Δύο σημαντικές επιστημονικές έρευνες, μία ολλανδική και μία βρετανική, που δημοσιεύτηκαν φέτος, μας αποκάλυψαν μια απρόσμενη εφαρμογή της Τεχνητής Νοημοσύνης στη μελέτη της ζωγραφικής. Μέσω των τεχνητών νευρωνικών δικτύων κατάφεραν στην Ολλανδία να αποκαταστήσουν στην αρχική τους μορφή κάποια ημικατεστραμμένα έργα του Βίνσεντ βαν Γκογκ, ενώ στην Αγγλία με παρόμοιες τεχνικές έφεραν στο φως ένα εντελώς άγνωστο έργο του Πικάσο που κρυβόταν πίσω από μια διάσημη αλλά μεταγενέστερη ζωγραφιά.
Και στις δύο περιπτώσεις, τα τεχνητά νευρωνικά συστήματα έμαθαν, μέσω «τεχνητής μάθησης», να αναγνωρίζουν και να προσομοιώνουν το ιδιαίτερο στιλ των δύο μεγάλων ζωγράφων ώστε να είναι σε θέση να δημιουργούν όσο γίνεται πιο πιστά αντίγραφα κάποιων χαμένων έργων τους.
Η ιστορία της τέχνης είναι γεμάτη από κατεστραμμένα ή και χαμένα έργα μεγάλων δημιουργών. Ομως, στο μέλλον, για την αποκατάσταση τέτοιων σημαντικών έργων μπορούμε να καταφύγουμε σε διάφορες τεχνικές της Τεχνητής Νοημοσύνης. Τα τελευταία χρόνια έχουν πολλαπλασιαστεί οι τεχνικές ανάλυσης των έργων ζωγραφικής μέσω υπολογιστικών συστημάτων ικανών να μαθαίνουν (machine learning), μέχρι πολύ πρόσφατα αυτές οι υπολογιστικές μηχανές χρησιμοποιούνταν και εφαρμόζονταν κυρίως για την ταυτοποίηση της αυθεντικότητας ή όχι των ζωγραφικών έργων που ανέλυαν.
Αντίθετα, τον περασμένο Οκτώβριο στο περιοδικό «Machine Vision and Applications», τρεις Ολλανδοί ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Delft έδειξαν ότι μέσω της Τεχνητής Νοημοσύνης κατάφεραν να αποκαταστήσουν κατεστραμμένα και αποχρωματισμένα ζωγραφικά έργα του Βαν Γκογκ, ενώ την ίδια εποχή οι Βρετανοί συνάδελφοί τους κατάφεραν να ανακτήσουν ένα μέχρι πριν από λίγα χρόνια άγνωστο έργο του Πικάσο.
Η τεχνολογία στην υπηρεσία της τέχνης
Τα τελευταία χρόνια έχει υπάρξει μια έκρηξη ενδιαφέροντος για τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα καθώς εφαρμόζονται με μεγάλη επιτυχία σε ένα μεγάλο φάσμα τομέων της επιστήμης και της τεχνολογίας. Τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα αποτελούν έναν από τους πιο ραγδαία αναπτυσσόμενους τομείς της Τεχνητής Νοημοσύνης, επειδή είναι ικανά για «μηχανική μάθηση»: μπορούν να δημιουργούν νέες τεχνητές συνάψεις όπου αποθηκεύουν και επεξεργάζονται ό,τι τους διδάσκουμε και άρα έχουν εφαρμογές που απαιτούν ευφυΐα. Στην πραγματικότητα, τα νευρωνικά δίκτυα εισάγονται οπουδήποτε τίθεται θέμα πρόβλεψης, ταξινόμησης ή ελέγχου.
Η μεγάλη επιτυχία τους και το εύρος των εφαρμογών τους οφείλονται στη μεγάλη υπολογιστική τους ισχύ και την ευχρηστία τους. Τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα βελτιώνουν τις δυνατότητες των μηχανών για μη εποπτευόμενη βαθιά μάθηση, χειρισμό νέων καταστάσεων, αυτόματη οδήγηση, αναγνώριση αντικειμένων και προσώπων.
Τα νευρωνικά δίκτυα είναι τεχνική αναγνώρισης ορισμένων προτύπων, για την αναγνώριση αυτή η φάση της μάθησης των τεχνητών δικτύων είναι πολύ σημαντική και άμεσα εμπνευσμένη από τον τρόπο που ο εγκέφαλος των ανθρώπων και των ζώων μαθαίνει από το περιβάλλον του.
Ειδικότερα, τα «συνελικτικά νευρωνικά́ δίκτυα» (Convolutional Neural Networks ή CNN) αποτελούν μια ειδική́ κατηγορία νευρωνικών δικτύων, που χρησιμοποιούνται, ως επί το πλείστον, για την επεξεργασία περίπλοκων τοπολογικών και οπτικών δεδομένων. Πρόκειται για τεχνητά δίκτυα που χρησιμοποιούν μια μαθηματική πράξη που ονομάζεται «συνέλιξη». Χάρη σε αυτή την τεχνική, τα συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα υπερέχουν των υπόλοιπων νευρωνικών δικτύων στον τομέα της επεξεργασίας και αναγνώρισης εικόνων.
Οι Ολλανδοί ερευνητές, υπό τη διεύθυνση του Jan van der Lubbe, βασίστηκαν στις τεχνικές ανάλυσης των συνελικτικών νευρωνικών δικτύων για να αποκαταστήσουν τα ημικατεστραμμένα έργα του Βαν Γκογκ που διατηρούνται στο Μουσείο του Αμστερνταμ. Ο υπολογιστικός αλγόριθμος ή πρόγραμμα που χρησιμοποίησαν οι Ολλανδοί κατέστησε τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα να προβλέπουν επακριβώς πώς θα έπρεπε να είναι οι πίνακες του Βαν Γκογκ στην αρχική τους μορφή.
Στη Βρετανία, στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου (University College London), οι Anthony Bourached και George Cann χρησιμοποίησαν μια παραδοσιακή τεχνική νευρωνικών δικτύων για να αποκαλύψουν την κρυμμένη ζωγραφιά μιας καθισμένης γυναίκας με τεντωμένο το αριστερό της χέρι. Ενα έργο που μέσω ακτίνων Χ αποκαλύφθηκε, κατά τη δεκαετία του 1990, ότι κρυβόνταν πίσω από τον περίφημο πίνακα του Πικάσο «Ο τυφλός γέρος κιθαριστής» (βλ. σχετική εικόνα).
Οι Βρετανοί ερευνητές κατάφεραν να ανασυγκροτήσουν την κρυμμένη ζωγραφιά της γυναίκας καταφεύγοντας στη τεχνική των νευρωνικών δικτύων, στα οποία δίδαξαν πώς να μετατρέπουν τις εικόνες της ακτινογραφίας μέσω ακτίνων Χ σε πίνακα του Πικάσο κατά την «μπλε περίοδο» της ζωγραφικής του. Ακόμη κι αν τα αποτελέσματα αυτών των δύο πρόσφατων ερευνών δεν αντιστοιχούν ακριβώς στα αρχικά έργα, εξάλλου δημιουργήθηκαν μόνο από ένα υπολογιστικό πρόγραμμα, παρ’ όλα αυτά μας επιτρέπουν να έχουμε πλήθος πληροφοριών για την αποκατάσταση των χαμένων έργων τέχνης, τα οποία διαφορετικά θα είχαν χαθεί για πάντα.
