讓同學們成為AI世界裡的主角(三)
By 高煥堂
(PS. 本文圖片引自百度圖片)
我們可以觀摩AI的GAN學習模式，這是一種AI(機器)老師與AI學生之間的<教學相長>模式。當然，也可以轉變成為AI機器老師人類學生之間的教學相長模式。
1. AI老師與人類學生共同<教學相長>
俗語說：教學相長。不僅僅在人類的學習是如此，而且在AI機器之間的學習也是如此。現在，老師可以引領同學們一起來探索這個問題。首先，來描述一下現實的情況，如下圖所示：
圖-1 現實(Reality)
這一位老師不會畫漫畫，又如何教學生畫漫畫呢? 如果可以的話，在教學的過程中，兩者都共同從零開始，一起成長，這可以說是：教學相長。有沒有可能實現呢? 這就是問題，老師就在海報板上加了一張便利貼，如下：
圖-2 問題(Problem)
接著，老師又加添一張便利貼，寫下願景：期待能實現教學相長。如下：
圖-3 願景(Vision)
接著，同學們就發揮想像力，展開創意，尋找看看有那些途徑可以通往終點。例如，同學們貼出了更多的想法，來與大家分享。如下圖：
圖-4 創想(Creative)
然後，大家討論，對各方案展開去蕪存菁的動作，如下圖：
圖-5 去蕪存菁
刪除了兩項，剩下一項，沒有充足理由可刪除它，就把它留下來：
圖-6 深入探索這個方案
接著，老師引導同學們繼續發揮想像力。例如，一位同學們走上海報板，貼出一張便利貼，寫了：採取AI裡的GAN生成對抗學習模式。如下圖：
圖-7 採取GAN(生成對抗網路)學習
這時，對許多同學來說，GAN是一項未知的新事物(Unknown)。於是，大家就展開Know Unknown動作，學到許多知識，如下一小節所述。
2. 新潮的GAN：師生的<智能較量>
AI機器學生和機器老師，兩者都是從零開始，共同成長。
圖-8 學生創作
雖然老師不會畫，但它會拿學生作品來與龍貓漫畫書來做特徵對比。
圖-9 老師鑒賞
如果學生作品沒有龍貓漫畫的重要特徵，就會感覺畫得不像。
圖-10 鑒賞：拿創作品與目標作品互相比較
於是，AI機器學生開始作畫了。
圖-11 開始創作
老師發現了學生作品裡沒有龍貓漫畫的重要特徵：鬍鬚。
圖-12 發現有個地方畫得不像
老師就要求學生加以改善。
圖-13 加以改善
老師又發現學生作品裡少了龍貓漫畫的另一項特徵：娃娃哭時嘴巴張很大。
圖-14 繼續鑒賞比對
老師就要求學生加以改進。
圖-15 繼續修正改進
兩者互相較量，又協同創新。持續不斷地改進下去，就會止於至善。
3. 生成對抗網路：觀摩AI的智能較量
在AI(人工智慧)領域裡，像上一小節(9.2)所述的協同創作機制，特別稱為生成對抗網路(Generative Adversarial Network，簡稱GAN)。學生(創作者)的角色，稱為生成器(Generator)，而老師(鑒賞者)的角色稱為判別器(Discriminator)。例如，下圖9-17裡，左圖是鑒賞者所握有的原圖，而右圖則是創作者所生成的創作品。可以看出來了，透過生成對抗協同創新，所生成的作品已經幾可亂真了。
圖-16 GAN的生成效的生成效果
(資料來源：http://auai.org/uai2017/media/tutorials/shakir.pdf )
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