توليد البيانات المرئية باستخدام الذكاء الاصطناعي - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الدرس الثالث

توليد البيانات المرئية

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

استخدام الذكاء الاصطناعي في توليد الصور

Using AI to Generate Images

بينما ركزت خوارزميات رؤية الحاسب التي تم توضيحها في الدرسين السابقين من هذه الوحدة على فهم الجوانب المختلفة لصورة معينة، يركز مجال توليد الصور (Image Generation) في هذا الدرس على إنشاء صور جديدة. فمجال توليد الصور (Image Generation) له تاريخ طويل يعود إلى الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، عندما بدأ الباحثون لأول مرة في إجراء تجارب على معادلات رياضية لإنشاء الصور. وفي عصرنا الحالي نما هذا المجال ليشمل مجموعة واسعة من التقنيات. يُعد استخدام الفراكتالات (Fractals) من أقدم وأشهر تقنيات إنشاء الصور، والفراكتال هو شكل أو نمط هندسي مشابه لذاته، مما يعني أنه يبدو متشابهاً عند تكبيره بمقاييس مختلفة. وأشهر فراكتال هو الذي يضم مجموعة ماندلبروت (Mandelbrot) الموضح في الشكل 4.25.

في أواخر القرن العشرين، بدأ الباحثون في استكشاف أساليب أكثر تقدماً لتوليد الصور مثل الشبكات العصبية. يُعد إنشاء صورة من نص (Text-to-Image Synthesis) من أكثر التقنيات شيوعاً لإنشاء الصور باستخدام الشبكات العصبية، وتتضمن هذه التقنية تدريب شبكة عصبية على توليد صور من أوصاف نصية. فتدرب الشبكة العصبية على مجموعة بيانات من الصور والأوصاف النصية المرتبطة بها. وتتعلم الشبكة ربط كلمات أو عبارات معينة بخصائص معينة للصورة مثل: شكل العنصر أو لونه. وبمجرد أن تُدرّب الشبكة يصبح من الممكن استخدامها في إنشاء صور جديدة بناءً على الأوصاف الواردة في النص، وتستخدم هذه التقنية في إنشاء مجموعة واسعة من الصور تتراوح ما بين العناصر البسيطة إلى المشاهد المعقدة.

وهناك تقنية أخرى لتوليد الصورة تتمثل في إنشاء صورة من صورة (Image-to-Image Synthesis)، وتتضمن هذه التقنية تدريب شبكة عصبية على مجموعة بيانات من الصور؛ لتتعلم التعرف على الخصائص الفريدة للصورة حتى تولد صوراً جديدة مشابهة للصورة الموجودة، ولكن مع وجود اختلافات في الآونة الأخيرة استكشف الباحثون إنشاء صورة من صورة بالاسترشاد بنص (Text-Guided Image-to-Image Synthesis)، مما يعني بين نقاط القوة في طرائق إنشاء صورة من نص، وطرائق إنشاء صورة من صورة من خلال السماح للمستخدم بتوجيه عملية الإنشاء باستخدام توجيهات نصية (Text Prompts)، وتستخدم هذه التقنية في توليد صور عالية الجودة تتوافق مع التوجيه النصي، وتكون في الوقت ذاته مشابهة بصرياً للصورة الطبيعية.

وأخيراً، هناك تقنية أخرى من أحدث التقنيات في هذا المجال تتمثل في رسم صورة بالاسترشاد بنص (Text-Guided Image-Inpainting)، ويُركز على ملء الأجزاء المفقودة أو التالفة من الصورة بناءً على وصف نصي معين، ويقدم الوصف النصي معلومات عن الشكل الذي يجب أن تبدو عليه الأجزاء المفقودة أو التالفة من الصورة. والهدف من خوارزمية الرسم هذه أن تستخدم المعلومات، لإنشاء صورة واقعية ومترابطة. يقدم هذا الدرس أمثلة عملية على توليد الصور من خلال: إنشاء صورة من نص، وإنشاء صورة من صورة بالاسترشاد بنص، ورسم صور بالاسترشاد بنص.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

