3. 人工知能とゲーム,人工知能
による画像生成
AIリスキリング)
URL: https://www.kkaneko.jp/ai/rs/index.html
1
金子邦彦
AI 技術取得の5つのメリット ー個人とビジネ
スの成長ー
最新技術動向の把握
将来展望を描く
ビジネスチャンスの発見
既存産業に新技術導入
人間の創造性の拡張
表現の幅を拡大。新しい表現方法の獲得
生涯学習とスキルアップ
知的好奇心を満たし、脳を活性化。フリーランスや顧問と
して新たなキャリア機会を創出。
次世代育成への貢献
メンターやアドバイザーとして技術者育成に貢献
2
今回を学ぶべき理由
AIの最新技術を実践的に学ぶ
AIと対戦できるゲーム体験
AIの進化の確認
AIによる画像生成・編集技術
人間とAIの共同によるクリエイティブな作業
の可能性
・画像認識、画像の3次元変換
様々な産業で応用可能な最先端技術
3
3-1. AI とゲーム
4
AIとゲーム
2016 AI (AlphaGo) が世界最強の棋士に勝利
2017 自力で成長する AI (AlphaGo Zero)発表。
チェスや将棋にも対応
AI の登場で、プロ棋士のレベルが向上しているので
は?という報告も(2024年)
https://www.henrikkarlsson.xyz/p/go
5
プロ棋士は AI を研究。
AI の打ち筋を逸脱する
新しい手が生まれている
という分析も。
演習1.AIと将棋対戦
6
演習1の目的. AIと将棋対戦
「ぴよ将棋」は、ブラウザ上で動作する無料の将
棋ゲーム。様々な難易度のAIと対戦可能で、初心
者から上級者まで楽しめる
AI将棋エンジンの進化を実感
AIの対戦による実力の向上
AI活用による余暇の充実
7
演習1の手順. AIと将棋対戦
①「ぴよ将棋」のURL WEB ブラウザで開く
https://www.studiok-i.net/ps/
対局設定し、対戦開始
本格的に楽しみたい場合には「ぴよ将棋」のスマホアプ
リをお薦めします
8
さまざまなAIとの対戦ゲーム
ぴよ将棋 https://www.studiok-i.net/ps/
ブラウザ上で動作する無料の将棋ゲーム。スマホアプリ版もある。
様々な難易度のAIと対戦可能で、初心者から上級者まで楽しめる
将棋ウォーズ https://shogiwars.heroz.jp/
ブラウザ版とスマホアプリ版があり、AIとの対戦や他のプレイ
ヤーとの対戦が可能。登録必要。初心者から上級者まで楽しめる。
Egaroucid for WEB(オセロ https://reversi.simaenaga.net/
ブラウザで動作するオセロ。Windows 版もある。シンプルなイン
ターフェース。登録不要でプレイ可能。
lichess.org(チェスhttps://lichess.org/
無料でオープンソースのチェスプラットフォームです。AIとの対
戦、オンライン対戦、パズルなど様々な機能。
囲碁 - Online-Go.com https://online-go.com/
ブラウザベースの囲碁プラットフォームで、AIとの対戦やオンラ
イン対戦が可能。登録必要。初心者向けのチュートリアルもある。
9
ここまでのまとめ
ぴよ将棋(https://www.studiok-i.net/ps/) はブラウザで動
作する無料の将棋ゲーム。AI との対戦が可能
将棋、オセロ、チェス、囲碁など、さまざまなゲームをブ
ラウザで楽しめる
初心者から上級者まで、難易度調整可能なAIとの対戦が可
紹介した WEBページの他、スマートフォンアプリ版の
ゲームあり
AIの能力を体感
自身のスキル向上、楽しみながら学習
10
3-2. AI による画像理解の例
11
演習2. AI を活用した描
画支援ツール AutoDraw
12
演習2の目的: AI を活用した描画支援ツール
AutoDraw
AIが簡単なスケッチから完成度の高いイラストを提案でき
ことを学ぶ
自分の描いた簡単なスケッチから、AIが完成イラストの候
補を瞬時に選択する驚きを体験
AIと人間の協働の可能性を実感し、創造性とテクノロジー
の融合について考えるきっかけを得る
13
演習2.AI を活用した描画支援ツール AutoDraw
AutoDraw のウエブサイトにアクセス
https://www.autodraw.com/
"Start Drawing" をクリック
描きたいものを簡単にスケッチ
上部メニューに表示される候補から選択
14
手書きの絵と、AIからの候補提示
完成
AutoDraw のウエブサイトにアクセス
https://www.autodraw.com/
"Start Drawing" をクリック
15
③描きたいものを簡単にスケッチ
④上部メニューに表示される候補から選択
16
ここまでのまとめ
AutoDraw
https://www.autodraw.com/
Auto Draw は、ブラウザで動作する無料のツール ユー
ザーの手書きスケッチを基に、瞬時にイラスト候補を提案
AIと人間の創造的協働
人間のアイデアをAIが理解し洗練
素早く、クオリティの高いイラストを作成可能
AIの画像認識・生成能力を体感
創造性とテクノロジーの融合を実感
17
3-3. AI による画像生成
