Neuronale Netze

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Willkommen in der Zukunft: Neural Radiance Fields (NeRF), Pluto und Co(mputergames)

Das Prinzip der Photogrammetrie ist nicht neu. So hatten wir Ihnen in 2015 im DOCMA-Heft 66 ab Seite 88 das Verfahren bereits in Anwendung und Durchführung vorgestellt, mit dem Sie Fotos in 3D-Modelle verwandeln können. Neural Radiance Fields machen es inzwischen richtig spannend! 3D-Bilder aus Fotos, aktuelle Errungenschaften und Herausforderungen der Wissenschaft Neural Radiance Fields: Wow! Was vor wenigen Tagen auf der Seite NeRF: Neural Radiance Fields sowie als Paper als auch auf Youtube veröffentlicht wurde, bringt das Ganze aber auf ein ganz anderes Level. Aus normalen Fotos werden mit Hilfe neuronaler Netze sehr hochauflösende 3D-Szenen generiert, die man ohne nachträgliches, manuelles Feilen und ohne viel Zeit in dieser Qualität nicht hätte erreichen können. Schauen Sie sich am besten dieses…

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Sensordesign mit künstlicher Intelligenz

Zugegeben, Sensoren werden noch nicht von künstlichen Intelligenzen entwickelt, aber es gibt Ansätze, das optimale Farbfiltermuster mit neuronalen Netzen zu ermitteln – Sensordesign mit künstlicher Intelligenz. In den letzten Tagen wurden zwei wissenschaftliche Arbeiten bekannt, die sich mit der Optimierung des Farbfiltermusters von Bildsensoren beschäftigten. Die meisten Kameras haben Sensoren mit RGB-Farbfiltern in dem Muster, das der vor wenigen Jahren verstorbene Kodak-Mitarbeiter Bryce E. Bayer erfunden hatte. (Nur mal am Rande: Es stört mich immer, wenn Kodak unterstellt wird, das Unternehmen hätte die digitale Fotografie verschlafen. Kodak hat die Digitalfotografie nicht nur 1975 erfunden, sondern ihr auch immer wieder neue Impulse gegeben; das Bayer-Muster der Farbfilter ist nur ein Beispiel dafür.) Aber ist dieses Farbfiltermuster wirklich optimal? Sony hat Farbfiltermuster…

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KI in der Bildbearbeitung: Wirklich intelligent?

Immer mehr Aufgaben in der Bildbearbeitung, für die bislang menschliche Intelligenz nötig schien, können heutzutage von künstlicher Intelligenz übernommen werden – oder jedenfalls wird das behauptet: KI in der Bildbearbeitung. Wie intelligent sind die dazu meist eingesetzten neuronalen Netze wirklich? Die Idee, intelligentes Verhalten mit sogenannten neuronalen Netzen zu simulieren, deren Aufbau durch das Nervensystem des Menschen (und vieler Tierarten) inspiriert ist, geht schon eine lange Zeit zurück. Vor rund 30 Jahren bahnte sich im wissenschaftlichen Fachgebiet der Künstlichen Intelligenz ein Paradigmenwechsel an. Neben die symbolische KI, die Wissen durch symbolische Ausdrücke zu repräsentieren versuchte, die sich nach bestimmten Regeln umformen ließen und logische Schlussfolgerungen erlaubten, trat als Konkurrent der Konnektionismus. Dessen Vertreter arbeiteten stattdessen mit Netzwerken sehr simpler, universell…

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Entrauschen mit neuronalen Netzen

Es vergeht kaum eine Woche, in der nicht von neuen Heldentaten der künstlichen Intelligenz, oder, genauer gesagt, von neuronalen Netzen berichtet wird. Letzte Woche hat ein Wissenschaftlerteam ein neues Verfahren vorgestellt, Rauschen aus Fotos und anderen Bildern zu entfernen – mit einem neuronalen Netz, das zuvor noch nie ein unverrauschtes Bild gesehen hatte: Entrauschen mit neuronalen Netzen. Das Projekt ist eine Kooperation der Firma NVIDIA, der Aalto Universität in Finnland, und des MIT in Cambridge, Massachusetts. Bei „NVIDIA“ denkt man zunächst an Grafikchips, aber in letzter Zeit erregte dieser Hersteller durch seine Aktivitäten im Bereich der künstlichen Intelligenz öfter Aufsehen. Tatsächlich ist das eine durchaus naheliegende Anwendung von Grafikchips. Der Grafikprozessor (GPU) hat sich längst zur zweiten Recheneinheit neben der…

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Die Zukunft des Freistellens

