你的靈魂畫作都去哪兒了？揭秘“猜畫小歌”背后的5000萬組數(shù)據(jù)
作者：文摘菌，來源：大數(shù)據(jù)文摘
自從退出中國的搜索引擎市場，谷歌大概無時不刻都想”卷土重來“。昨天，這家以搜索引擎著稱的巨頭公司用一款微信小程序“猜畫小歌”占領(lǐng)了朋友圈“C位”，刷足存在感的同時，還順便激發(fā)了身邊一票“靈魂畫手”。
比如這樣的蒙娜麗莎：
或者這樣的美人魚：
“猜畫小歌”來自Google AI的一款小程序，這也是谷歌第一款微信小程序。據(jù)谷歌官方博文介紹，用戶可以和谷歌的AI組隊，在有限的時間內(nèi)進行速寫。在每一輪體驗中，用戶需要在規(guī)定時間內(nèi)勾勒出一幅日常用品的圖畫（比如狗、鐘表或鞋子），AI“小歌”則需要在時間結(jié)束前猜出圖畫中的物體。
查看案例詳情：http://www.sh-jinniu.com/projects/31408.html
當 AI 猜出你圖畫中的物體時，你就會進入下一輪，你的猜畫連勝次數(shù)也會相應(yīng)增加。你還可以分享有趣的素描圖，并在體驗過程中不斷收集新的題目和圖畫。
據(jù)谷歌介紹，“猜畫小歌”背后的技術(shù)主要是計算機視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由來自Google AI的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動。
當然，在畫的停不下來的同時，不少人也充滿遺憾，谷歌的這個微信小程序，只是為了在中國刷刷久違的存在感嗎？
當然沒有這么簡單。
其實，這只小程序并非中國首發(fā)，早在去年11月，谷歌就上線了一款叫“Quick,Draw!”的線上游戲，也就是“猜畫小歌”的網(wǎng)頁原版。這款游戲中，玩家也需要在一定時間（20秒內(nèi)）畫出要求的圖案，比如駱駝或洗衣機之類的。
游戲界面?zhèn)魉烷T：https://quickdraw.withgoogle.com/
這款網(wǎng)頁版游戲目前仍然可用，如果在中國大陸的你懂得科學上網(wǎng)，可以點擊上邊的鏈接進入，感受一下用鼠標畫圖的難度，絕對比手指畫要艱難許多了。
當然，谷歌后來表示，發(fā)布這個游戲的目的遠不止讓用戶開心，真正的初衷是運用這些草圖，讓計算機學習人如何繪畫。（意味深長啊）
大方的谷歌并沒有私吞這些網(wǎng)友智慧的結(jié)晶，截止今年五月，這款游戲的網(wǎng)頁版已經(jīng)從全球各地收集了五千萬份不同的繪畫，并且在谷歌上開源了數(shù)據(jù)庫。
這些簡筆畫不僅整理清晰，還被貼心的做好了標注。感興趣的同學可以去github或者谷歌自取數(shù)據(jù)集哦。
數(shù)據(jù)集github鏈接：https://github.com/googlecreativelab/quickdraw-dataset
數(shù)據(jù)集谷歌鏈接：quickdraw.withgoogle.com/data
這一數(shù)據(jù)集包含了來自全球100多個國家和地區(qū)人們的繪畫數(shù)據(jù)，據(jù)谷歌消息，這些數(shù)據(jù)也被用來優(yōu)化了本次微信小游戲“猜畫小歌”的開發(fā)。
但是，基于谷歌網(wǎng)站在中國的境況，中國大陸的畫作數(shù)據(jù)遺憾缺失。
不過，本次谷歌微信小程序上線后，中國畫手的信息終于可以補充進來啦，感興趣的同學也可以坐等數(shù)據(jù)集的更新了。
想到自己的畫作還能被收錄進入數(shù)據(jù)庫，為人工智能和人類的進步作出一份微薄貢獻，是不是有點小激動呢？
那么，這些數(shù)據(jù)能用來做什么呢？
文摘菌深夜咨詢了一些科技咖們，得到了很多有趣的猜測：