18
GAN の要点
GANは、生成器識別器という2つのニューラルネットワー
相互に競合しながら学習する構造
19
生成器
識別器
乱数
偽物
画像
本物か
偽物か
本物
画像
顔画像の生成①
実在しない人間の顔画像を生成
20
研究成果はオンラインで公開されてい
tl-GAN のページ, https://docs.google.com/presentation/d/1OpcYLBVpUF1L-
wwPHu_CyKjXqXD0oRwBoGP2peSCrSA/edit#slide=id.g4551faa5ed_0_208
顔画像の生成②
実在しない人間の顔画像を生成
21
Web ブラウザで動く
実在
偽物
Web ブラウザで動く
https://www.whichfaceisreal.com/
様々な特徴の顔画像の生成
実在しない人間の顔画像を生成
年齢,髪量,口の開き具合,髪の波うち,眼鏡な
さまざまな特徴に応じた顔生成
22
研究成果はオンラインで公開されてい
tl-GAN のページ, https://docs.google.com/presentation/d/1OpcYLBVpUF1L-
wwPHu_CyKjXqXD0oRwBoGP2peSCrSA/edit#slide=id.g4551faa5ed_0_208
フェイクビデオ
23
写真 ビデオ
人工知能により
合成されたビデオ
24
まとめ:AI 画像生成技術とその影響
フェイクビデオ生成
実在の人物の写真を使って、架空の動画を作成
AI顔画像生成の進化
年齢、髪量、表情など様々な特徴を操作可能
高度にリアルな人物画像を生成
AI技術の影響と課題
真正性判断の困難さ
視覚情報の信頼性に対する意識向上(情報の根拠等の自己
確認)の必要性
25
プロンプト(言葉による指示)からの画像生成
Stable Diffusion Online
26
Stable Diffusion Online のサイト
https://stablediffusionweb.com/
Get Started Now をクリック
プロンプトを英語で与える。創
造力、発想力を発揮
Prompt」の下に、プロンプトを
で入れて、「Generate」をクリッ
結果が出るまで1分以上待つ。
思い通りの結果を得るためにプロン
プトを工夫する.プロンプトは具体
的に。
超解像
https://colab.research.google.com/drive/1oT69ts_qzr1xrPYguS
epcl24QaQv5AYq#scrollTo=mlVW1_628s0G
27
処理前
処理後
Google Colaboratory のページ
画質改善
暗い画像をもとに,明るい画像を画像生成
28
超解像
29
処理前
処理後
低解像度の画像をもとに、高解像度の画像を生成
線画からの画像生成
人間が描いた領域図線画をもとに,画像を画像生成
30
研究成果はオンラインで公開されてい
Video-to-Video Synthesis のページ
https://www.youtube.com/watch?v=S1OwOd-war8
演習3.実在の顔とフェ
イクの顔を見分ける
31
演習3.実在の顔とフェイクの顔を見分ける
どちらが実在で,どちらがフェイクかのクイズを
行うオンラインのサイト
https://www.whichfaceisreal.com/
32
実在
フェイク
演習3の目的:実在の顔とフェイクの顔を見
分ける
AI技術の進歩を体感
GAN(敵対的生成ネットワーク)による高品質な画像生成
デジタル時代の課題を認識
画像の真正性判断の難しさ
視覚情報の信頼性に対する意識向上(情報の根拠等の自己
確認)の必要性
33
演習3の手順:実在の顔とフェイクの顔を見
分ける
"Which Face Is Real" のウェブサイトにアクセス
https://www.whichfaceisreal.com/
画面に表示される2つの顔写真を観察
どちらが実在の人物の顔で、どちらがAI生成のフェイク
画像かを判断。実在と思う方をクリック
結果を確認。correct」:正解、「incorrect」:不正解
Play again」をクリックして続行。複数回繰り返し、
画像の真生を、自信をもって見極めることの困難さを確認
34
まとめ:AI 画像生成技術とその影響
フェイクビデオ生成
実在の人物の写真を使って、架空の動画を作成
AI顔画像生成の進化
年齢、髪量、表情など様々な特徴を操作可能
高度にリアルな人物画像を生成
AI技術の影響と課題
真正性判断の困難さ
視覚情報の信頼性に対する意識向上(情報の根拠等の自己
確認)の必要性
35
ここまでのまとめ
人間の顔画像生成
実在しない人物の顔画像を生成
年齢や髪の特徴などを変更して多様な顔画像を生成
単語やプロンプトからの画像生成
与えられた単語(例:「chip」、「fox」)から写真やイラ
ストの画像を生成
画質改善と超解像
画質改善:暗い画像を明るく
低解像度の画像を高解像度に変換
線画からの画像生成
人間が描いた線画をもとにした画像生成
36
3-4. AIによる画像生成、画像
編集
37
英語のプロンプトなどを画像に変換
人間がプロンプトa scenic landscape」を与える.
