究的 StyleGAN 系列模型,能生出幾可亂真的人臉。現在,在手機上,能使用 APP,將你的照片轉成迪士尼的畫風。

讓生成模型想像生氣的亞洲人老醫生(自行 CLIP, StyleGAN2 生成)

2021 年時, OpenAI 釋出了 CLIP 模型,這是一個能整合圖片視覺及文字語意的模型。很多人嘗試利用 CLIP 和文字控制,來產生獨特和有創意的畫作。舉例來說,如果你畫了一張畫,或者拿到一張照片,你可以利用文字”更有喜感一點,更有亞洲風味一點”,來修改這張圖片讓人感受到”喜感”和”亞洲風”。在眾多嘗試中,大家試出了許多像”咒語”般的技巧,比方有個著名的 “unreal engine trick”,就是當你在控制產生圖片的句子中,加入 “unreal engine” 這個詞(unreal engine 是一個遊戲引擎),常常會讓產生品質更高的圖片。 乍看之下有點不明所以,但仔細一想,因為網路上會特別標明 unreal engine 的圖片,往往是強調其遊戲高畫質,久而久之, CLIP 看到這個詞,很自然就與高品質的含意產生連結。除了圖片外,人工智慧也能產生其他具有美的形式的作品,特別是文字作品。Open AI 開發的 GPT-3,已經能在用戶給出簡單的指示後,產生非常複雜的文字作品,除了詩、笑話、故事外,甚至連食譜、程式碼都可以。

讓生成模型想像亞洲的小甜甜布蘭妮(自行 CLIP, StyleGAN2 生成)

但這些,真的算是人工智慧的創作嗎?

在 2018 年時,由生成對抗網路生成的畫作 Edmond de Belamy,以美金 432,500 元賣出。這幅畫是誰創作的?這幅畫是由巴黎藝術集體 Obvious 生成的。而名稱 Belamy 的法語意思為”好朋友”,以致敬提出生成對抗網路的學者 Ian Goodfellow。而圖片右下角的簽名則是

\(\min_{\mathcal {G}}\max_{\mathcal {D}}E_{x}\left[\log({\mathcal {D}}(x))\right]+E_{z}\left[\log(1-{\mathcal {D}}({\mathcal {G}}(z)))\right]\) 這個數學式子,這個式子是生成對抗網路使用的目標函數,也就是引導模型訓練的數學式。而讓問題更複雜的是,生成這幅圖片的程式碼,是由與 Obvious 毫無關係的另外一位 AI 藝術家 Robbie Barrat 所寫的。甚至有人(如 AICAN)認為這個連創作都算不上。

人工智慧的創作《 Edmond de Belamy 》。圖/WIKIPEDIA

所以,這幅畫到底是誰的創作?物理學家海森堡曾說,即使在沒有足夠證據的支持下,”當自然引導我們得到極簡與美的數學式時”,”我們會不由自主的感受到,這就是自然真相被揭露的一角”。也許,真正創作者不是人工智慧,也不是人類,我們只是自然的一部分,有幸釋放了,並且有幸感受到了自然散發出的美之一角。

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再・創世 Cybernetic_96
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由策展人沈伯丞籌畫之藝術計畫《再・創世 Cybernetic》,嘗試從演化控制學的理論基礎上,探討仿生學、人工智慧、嵌合體與賽伯格以及環境控制學等新知識技術所構成的未來生命圖像。
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