تمرينات رسم الصور وتدريب النماذج - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: صِف باختصار عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص.

الإجابة: س1: تحويل الوصف النصي لتمثيل عددي، ثم يبدأ النموذج من ضوضاء عشوائية ويزيلها تدريجيًا بتوجيه النص لتكوين الصورة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. الفكرة هنا هي وصف كيفية توليد صورة بناءً على وصف نصي مكتوب. العملية تبدأ بأخذ النص الذي يصف الصورة المراد رسمها. هذا النص يُحول أولاً إلى شكل رقمي أو تمثيل رياضي يمكن للنموذج الحاسوبي فهمه والتعامل معه. بعد ذلك، يبدأ النموذج عمله من حالة أولية عشوائية، غالباً ما تكون ضوضاء بصرية غير مفهومة. ثم يقوم النموذج، خطوة بخطوة، بتعديل هذه الضوضاء وإزالة الفوضى منها. التوجيه أو الإرشاد في كل خطوة يأتي من النص الذي وصف الصورة، حيث يوجه النموذج لتحويل الضوضاء العشوائية شيئاً فشيئاً إلى صورة متماسكة وواضحة تتوافق مع الوصف النصي المقدم. إذن الإجابة هي: **تحويل الوصف النصي لتمثيل عددي، ثم يبدأ النموذج من ضوضاء عشوائية ويزيلها تدريجيًا بتوجيه النص لتكوين الصورة.**

سؤال 2: صِف عملية تدريب نماذج الانتشار المستقر.

الإجابة: س2: التدريب على (صورة+وصف). ضغط الصورة، إضافة ضوضاء، ثم تتعلم الشبكة إزالتها بتوجيه النص وتحديث الأوزان.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن نماذج الانتشار المستقر هي نوع من النماذج الحاسوبية المتقدمة التي تتعلم كيفية إنشاء صور جديدة. عملية تدريبها تعتمد على تعليم النموذج العلاقة بين الصور والكلمات التي تصفها.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** وبتطبيق هذا على السؤال، تتم عملية التدريب باستخدام أزواج من البيانات، كل زوج يتكون من (صورة + الوصف النصي لها). أولاً، يتم ضغط الصورة أو تحويلها إلى شكل أبسط. ثم، تُضاف إليها ضوضاء عشوائية بشكل تدريجي حتى تصبح الصورة الأصلية غير واضحة. مهمة النموذج هي أن يتعلم كيف يعكس هذه العملية، أي كيف يزيل هذه الضوضاء خطوة بخطوة. أثناء التدريب، يستخدم النموذج الوصف النصي المصاحب للصورة كدليل أو توجيه لمعرفة أي جزء من الضوضاء يجب إزالته وإلى أي صورة يجب الوصول. بناءً على نجاحه في هذه المهمة، يتم تحديث أوزان النموذج (معاملاته الداخلية) لتحسين أدائه في المرات القادمة.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك الإجابة هي: **التدريب على (صورة+وصف). ضغط الصورة، إضافة ضوضاء، ثم تتعلم الشبكة إزالتها بتوجيه النص وتحديث الأوزان.**

سؤال 1: صف باختصار عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص.

• أ) عملية بسيطة تقوم على نسخ صورة موجودة بناءً على النص.
• ب) عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص تتضمن إدخال وصف نصي (prompt) إلى نموذج توليد الصور، الذي يحول النص إلى تمثيلات رياضية، ثم يولد صورة تدريجياً عبر إزالة الضوضاء من توزيع عشوائي ابتدائي، مع تعديلات متكررة لتحقيق الصورة النهائية المطابقة للوصف.
• ج) عملية تعتمد فقط على تعديل الصور الحالية دون إنشاء جديد.
• د) عملية يدوية يقوم بها فنان بناءً على قراءة النص.

الإجابة الصحيحة: عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص تتضمن إدخال وصف نصي (prompt) إلى نموذج توليد الصور، الذي يحول النص إلى تمثيلات رياضية، ثم يولد صورة تدريجياً عبر إزالة الضوضاء من توزيع عشوائي ابتدائي، مع تعديلات متكررة لتحقيق الصورة النهائية المطابقة للوصف.