人工知能が画像を生成
38
ImaginAIry (https://github.com/brycedrennan/imaginAIry) を使用
画像編集
人間が,元画像とプロンプト「make a dog
white」を与える.人工知能画像編集を行う
39
ImaginAIry (https://github.com/brycedrennan/imaginAIry) を使用
元画像
人工知能による画像編集結果
画像編集
人間が,元画像とプロンプト「white dressed」を
与える.人工知能画像編集を行う
40
ImaginAIry (https://github.com/brycedrennan/imaginAIry) を使用
元画像
人工知能による画像編集結果
画像編集
人間が,元画像とプロンプト「animal doll」を与え
る.人工知能画像編集を行う
41
ImaginAIry (https://github.com/brycedrennan/imaginAIry) を使用
元画像
人工知能による画像編集結果
画像編集
人工知能が実写風になるように画像編集を行う
42
ImaginAIry (https://github.com/brycedrennan/imaginAIry) を使用
元画像
人工知能による画像編集結果
演習4. AI を用いて言葉
(プロンプト)を絵に
Craiyon を使用)
43
44
AI が生成
した画像
プロンプト
tokyo city
two person
演習4の目的:AI を用いて言葉を絵に(Craiyon
を使用)
AIの創造性の理解
例:プロンプト "A cat playing piano in a jazz club
AIが猫、ビアノ、ジャズをどのように画像化するか
AIの多様性
同じプロンプトでも異なる画像が得られる
プロンプトの影響
1: "Sunset over mountains
2: "Beautiful sunset casting golden light on snowy
mountain peaks
詳細な説明による画像の変化を確認
抽象的概念の視覚化
例:hope dream future AIによる抽象概念の表現を観察
45
演習4の手順:AI を用いて言葉を絵に(Craiyon
を使用)
Craiyonのウェブサイトにアクセス
https://www.craiyon.com/
ページの中央にあるテキストボックス(プロンプト入力
欄)を見つける
英語でプロンプトを入れる
内容を英語の単語や文章で。例: A cat riding a bicycle in spac
Draw をクリック
しばらく待つ(1から3分以上)
③、④を繰り返す
46
プロンプトの作成、
翻訳を ChatGPT に頼むこと
も可能
まとめ: AI を用いて言葉を絵に(Craiyon を使
用)
AIの創造力
人間の言葉をAIが視覚化
テクノロジーの進歩の実感
簡単な操作で複雑な画像生成が可能
AIの能力を体験
言語と視覚の関係を AI が理解
抽象的概念(happy, futureなど)の視覚化を AI に依頼する
ことが可能
プロンプトの工夫(より良い画像を得るコツ)
詳細な説明を与える
複数回の試行錯誤
47
演習5. AI による着せ替
48
元画像
49
除去
着せ替え結果
演習5の目的: AI による着せ替え
高精度な仮想試着体験
最先端AI技術による自然な着せ替え
体型・姿勢の違いを考慮
効率的なファッション探索
多様な組み合わせを瞬時に試行
AIとファッション産業の融合展望
オンラインショッピングでの活用
デザインプロセスへの応用
AIの倫理的考察
AIを用いた画像編集、画像加工の倫理的な問題を各自検討
50
演習5の手順: AI による着せ替え
ウェブサイトにアクセス
https://huggingface.co/spaces/yisol/IDM-VTON
人物画像の選択
左側の画面で、着せ替えしたい人物の画像を選択。
(画面下部にある既存の画像から選ぶか、自分の画像をアッ
プロード可能)
衣服画像の選択
人物画像の右隣で、着せたい衣服の画像を選択。(画面下部
にある既存の画像から選ぶか、自分の衣服画像をアップロー
ド可能)
着せ替え実行 "Try-on"ボタンをクリック
結果の確認
様々な組み合わせで、②~⑤を繰り返す
51
まとめ:AIによる着せ替え
高精度な仮想試着技術
AIが衣服を「除去」し、新しい衣服を「着せ替え
自然で違和感のない画像生成
体型・姿勢の違いを考慮
AIの可能性
多様な組み合わせを瞬時に試行
オンラインショッピングやデザインプロセスへの応
倫理的側面
AI画像編集、画像加工による画像の真正性やプライバ
シーなどの問題
52
3-5. AI による画像セグメン
テーション
53
画像セグメンテーションの例
54
元画像 画像セグメンテーション結果
画像セグメンテーションは、画像を、意味のある領域ごと
に分割する技術