Freistellen ist wohl eine der häufigsten und langwierigsten Tätigkeiten in Photoshop. Bei der Web-Suche nach entsprechenden Dienstleistern gibt es Tausende Treffer, vor allem bei indischen Anbietern. Die dürften aber demnächst arbeitslos werden, wenn Photoshop die Zukunft des Freistellens mit künstlicher Intelligenz perfektioniert.   Freisteller und exakte Auswahlen zu erzeugen, nimmt einen großen Teil unserer Zeit bei der Bildbearbeitung in Anspruch. Es ist eine sehr wichtige und unverzichtbare Tätigkeit. Aber seien wir ehrlich – ein ausfüllender und befriedigender kreativer Akt ist es nicht gerade. Wir wären dankbar für jede Hilfe, die uns diese Arbeit erleichtert. Jetzt scheint Hilfe in Sicht; Adobe hat für kommende Versionen von Photoshop die Zukunft des Freistellens mit Unterstützung durch KI angekündigt. Die künstliche Intelligenz neuronaler Netze…

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Digitale Bildfälschung war gestern

  Wir machen uns Sorgen um Fotos, die mit Photoshop verfälscht wurden. Das ist richtig so und ehrenwert, aber digitale Bildfälschung könnte bald hoffnungslos altmodisch sein. Schon in naher Zukunft werden neuronale Netze aus ein paar Bildern oder Filmsequenzen täuschend echte Videoszenen generieren, und aus wenigen Sätzen unserer persönlichen Sprache werden sie lange Reden zusammenbauen und uns Aussagen in den Mund legen, an die wir nicht einmal gedacht haben.   Blicken wir ein paar Jahre in die Zukunft: Hacker haben Telekommunikations-Satelliten gekapert, plötzlich wird weltweit das aktuelle TV-Programm unterbrochen. Zu sehen und zu hören ist eine Szene aus dem Thronsaal von Trumpiana (ehemals Washington). Kaiser Donald I. spricht mit Präsident Putin und stimmt der Wiedervereinigung Alaskas mit Russland zu. (Tatsächlich…

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Moderne Bilder

Für die meisten Menschen bedeutet der Begriff „modern“ etwas Positives. Doc Baumann dagegen verwendet ihn eher kritisch und distanziert. Wie schnelllebig auch im Bereich digitaler Bilder Moden sind, zeigen die noch vor wenigen Monaten hochaktuellen Gemälde-Umsetzungen mit neuronalen Netzen, von denen heute kaum noch jemand spricht. Im Sommer 2016 schien das Ende der Malerei vor der Tür zu stehen. Wer sollte noch einen Pinsel in die Hand nehmen und eine Leinwand auf einen Keilrahmen spannen, wenn neuronale Netze in der Zeit, die man braucht, ein paar Farbtuben auf- und wieder zuzuschrauben, aus einem Foto bereits das komplette Gemälde generiert haben? Und das in durchaus beeindruckender Qualität. Ich hatte damals in zwei Blog-Artikeln darüber berichtet. „Deep Art“ – wo man die…

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Verpixeln bleibt sicher

Verpixeln bleibt sicher – oder? Lassen sich durch Verpixeln vermeintlich unkenntlich gemachte Bilddetails wiederherstellen? Eine aktuelle Veröffentlichung aus Googles Forschungslabor könnte diesen Eindruck erwecken, aber das wäre ein Missverständnis: Eine grobe Verpixelung bleibt sicher. „Fotos verpixeln ist nicht mehr sicher“, so hieß es vor ein paar Tagen an dieser Stelle in einem Gastbeitrag von prophoto online. Sollte es tatsächlich möglich sein, durch Anwendung des »Mosaikeffekt« oder durch schlichtes Herunterrechnen der Auflösung vernichtete Bilddetails zu rekonstruieren? Das würde an Zauberei grenzen, denn die ursprünglich im Bild enthaltenen Informationen sind schließlich verloren. Zugegeben: Der Fachartikel „Pixel Recursive Super Resolution“ könnte bei oberflächlicher Lektüre so verstanden werden. Da dessen Autoren Ryan Dahl, Mohammad Norouzi und Jonathon Shlens aber nicht in Hogwarts, sondern in…

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Im Zauberspiegel neuronaler Netze

Schneewittchens Stiefmutter musste noch einen Zauberspiegel bemühen, um die Schönste im Lande zu finden. Heute erfüllt Software auf Basis neuronaler Netze diese Aufgabe – mehr oder weniger gut. In den letzten Wochen machten zwei Dienste Furore, die von Wissenschaftlern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich beziehungsweise des MIT in Cambridge, Massachusetts entwickelt wurden. Bei unterschiedlicher Zielsetzung haben sie eines gemeinsam: Sie versprechen, Bilder nach denselben Kriterien zu analysieren, nach denen sie ein Mensch klassifizieren würde. Das an der ETH Zürich entwickelte Verfahren findet Gesichter in Fotos, schätzt Alter und Geschlecht der abgebildeten Person, und, was das Entscheidende ist: Es beurteilt deren Attraktivität mit sechs Noten zwischen „Hmm …“ und „gottgleich“. Da die Software der Allgemeinheit zur Verfügung steht, bot sie endlich…

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