人工智能書寫的專利分析和應(yīng)用

1、    人工智能書寫的專利分析和應(yīng)用    王姝內(nèi)容摘要 隨著人工智能時代的到來，一種全新的書寫方式人工智能書寫出現(xiàn)在人們的視野中，文章從目前公開的與人工智能書寫相關(guān)的專利入手，探討人工智能書寫的技術(shù)和應(yīng)用，探析人工智能書寫給漢字書寫領(lǐng)域帶來的改變。關(guān)鍵詞 人工智能 書寫 專利1 引言隨著人工智能時代的到來，一種全新的書寫方式出現(xiàn)在人們的視野中，不同于傳統(tǒng)的人手執(zhí)筆的書寫，人工智能書寫由機器和程序組成的智能的手臂，替代了傳統(tǒng)的手書，但卻同樣能夠呈現(xiàn)出異彩紛呈的書寫作品，其高效性和穩(wěn)定性更是優(yōu)于人手書寫。本文將探討幾個已經(jīng)公開的專利，對人工智能書寫的技術(shù)進(jìn)

2、行分析，分析人工智能書寫的應(yīng)用。2 人工智能書寫的專利分析申請日為2017年12月23日、公告號為cn207724311u的專利，公開了一種漢字書寫機器人，其結(jié)構(gòu)包括安裝架，用于帶動筆進(jìn)行書寫的機械手臂和用于驅(qū)動機械手臂沿x軸進(jìn)行移動的x軸驅(qū)動組件，機械手臂包括多個關(guān)節(jié)部件，通過能夠繞x軸旋轉(zhuǎn)的第一關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)、能夠繞y軸旋轉(zhuǎn)第二關(guān)節(jié)以及能夠繞z軸旋轉(zhuǎn)第三關(guān)節(jié)組成機械手臂模擬人的手臂進(jìn)行書寫。可以看出，這是一個可以模擬人的手臂進(jìn)行書寫的漢字書寫機器人，漢字書寫的基本功能已經(jīng)可以通過這個機器人實現(xiàn)。申請日為2018年3月15日、公告號為cn207953879u的專利公開了一種人工智能的漢字書寫

3、機器人，包括底座、步進(jìn)電機、懸臂、自動出墨毛筆、墨汁盒等部件，該人工智能的漢字書寫機器人使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合來獲得序列的輸出，實現(xiàn)了從圖像到運動數(shù)據(jù)的復(fù)雜反饋;在進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練之后，通過自我的重復(fù)書寫，進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，無須人為干預(yù)就可以提高漢字書寫機器人的漢字書寫水平。這是一個基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能化的漢字書寫機器人，它最大的特點是具有自我學(xué)習(xí)的能力，通過漢字書寫字跡的錄入和對于書寫動作的記錄，全面地記錄創(chuàng)作過程和作品，并量化為機器語言后控制懸臂輸出，將指定的漢字轉(zhuǎn)化為漢字書寫作品，并能利用序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，創(chuàng)作出更優(yōu)秀的漢字書寫作品。這個漢字書寫機器人已不

4、再是簡單的模擬，已經(jīng)可以進(jìn)行創(chuàng)作。申請日為2019年1月9日 、公開號為cn109664300 a的專利申請公開了一種基于力覺學(xué)習(xí)的機器人多風(fēng)格漢字書寫臨摹方法，其包括有多風(fēng)格標(biāo)準(zhǔn)字庫模塊、漢字書寫風(fēng)格識別模塊、筆畫信息提取模塊、機器人關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃模塊;通過采集力信號提取不同漢字書寫風(fēng)格的特征，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)漢字書寫風(fēng)格，使用圖像處理算法獲取筆畫信息，并將對應(yīng)風(fēng)格的用力特征和筆畫信息轉(zhuǎn)換成為機器人末端軌跡;通過對幾個標(biāo)準(zhǔn)字的模仿學(xué)習(xí)，可以在保留原作品的風(fēng)格特征的前提下，實現(xiàn)機器人對輸入的漢字書寫圖像進(jìn)行臨摹的目的。這種人工智能書寫既可以對現(xiàn)有的作品進(jìn)行臨摹，又可以將他們結(jié)合起來進(jìn)行創(chuàng)作，

5、最后呈現(xiàn)出與現(xiàn)有作品所不同的作品。這與人們對于漢字書寫的臨習(xí)和創(chuàng)作異曲同工。申請日為2019年6月27日、 公開號為cn110271016 a的專利申請公開了一種基于邊界與力反饋的機械臂漢字書寫系統(tǒng)及方法，書寫系統(tǒng)包括：視覺部分，用于獲取給定字體的圖像信息，確定機械臂末端落筆點、提筆點的坐標(biāo)和力反饋部分的期望力;機械臂部分，用于根據(jù)機械臂末端落筆點和提筆點的坐標(biāo)控制毛筆末端位置和毛筆末端與書寫紙板的接觸力;力反饋部分，用于實時測量毛筆末端與書寫紙板的接觸力的大小并反饋到機械臂部分;處理器部分，用于圖像處理和機械臂部分驅(qū)動毛筆末端的軌跡和與書寫紙板的接觸力?？梢钥闯觯搶＠暾堅跈C械臂漢字書寫的

