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Queste reti neurali creano mappe satellitari da semplici disegni a mano

'Invisible cities' è un progetto nato all'interno di un Fablab milanese, che coinvolge artisti, ingegneri e designer.

Durante un workoshop di machine learning per artisti che si è svolto a Milano è stato avviato un progetto per creare mappe cittadine con le reti neurali.

Chiamato Invisible Cities, il progetto coinvolge l'uso di reti neurali, un sistema computerizzato ispirato al cervello umano, per tradurre pezzi di mappe in immagini satellitari generative sul modello di diverse città tra cui Milano, Venezia e Los Angeles. Attraverso questa tecnologia, è possibile che un artista disegni a mano degli schizzi di città immaginarie e li inserisca nel modello generativo che poi crea una mappa.

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Il progetto è frutto di un workshop di Opendot Fablab, un laboratorio di fabbricazione digitale e allo stesso tempo una piattaforma di prototipi e progetti.

"In poche parole, quello che stiamo facendo con questo progetto è una traduzione da immagine a immagine. Così come un testo può essere tradotto in un'altra lingua mantenendo le stesse informazioni, allo stesso modo le immagini possono essere tradotte in rappresentazioni diverse dello stesso contenuto semantico" ha detto Gabriele Gambotto, CTO e cofondatore di Leva Engineering, che ha partecipato al progetto.

Immagine: Invisible Cities

Il risultato dell'algoritmo utilizzato è un software progettato per generare una soluzione, e non necessariamente per risolvere un problema in particolare. Il primo network è il "discriminatore", che può dire se un'immagine satellitare è la rappresentazione di una mappa. Il secondo è il "generatore", che impara a creare un'immagine satellitare da una determinata mappa, così realistica da riuscire a convincere il discriminatore.

Il modello è stato allenato con 500 paia di immagini, ognuna composta dalla mappa e dalle immagini satellitari corrispondenti, ha detto Gambotto, tutto ciò è necessario per dare come input una mappa, cosicché il sistema possa sintetizzare una visuale aerea usando il modello urbano selezionato.

"Abbiamo insegnato a una rete neurale (un tipo di intelligenza artificiale funziona in maniera analoga alle cellule del cervello) mostrando una serie di immagini satellitari e gli elementi contenuti in ogni immagine (palazzi, parchi, strade, fiumi…). In questo modo la rete neurale ha 'imparato' a riconoscere e distinguere questi elementi sulla mappa," ha detto il designer Damiano Gui, conivolto a sua volta nel progetto.

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Immagine: Invisible Cities

"Poi abbiamo chiesto alla rete neurale di generare nuove mappe basate su quanto aveva imparato: per esempio, ridisegnare una città usando elementi dello stile di un'altra città, o disegnando un'immagine satellitare fittizia di una città appena disegnata a mano."

Il progetto include un algoritmo che impara la relazione tra due immagini corrispondenti, ha detto l'artista e programmatore Gene Kogan, coinvolto nel progetto, come tra le mappe e le foto satellitari, tra le foto di giorno e di notte, oppure tra gli schizzi a mano e le fotografie. "Una volta che hai un algoritmo che può ricostruire l'una partendo dall'altra (in entrambe le direzioni), puoi usarlo per farne di nuove con nuovi input," ha detto.

Kogan ha aggiunto che l'abilità di creare algoritmi che imparano le relazioni tra immagini corrispondenti ha un grosso margine di applicazione. "In futuro, riusciremo a generare velocemente immagini dettagliate o tridimensionali da semplici scarabocchi, velocizzando il processo di progettazione in molti campi: architettura, cartografia, design industriale, fabbricazione e altri," ha detto.

Kogan dice che il team spera di innescare molte più sperimentazioni creative con tool analoghi, permettendo ad artisti e designer di constibuire a "costruire le interfacce di prossima generazione" per mezzo di queste tecnologie.

Inoltre, in Invisible Cities puoi individuare una "sovversione della tecnologia", aggiunge Michele Ferretti, dottorando in geografia al King's College di Londra, che ha partecipato al progetto. "In questa era digitale, le mappe sono un prodotto di codice, qualcosa che spesso è percepita come arida e tecnica. Ma usando il codice in maniera creativa puoi ottenere dei risultati completamente inaspettati. Noi abbiamo disegnato le città, ma in fondo sono state le reti a 'immaginarle'."