物体の「」と「種類」を詳細に解析
画像セグメンテーションの例
55
医療画像のセグメンテーション
56
https://github.com/josedolz/IVD-Net より転載
U-Net によるセマンティック・セグメンテーション
細胞のモノクロ画像のセグメンテーション
57
自動運転での画像セグメンテーション
58
https://arxiv.org/pdf/1612.07695v2.pdf より転載
衛星画像のセグメンテーション
59
https://arxiv.org/pdf/2110.05812.pdf より転載
演習6.画像セグメンテー
ション OneFormer の実行
60
演習6.画像セグメンテーション OneFormer
実行
最先端技術の直接体験
AI画像セグメンテーション技術を実際に使用
技術の現状と可能性を理解
画像内の物体がどのように識別されるか観察
AI技術の高度な能力を実感
人間の目では見分けにくい細部も識別
精密な画像解析の可能性を体感
実用性と応用範囲の把握
画像解析の速さと精度を体験
61
OneFormer のデモページにアクセス
https://huggingface.co/spaces/shi-labs/OneFormer
オンラインサービスであり、混雑時などは動かない場合がある。講座中で動かな
かった場合には、後日試してほしい
画面の選択
下の「Examples」から用意された画像を選択するか、
Input Image」で自分の画像ファイルをアップロード
Submit をクリック
画像セグメンテーション結果を確認。②~④を繰り返す。
62
まとめ:AI による画像セグメンテーション
画像セグメンテーションとは
画像を意味のある領域ごとに分割する技術
画像セグメンテーションの応用例
医療画像:病変部位の特定や臓器の識別
自動運転:道路、歩行者、他の車両などの識別
衛星画像:地形や土地利用の分析
AIによる画像セグメンテーションの特徴
高精度:人間の目では難しい細かい領域も識別可能
自動化:大量の画像を短時間で処理可能
多くの実用的なアプリケーションに使用される
63
演習6で「もっと別の技術も試したい」と思った
人のために、
別のAINoShot)による画像セグメンテーション最新技術
を体験 オンラインサービスであり、混雑時などは動かない
場合がある。講座中で動かなかった場合には、後日試してほ
しい
次のページを使用
https://huggingface.co/spaces/SkalskiP/YOLO-World
下のところで画像を選ぶ(自分の画像をアップロードす
ることも可能)
Categories」に英語の単語や文書を入れ「Submit
64
Text Prompt で対象を指定できることが特色
65
3-6. 画像の3次元化
66
演習7.画像の3次元化
67
68
69
演習7の目的: 画像の3次元化
高精度な仮想試着体験
最先端AI技術による自然な着せ替え
体型・姿勢の違いを考慮
効率的なファッション探索
多様な組み合わせを瞬時に試行
AIとファッション産業の融合展望
オンラインショッピングでの活用
デザインプロセスへの応用
AIの倫理的考察
AIを用いた画像編集、画像加工の倫理的な問題を各自検討
70
演習7の手順: 画像の3次元化
オンラインサービスであり、混雑時などは動かない場合があ
る。講座中で動かなかった場合には、後日試してほしい
ウェブサイトにアクセス
https://huggingface.co/spaces/TencentARC/InstantMesh
画像の選択
Input Image」で画像を選択します。
(画面下部にある既存の画像から選ぶか、自分の画像をアッ
プロード可能)
3次元変換の実行
Generate」ボタンをクリック
着せ替え実行 "Try-on"ボタンをクリック
結果の確認
別の画像で②~④を繰り返す
71
まとめ:画像の3次元化
AI技術の進歩の実感
画像の3次元化
高度な画像認識と3次元変換技術
技術の限界の発見
様々な種類の画像で試行する。技術は万能では無い
3次元化技術がもたらす影響を各自考える
デジタルコンテンツ制作の新しい可能性
72
(ご案内)福山大学では、在学の全学生に対して「数理・データサイエンス・AI
教育プログラム」を実施しています
福山大学数理・データサイエンス・AI教育プログラム概要
概要
リテラシーレベルと応用基礎レベルの2段階で構成
全学部学生が受講可能
文部科学省認定プログラム(認定期限:令和9331日)
特色
1. 共通基礎と専門分野別の応用を学習
2. 実践的な演習を重視
3. デジタル技術を活用した教育システム
4. 全学的な実施体制と継続的な改善
主な内容
ICTの基礎、情報倫理、セキュリティ
データサイエンスとAIの基礎と応用
プログラミングと機械学習の実践
各学部の専門性に応じたデータ活用
目標
社会で活用できる数理・データサイエンス・AI能力の育成
73