6、系統(tǒng)中加入力反饋模塊，使得整個系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，對于書寫后的字體實現(xiàn)自學(xué)習(xí)，自優(yōu)化的效果，最大限度地體現(xiàn)了漢字書寫的力道美。上述人工智能書寫的系統(tǒng)不僅僅是停留在對字形的把控上，更重要的是要展現(xiàn)出漢字書寫的力道美，更注重藝術(shù)層面的表達(dá)。通過上述已經(jīng)公開的專利或?qū)＠暾埧梢钥吹剑斯ぶ悄軙鴮憴C器人及系統(tǒng)已經(jīng)從可以簡單地模仿文字，到學(xué)習(xí)書法家的創(chuàng)作并進(jìn)行自學(xué)習(xí)后創(chuàng)作、學(xué)習(xí)字帖并進(jìn)行自學(xué)習(xí)后創(chuàng)作，以及學(xué)習(xí)字帖并進(jìn)行自學(xué)習(xí)后著重展現(xiàn)漢字書寫的力道美?？萍嫉倪M(jìn)步將許多以往的不現(xiàn)實變成了現(xiàn)實，將以往的不可能變成了可能，那么，新問題也隨之而來，人工智能書寫機器人及系統(tǒng)可以完成優(yōu)秀的漢字書寫作品，那么其作品

7、屬于漢字書寫藝術(shù)嗎？擁有價值嗎？除了漢字書寫創(chuàng)作，它又能干些什么呢？3 人工智能書寫的應(yīng)用衡量其是否為藝術(shù)的一個重要標(biāo)準(zhǔn)是看其是否能夠進(jìn)行精神層面的表達(dá)，表面上看來，對于書法機器人來說，“會古通今”易，而“情深調(diào)合”難，人工智能書寫似乎還不能做到“達(dá)其情性，形其哀樂”，換言之，不能進(jìn)行精神層面的表達(dá)，但一個真實的案例，卻讓人們不得不對這個問題進(jìn)行更加深入的思考1。2018年，首幅人工智能繪制畫作edmond de belamy在紐約佳士得拍賣行以 43.25萬美元，約300萬人民幣的價格成功拍賣。該畫作由巴黎藝術(shù)團(tuán)隊“obvious”創(chuàng)作完成。該團(tuán)隊致力于探索藝術(shù)和人工智能之間的相互作用，他們

8、將 14 世紀(jì)到 20 世紀(jì)期間的15 000 幅經(jīng)典肖像畫的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，然后生成一個新圖像。他們認(rèn)為，人工智能繪畫將成為新的藝術(shù)模式，但其目的并非取代人類畫家。或許人們也可以認(rèn)為，基于人工智能技術(shù)的書寫，將成為新的藝術(shù)模式，但其目的并非取代人類書法家，而是開創(chuàng)藝術(shù)與科技相結(jié)合的新領(lǐng)域，使科技更好地為藝術(shù)服務(wù)，為藝術(shù)創(chuàng)作提供了更廣闊的空間。由于人工智能書寫的技術(shù)性和“藝術(shù)性”，它的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是助力書法教育。人工智能書寫機器人在筆畫的書寫、間架結(jié)構(gòu)的把控上都優(yōu)于人手書寫，對于漢字書寫學(xué)習(xí)的臨帖環(huán)節(jié)，機器人可以做得更好，通過字形、書寫過程的輸入，加之輸出字形與字帖的比對后優(yōu)化再輸出，機

9、器人已經(jīng)可以精準(zhǔn)地臨帖并為人們展示臨寫過程。同時，機器人可以很好地演示用筆的藏鋒、露鋒、筆畫的運行、使轉(zhuǎn)、字的間架結(jié)構(gòu)等，書寫過程中的每一筆都可以通過機器人清晰且標(biāo)準(zhǔn)地演示出來，并且可以反復(fù)不停地演示，這對于漢字書寫教師短缺的學(xué)?；虻貐^(qū)無疑是一大福音。學(xué)生們可以一邊看機器人的演示，一邊練習(xí)，再由老師進(jìn)行指導(dǎo)，這樣可大大降低書法老師教學(xué)示范的工作量，從而留出時間進(jìn)行臨寫指導(dǎo)，這樣就可以在有限的時間內(nèi)指導(dǎo)更多的學(xué)生。曾經(jīng)需要由多名書法老師完成的事情，現(xiàn)在由機器人加上一名書法老師即可完成，降低教學(xué)成本，有利于書法教育的普及。同時，漢字書寫機器人可以將學(xué)生臨寫的字帖與預(yù)先設(shè)置好的字帖進(jìn)行比對，給出分值

10、評估，幫助學(xué)生和老師發(fā)現(xiàn)臨寫過程中的問題，從而有針對性地進(jìn)行改進(jìn)和提高。此外，漢字書寫機器人富于科技感的外觀，也容易受到學(xué)生的喜愛，當(dāng)前，學(xué)生對于手機和電腦等現(xiàn)代科技的接受程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)文化，那么人工智能書寫機器人的出現(xiàn)無疑是很好的橋梁，它可以拉近傳統(tǒng)與現(xiàn)代的距離，寓教于樂，當(dāng)機器人出現(xiàn)在課堂上，揮毫潑墨時，學(xué)生的目光很難不被吸引。4 結(jié)語綜上所述，當(dāng)前人工智能書寫已經(jīng)日趨成熟并且呈現(xiàn)多樣化的局面，它既可以完成書寫臨摹，又可以完成書寫創(chuàng)作，更可以助力教育，搭起文化教育與高科技之間的橋梁，使傳統(tǒng)的漢字書寫更加充滿活力，使教育更加簡便可行。同時，相關(guān)專利的申請與授權(quán)，代表著人工智能書寫技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的趨勢與可能。此外，由于教育市場中師資力量不足和高人工成本問題的存在，為其大規(guī)模地生產(chǎn)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。人工智能書寫機器人以其富于科技感的外觀和穩(wěn)定的操作系統(tǒng)，能夠充分吸引學(xué)習(xí)者的注意力，并完成準(zhǔn)確無誤的書寫，廣泛適用于漢字書寫的基礎(chǔ)培訓(xùn)中，是助力書法教育的極佳選擇。在科學(xué)技術(shù)為主