236

الدرس الثالث توليد البيانات المرئية رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.saاستخدام الذكاء الاصطناعي في توليد الصورUsing AI to Generate Imagesبينما ركزت خوارزميات رؤية الحاسب التي تم توضيحها في الدرسين السابقين من هذه الوحدة على فهم الجوانب المختلفة لصورة معينة، يركز مجال توليد الصور (Image Generation) في هذا الدرس على إنشاء صور جديدة. فمجال توليد الصور (Image Generation) له تاريخ طويل يعود إلى الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، عندما بدأ الباحثون لأول مرة في إجراء تجارب على معادلات رياضية لإنشاء الصور. وفي عصرنا الحالي نما هذا المجال ليشمل مجموعة واسعة من التقنيات. يُعد استخدام الفراكتالات (Fractals) من أقدم وأشهر تقنيات إنشاء الصور، والفراكتال هو شكل أو نمط هندسي مشابه لذاته، مما يعني أنه يبدو متشابهاً عند تكبيره بمقاييس مختلفة. وأشهر فراكتال هو الذي يضم مجموعة ماندلبروت (Mandelbrot) الموضح في الشكل 4.25.في أواخر القرن العشرين، بدأ الباحثون في استكشاف أساليب أكثر تقدماً لتوليد الصور مثل الشبكات العصبية. يُعد إنشاء صورة من نص (Text-to-Image Synthesis) من أكثر التقنيات شيوعاً لإنشاء الصور باستخدام الشبكات العصبية، وتتضمن هذه التقنية تدريب شبكة عصبية على توليد صور من أوصاف نصية. فتدرب الشبكة العصبية على مجموعة بيانات من الصور والأوصاف النصية المرتبطة بها. وتتعلم الشبكة ربط كلمات أو عبارات معينة بخصائص معينة للصورة مثل: شكل العنصر أو لونه. وبمجرد أن تُدرّب الشبكة يصبح من الممكن استخدامها في إنشاء صور جديدة بناءً على الأوصاف الواردة في النص، وتستخدم هذه التقنية في إنشاء مجموعة واسعة من الصور تتراوح ما بين العناصر البسيطة إلى المشاهد المعقدة.وهناك تقنية أخرى لتوليد الصورة تتمثل في إنشاء صورة من صورة (Image-to-Image Synthesis)، وتتضمن هذه التقنية تدريب شبكة عصبية على مجموعة بيانات من الصور؛ لتتعلم التعرف على الخصائص الفريدة للصورة حتى تولد صوراً جديدة مشابهة للصورة الموجودة، ولكن مع وجود اختلافات في الآونة الأخيرة استكشف الباحثون إنشاء صورة من صورة بالاسترشاد بنص (Text-Guided Image-to-Image Synthesis)، مما يعني بين نقاط القوة في طرائق إنشاء صورة من نص، وطرائق إنشاء صورة من صورة من خلال السماح للمستخدم بتوجيه عملية الإنشاء باستخدام توجيهات نصية (Text Prompts)، وتستخدم هذه التقنية في توليد صور عالية الجودة تتوافق مع التوجيه النصي، وتكون في الوقت ذاته مشابهة بصرياً للصورة الطبيعية.وأخيراً، هناك تقنية أخرى من أحدث التقنيات في هذا المجال تتمثل في رسم صورة بالاسترشاد بنص (Text-Guided Image-Inpainting)، ويُركز على ملء الأجزاء المفقودة أو التالفة من الصورة بناءً على وصف نصي معين، ويقدم الوصف النصي معلومات عن الشكل الذي يجب أن تبدو عليه الأجزاء المفقودة أو التالفة من الصورة. والهدف من خوارزمية الرسم هذه أن تستخدم المعلومات، لإنشاء صورة واقعية ومترابطة. يقدم هذا الدرس أمثلة عملية على توليد الصور من خلال: إنشاء صورة من نص، وإنشاء صورة من صورة بالاسترشاد بنص، ورسم صور بالاسترشاد بنص.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: Untitled Description: A QR code with the text 'رابط الدرس الرقمي' (Digital Lesson Link) above it and 'www.ien.edu.sa' below it. The QR code is black and white. Key Values: www.ien.edu.sa Context: Provides a digital link for further resources related to the lesson.**FIGURE**: شكل 4.25: فراكتال ماندلبروت Description: An intricate, self-similar fractal image known as the Mandelbrot set. It features a large black cardioid-like shape at its center, surrounded by smaller, complex, and infinitely detailed black shapes. The background transitions from deep red to orange and yellow, highlighting the fractal's boundary with vibrant colors and intricate patterns. Context: Illustrates an early example of image generation using mathematical equations, demonstrating the concept of fractals and self-similarity, as mentioned in the accompanying text.**IMAGE**: Untitled Context: Indicates the official source and publisher of the textbook material.