Um software pintor que cria retratos através da IA com base nas características de seres humanos

Exemplos de retratos empáticos do mesmo homem criados pelo sistema de IA dos pesquisadores. Crédito: Yalcin, Abukhodair e DiPaola.

Nos últimos dez anos, os pesquisadores desenvolveram sistemas de inteligência artificial (IA) cada vez mais avançados para uma ampla gama de aplicações. Isso inclui técnicas computacionais que podem interagir com seres humanos, analisar grandes quantidades de dados, identificar as partes mais salientes dos textos e muito mais.

Nos últimos anos, algumas equipes de pesquisa também têm explorado o potencial da IA em disciplinas artísticas, desenvolvendo sistemas que podem criar automaticamente pinturas, poesia, música ou outras obras de arte. Uma equipe de pesquisadores do iViz Lab da Universidade Simon Fraser (SFU) em Vancouver, Canadá, desenvolveu recentemente um sistema criativo que pinta retratos de humanos transmitindo os traços de personalidade e emoções do sujeito.

Este pintor exclusivo de IA, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, conversa pessoalmente com usuários humanos para aprender mais sobre suas qualidades e sentimentos únicos. Em seguida, ele usa essas informações para criar pinturas de retratos que melhor refletem as características do usuário.

“Nosso laboratório de pesquisa usa uma abordagem da ciência cognitiva para modelagem de IA e adota noções cognitivas muito humanas para modelar a IA, incluindo criatividade humana, empatia e emoções humanas”, Steve StevePaPaola, professor da Escola de Artes e Tecnologia Interativas (SIAT) da Universidade Simon Fraser, disse ao TechXplore.

O iViz Lab realiza estudos com foco em duas áreas distintas de pesquisa, a saber, agentes de conversação incorporados (ECA) e criatividade em IA. Ph.D. Os alunos da SFU que trabalham no laboratório geralmente são designados para um de dois grupos: Eles trabalham na criação de agentes de caráter AI 3-D que podem se comunicar com humanos ou na criação de modelos computacionais artísticos baseados em IA. O sistema de IA desenvolvido por DiPaola e seus colegas Nilay Yalcin e Nouf Abukhodair combina essas duas áreas de pesquisa de uma maneira única e inovadora.

“Percebemos que podemos combinar nossos dois grupos de pesquisa com o empático avatar da ECA que desenvolvemos entrevistando um usuário sobre o que eles sentiam em uma conferência, lendo uma emoção sobre sua personalidade (usando a modelagem de personalidade Big 5) e passando essa avaliação para nosso sistema de criatividade em IA que cria um retrato que melhor se adapta a eles”, disse DiPaola. “As pessoas que assistiam nosso sistema em ação sentiram que o retrato realmente se encaixava na personalidade daqueles que subiram para conversar com nosso avatar de IA”.

A maioria dos sistemas de IA criativos desenvolvidos no passado são baseados em um único método computacional. Por outro lado, o sistema criativo de IA desenvolvido por DiPaola e seus colegas emprega uma variedade de técnicas diferentes, que combinadas podem replicar artificialmente o processo pelo qual artistas humanos pintam retratos.

Os pesquisadores treinaram uma versão modificada do DeepDream, um modelo de visão computacional desenvolvido no Google, em um banco de dados de arte que eles compilaram. Além disso, eles combinaram um algoritmo conhecido como Estilo Profundo com técnicas que dividem imagens em segmentos, o que permite ao sistema combinar diferentes estilos e processos de arte, aplicando-os a diferentes regiões de uma pintura. Finalmente, eles usaram um sistema de partículas, uma técnica frequentemente usada no design gráfico baseado em computador, para executar as pinceladas reais que finalmente criam a pintura.

Um usuário conversando com o avatar de IA dos pesquisadores. Crédito: Yalcin, Abukhodair e DiPaola.

“No lado da ECA, usamos nossos próprios sistemas de processamento de linguagem natural (PNL) combinados com outros sistemas de IA para observar as emoções transmitidas pelo rosto do usuário que está falando com ele em tempo real”, disse DiPaola. “Isso permite que nosso sistema tenha uma noção da pessoa processando a quantidade de estresse em sua voz, as emoções em seu rosto, tudo em sincronia com as palavras que estão dizendo”.

O agente de conversação criado por DiPaola e seus colegas mantém diálogos face a face com humanos por meio de um avatar 3D realista. Este avatar pode se comunicar de maneira natural, acompanhando suas palavras com gestos e expressões faciais.

O agente também é apoiado por um modelo de empatia on-the-fly que permite que pareça mais sincero e adapta suas respostas para atender às necessidades, emoções e características de usuários individuais. No passado, os pesquisadores propuseram o uso desse avatar 3D com inteligência artificial em ambientes de assistência médica ou para fornecer treinamento virtual. Em seu trabalho recente, no entanto, eles o usaram para reunir informações sobre os traços e emoções de uma pessoa que poderiam ser usados para criar retratos mais expressivos.

“Conseguimos extrair com sucesso traços emocionais e de personalidade de um indivíduo durante as conversas com nosso avatar e mapeá-los para um espaço de IA singularmente diferente: o de dar cor, estilo e textura a um retrato”, disse DiPaola. “Notavelmente, a maioria dos usuários considerou que as pinturas do nosso sistema representavam efetivamente quem elas são”.

Os pesquisadores apresentaram seu sistema ao público na Conferência NeurIPS 2019 em Vancouver. Os participantes da conferência poderiam participar de sessões de demonstração em que o sistema de IA interagia com eles e, em seguida, criavam retratos que refletiam o que aprenderam sobre o assunto em tempo real. A maioria das pessoas que tiveram seu retrato tirado pelo sistema de IA ficou impressionada com o resultado, pois sentiu que ele refletia bem sua personalidade e emoções.

O trabalho recente de DiPaola e seus colegas destaca as possibilidades interessantes associadas ao uso da IA em disciplinas criativas e artísticas. Os sistemas criativos de IA que eles desenvolveram já foram exibidos em exposições de arte em todo o mundo.

No futuro, o novo sistema de IA poderá inspirar outras pessoas a explorar maneiras de mesclar técnicas computacionais avançadas e arte. Enquanto isso, os pesquisadores também estão colaborando com várias empresas para introduzir o avatar da ECA em estabelecimentos de saúde, por exemplo, adaptando-se para que ele possa servir como treinador de saúde mental, como assistente de casa para idosos ou como um agente que apóia pessoas que estão tentando se estabelecer em um novo país.

“Com o sistema de criatividade da IA, agora começamos a explorar a criatividade baseada em palavras, como a produção de poemas e prosa”, disse DiPaola. “Estamos trabalhando para tornar nossos avatares mais humanos do que eles dizem, enquanto também tentamos inovar o campo da arte e da criatividade usando a IA. Nossos recursos visuais (animados e animados) foram apresentados em várias grandes mostras de arte, incluindo algumas em o MoMA (Museu de Arte Moderna) nos museus de Nova York e Whitney “.


Publicado em 03/07/2020 12h46

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