视频为同济大学提供花絮视频

当，当，当!上海海关大楼的钟声响起，《东方红》旋律转换为红太阳升起，伴随数字化城市律动，献礼建党百年。

在2021年的世界人工智能大会上，汽笛声、语音助手和机械手臂工作的声音都可以跨越感官界限，从听闻变成眼见。这，是声声不息的城市乐章。人工智能，让生命之声清晰可见。融AI于万物，汇众智于城市，正是2021世界人工智能大会“智联世界众智成城”的最佳诠释。

“我个人认为最好的科学就是艺术，最好的艺术也会为科学提供另外一个认知维度。”同济大学副校长娄永琪接受第一财经采访时表示。

相比多以实体建筑为背景的设计语言，本届大会的主题背景以声音可视化算法生成视觉特效，融合了实体的上海城市特征与虚拟化的AI艺术化风格，表现出本届大会“科艺同频”的审美追求。

算法引擎，探秘声音可视化

为什么会想到用声音可视化呈现本届的大会主题?

上海的海关大楼钟声体现了上海特色，而上海是中国共产党的诞生地，也是大会对中国共产党百岁华诞的致敬，而机械臂工作的声音、在线支付的声音、语音助手的应答，这些都是城市生活中的数字之声，通过律动音符和数字乐章的串联，构建起人工智能与城市数字化转型的意象连接。再通过现场视觉表现和艺术氛围烘托，打造极致的仪式感——开幕式总导演葛晓耕将这次的创意理念娓娓道来。

本次开场片由同济大学设计创意学院的声音实验室设计，幻维数码制作。多种日常城市之声在主屏幕中一一呈现，让观众在熟悉的听觉感受同时看见声音形态，切身感受智能技术带来的感官冲击。这寓意着城市数字化转型过程中，人工智能于寻常场景孕育出突破性变革。在开幕式的结尾，由声音转换渲染而成的艺术作品，与所有嘉宾一同见证了“点亮数字之都”环节。

“我们承办世界人工智能大会的开幕式已经有四年了，最初的感受是很难表达人工智能。今年，我们运用人工智能声音图像化不仅是将城市声音转化为画面，也在这四年的时间里看到了越来越多AI赋能城市生活的场景，从原来的有所耳闻到眼见为实。以音符象征数字、以音符构成的旋律象征数字化进程、以‘跃动’表现城市活力及基于数字化转型达成的城市能级跃升，这样组织内容话题就是起承转合的乐章结构。”葛晓耕说。

过去声音的图像处理是提取频率、响度、节奏这类低维特征然后转化成图形、颜色、形态、笔触，但现在人工智能技术可以提取图像的高维特征，比如风格、音色、情感。通过将大量的频谱信息映射到多维的数据矩阵上，并使用音色与情感信息生成相应的氛围色彩与重复图形，结合参数化设计工具制作程序生成动画(ProceduralAnimation)以及三维网格(3DMesh)数据。在媒体输出时，通过着色器(Shader)及其他图形学工具将可视化算法运用在动画、视频特效中生成了美轮美奂的场景。不仅如此，还可通过程序化建模(ProceduralModeling)把数据运用在3D打印产品制造流程中，将AI对声音的处理结果转化为艺术装置。

“声音是一种源动力，是能量震动，也是宇宙最基本的元素。我们用算法作为引擎，给声音插上翅膀，可视化是转换方法之一。”同济大学设计创意学院副教授、同济大学声音实验室负责人张屹南告诉第一财经。

说起人工智能在其中的作用，同济大学设计创意学院副教授郁新安告诉记者：“这是很多参数综合来决定的。传统的计算方法没有办法判定这种高维信息，但人工智能可以识别、模仿这些过去计算机无法识别的信息，也就是说现在计算机能够更像人的思维去感知。”从数据集到声音的数据训练均由声音实验室完成。算法设计中有一部分机器学习，，还有一部分靠数学公式，当然，也取决于设计者需要的效果，最终通过计算让人工智能在美学上让声音和视觉产生连接。

在这次的呈现中可不仅仅是合成片子这么简单，因为声音实验室提供的画面是用编程编出来的，和通常片子的拼接渲染还有差异。“采集上海城市声音是我们一直在做的课题，所以这次驾轻就熟，也很开心能够在这么好的舞台上展现。从导演来讲，要驾驭通俗和艺术之间的平衡。这里面的复杂性相对来说用软件比较难实现的。”张屹南说。

“最终我们的目的是能够做出一个有标识性的艺术品，所以会用各种不一样的算法手段，但这显然不是在ps这类软件中实现而是用算法生成或者程序化生成的。”张屹南说。

这是基于深度学习中的循环生成对抗网络(CycleGAN)模型，在无配对的图像数据间实现风格迁移(StyleTransfer)，是人工智能增强人类想象力的范例。

科艺相通，与城市共融

“我想我可以不拘一格，做你无法到达的探索。”还记得2020年泠鸢yousa、小爱同学、小度和小冰四位AI虚拟偶像演绎的《智联家园》主题曲吗?

今年小爱同学、小冰承担了引导嘉宾的主持工作，而新加入的祝融号火星车数字人和百度创始人、董事长兼首席执行官李彦宏还有现场合影的互动环节。

“很荣幸有这样的机会登上WAIC的舞台，也希望能借此提升外界对虚拟偶像的了解，能让更多的人认识和接纳我们。”泠鸢告诉第一财经。

去年献唱了WAIC