Inteligência Artificial pintando quadros!

Rembrandt Harmenszoon van Rijn foi um famoso pintor holandês (1606 – 1669) e é considerado um dos maiores nomes da história europeia, tendo pintado vários quadros principalmente pinturas sacras, auto retratos e relatos de grupos. Como você pôde observar, já faz muito tempo que ele faleceu, mas será que é possível “pintar” um novo quadro de Rembrandt atualmente? Como isso poderia ser possível?

O Grupo ING (instituição financeira) e a Microsoft apostaram que sim e desenvolveram um software utilizando Inteligência Artificial que, por meio da análise dos quadros já pintados por ele no passado, consegue criar uma nova pintura com as mesmas características de Rembrandt! O vídeo abaixo mostra todo o processo e está em inglês, mas vale a pena conferir para ter uma melhor ideia do funcionamento antes das explicações mais técnicas 🙂

Como você pôde conferir no vídeo, o trabalho foi dividido em quatro partes principais e vou explicar agora cada uma delas! Como em qualquer sistema de aprendizado de máquina, o primeiro passo foi estudar as pinturas de Rembrandt, analisar seus quadros e construir uma base para armazenar os dados. Foi feita a extração por meio de várias fontes de dados, escaneando as imagens e analisando pixel a pixel 150 GB dos quadros já pintados por ele. Esse processo pixel a pixel é necessário porque um computador não consegue “enxergar” todo o contexto de uma imagem, sendo necessário o processamento ponto por ponto para conseguir extrair as informações. Na disciplina de Inteligência Artificial e Sistemas Inteligentes que eu ministro, temos um projeto que é um sistema para reconhecimento automático de personagens de desenhos animados, no qual o usuário escolhe uma imagem e o sistema automaticamente consegue responder quem é quem utilizando algoritmos de aprendizagem de máquina! Nesse trabalho utilizamos a biblioteca OpenCV para ler as imagens e extrair as características de cada uma, para que assim consigamos construir a base de dados. Essas características são atributos de cada personagem que o diferenciam dos outros. Por exemplo, considerando o exemplo dos personagens Homer e Bart, o primeiro tem a cabeça redonda enquanto que o segundo tem a cabeça retangular. O formato da cabeça é uma característica que os diferencia, desta forma, o algoritmo deve entender essa diferença por meio dos pixels e gravar um valor na base de dados que corresponda à cabeça do Homer e outro relativo a cabeça do Bart.

O segundo passo para construir a nova pintura foi a extração das características dos quadros de Rembrandt, utilizando também a biblioteca OpenCV e realizando análises na demografia das faces, como gênero, idade e direção dos rostos. Com base nessa análise, os desenvolvedores concluíram que o que deveria ser pintado seria um quadro de um homem caucasiano (https://en.wikipedia.org/wiki/Caucasian_race), entre 30 e 40 anos, com roupas pretas, barba, usando colar, chapéu e olhando para a direita. Depois, o objetivo foi extrair características somente de quadros com esse aspecto para que os algoritmos pudessem efetivamente realizar o aprendizado.

O passo 3 foi a geração de características de acordo com o perfil do novo quadro que foi identificado, comparando os olhos parecidos para gerar novos olhos baseado nesses valores (o mesmo procedimento foi feito para boca, nariz e orelhas). Após a boca, olhos e nariz terem sido gerados, o foco foi em identificar as proporções do rosto utilizando um algoritmo para detectar os pontos em um quadro para alinhar o rosto e estimar as distâncias entre cada um desses componentes. Foram utilizadas mais de 500 horas de processamento para que o algoritmo aprendesse o estilo de Rembrandt!

A quarta e última etapa foi trazer a pintura à vida utilizando uma impressora 3D para que partes da pintura fiquem em alto relevo com uma camada sobre a outra, como se fosse um quadro original pintado a mão. Como afirmou Ron Augusts, diretor de marketing da Microsoft: “Nós usamos tecnologia e dados assim como Rembrandt usava seus pincéis e tinta para criar algo novo”.

E você, o que achou da nova pintura?

Até o próximo artigo!

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