الشرح: تستخدم نماذج توليد الصور بالاسترشاد بنص (مثل Stable Diffusion) تقنيات تعلم الآلة لتحويل الأوصاف النصية إلى صور، حيث يتم تدريب النموذج على أزواج من الصور والنصوص لتعلم العلاقة بين الكلمات والميزات البصرية.

تلميح: فكر في كيفية تحويل النص إلى تمثيلات بصرية عبر خطوات متتالية.

سؤال 2: صف عملية تدريب نماذج الانتشار المستقر.

• أ) عملية تدريب نماذج الانتشار المستقر تتضمن تعليم النموذج على مجموعة بيانات كبيرة من الصور، حيث يتم إضافة ضوضاء تدريجية إلى الصور الأصلية، ثم تدريب النموذج على عكس هذه العملية للتنبؤ بكيفية إزالة الضوضاء واستعادة الصورة الأصلية، باستخدام خوارزميات مثل الانتشار العكسي.
• ب) عملية تعتمد على نسخ الصور مباشرة دون أي تعديل.
• ج) عملية يدوية يقوم بها المبرمجون بتعليم النموذج خطوة بخطوة.
• د) عملية تستخدم فقط الصور النصية دون بيانات بصرية.

الإجابة الصحيحة: عملية تدريب نماذج الانتشار المستقر تتضمن تعليم النموذج على مجموعة بيانات كبيرة من الصور، حيث يتم إضافة ضوضاء تدريجية إلى الصور الأصلية، ثم تدريب النموذج على عكس هذه العملية للتنبؤ بكيفية إزالة الضوضاء واستعادة الصورة الأصلية، باستخدام خوارزميات مثل الانتشار العكسي.

الشرح: يتم تدريب نماذج الانتشار المستقر (Stable Diffusion) على خطوتين رئيسيتين: عملية الانتشار الأمامي لإضافة الضوضاء، وعملية الانتشار العكسي لتعلم إزالتها، مما يمكن النموذج من توليد صور جديدة من الضوضاء العشوائية.

تلميح: ركز على كيفية تعلم النموذج من خلال إضافة وإزالة الضوضاء.

صف باختصار عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص (Text-to-Image Generation).

الإجابة: عملية رسم صورة بالاسترشاد بنص تتضمن تحويل وصف نصي (prompt) إلى صورة مرئية. تقوم النماذج المدربة على فهم العلاقة بين النصوص والصور بتحليل النص وفهم عناصره، ثم توليد صورة تتوافق مع هذا الوصف.

الشرح: تعتمد هذه العملية على نماذج الذكاء الاصطناعي التي تم تدريبها على كميات هائلة من أزواج النصوص والصور، مما يمكنها من إنشاء صور جديدة بناءً على وصف نصي.

تلميح: ما هو المدخل الأساسي لهذه العملية؟ وكيف يتم تحويل هذا المدخل إلى صورة؟

ما هي الخطوات الرئيسية لعملية تدريب نماذج الانتشار المستقر (Stable Diffusion)؟

الإجابة: تدريب نماذج الانتشار المستقر يتضمن عدة خطوات أساسية: 1. تدريب نموذج الانتشار (Diffusion Model) لتوليد بيانات (صور) بعد إزالة الضوضاء المضافة إليها تدريجياً. 2. تدريب نموذج ترميز النص (Text Encoder) لفهم وتشفير الأوصاف النصية. 3. دمج نموذج الانتشار مع ترميز النص للسماح بتوجيه عملية توليد الصورة بناءً على النص.

الشرح: الانتشار المستقر هو نوع من نماذج توليد الصور يعتمد على مفهوم الانتشار (Diffusion) الذي يتضمن إضافة الضوضاء إلى البيانات ثم تعلم كيفية عكس هذه العملية لإعادة بناء البيانات الأصلية. دمج ترميز النص يضيف القدرة على التحكم في ما يتم توليده.

تلميح: فكر في المراحل الأساسية التي تمر بها بيانات الصورة أثناء عملية التدريب، وكيفية دمج فهم النص مع هذه العملية.