比如，剛剛從日本回來的Andy同學就認為，可以用來收集abstract reasoning的數(shù)據(jù)，讓機器了解什么是貓；
又比如，來自斯坦福的Q同學覺得，這是可以被作為輪廓識別的寶貴數(shù)據(jù)。
除了這些在人工智能中的寶貴效用，以數(shù)據(jù)新聞著稱的海外科技媒體Quartz和兩位記者，從更人文的角度，給出了一些不太一樣的研究思路：他們希望通過比較世界各地人們繪制基本圖形的方式，了解文化對繪畫的影響。
這要得益于谷歌完備的數(shù)據(jù)庫，這一數(shù)據(jù)庫不僅包含了來自148個國家和地區(qū)的人所畫的11.9萬個不同的圓，也記錄了每個玩家的手指（或鼠標）經(jīng)過路線的坐標。
通過對其中從66個不同國家收集的100多個圓進行一些簡單的幾何分析，他們發(fā)現(xiàn)，不同國家的人習慣于不同的畫圓方向：
美國人喜歡逆時針畫圓，在近5萬個美國人所畫的圓中有86%是逆時針畫的。恰恰相反，日本人更多習慣于順時針畫圓，800個日本人畫的圓中有80%是順時針畫的。
下圖是100個來自不同國家和地區(qū)的人所畫的圓的隨機抽樣：
英國，捷克，澳大利亞和芬蘭人跟美國人有大致相同的比例逆時針畫圓。
法國，德國和菲律賓人甚至有更高的比例-大致90%去逆時針畫圓。在越南，95%的人逆時針畫圓。
Quartz分析的數(shù)據(jù)庫顯示，大部分國家和地區(qū)的人更傾向于逆時針畫圓，唯獨兩個例外：臺灣和日本。
這一項目的成果在一年前發(fā)布在Quartz上：https://qz.com/994486/the-way-you-draw-circles-says-a-lot-about-you/
*大數(shù)據(jù)文摘在去年十二月已經(jīng)發(fā)布了Quartz這篇文章的編譯版，重刊如下，感興趣的同學可以繼續(xù)閱讀。
如何解釋這種差異呢？Quartz也做出了自己的猜測。
一個顯而易見的原因是不同國家的語言。人們書寫文字的不同方式，從上到下，從左到右或是從右到左，是否能夠解答他們繪畫方式的不同呢？美國，西歐和拉丁美洲人的口語雖有差別，但書寫方式大致相同。然而亞洲和中東卻有著與上述國家截然不同的書面文字。
下面幾幅圖展示了一些代表性文字的書寫方式：
比如，先來看看日語中的文字。這里展示了日語中三種文字符號：平假名（hiragana），片假名（katakana）和萬葉假名（kanji）。萬葉假名基于漢字的表意文字，而平假名和片假名是表音文字。其中，平假名最接近于英文字母，也有最多的圓形筆劃，其中大部分圓形筆劃都是順時針方向：
文字あ像英文字母a，是這樣書寫的：
日語和中文的文字都遵循嚴格的筆劃順序。整體來看，一個字是從左上到右下的方向書寫的。美國羅格斯（ Rutgers）大學數(shù)學教授書法家黃一知這樣解釋道：如果你畫一條水平線再畫一條垂直線，就像數(shù)字7一樣，那么日文和漢字的書寫規(guī)則就是把這兩條線當做一個筆劃，中間也沒有停頓。（可以自己從紙上嘗試一下）
因此我們的手會自然而然形成習慣去順時針動，就像漢字“了”代表著一個動作的完成。
基于中文的文字的書寫規(guī)則在小孩子剛剛拿起鉛筆的時候就深深印在他們腦子里了，這也奠定了臺灣和日本的人畫圓基于相同的書寫方式。
當然，限于當時谷歌在大陸的狀況，這款網(wǎng)頁游戲沒有辦法搜集到大陸的信息，這一研究也沒有中國大陸的數(shù)據(jù)，但Quartz研究了過往的研究，發(fā)現(xiàn)調(diào)查結(jié)果也支持了這個發(fā)現(xiàn)。
在1985年對中國人畫圓方式的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，151位參與者中有72%的人順時針畫圓。研究者指出，這也許是因為在行書（中國書法的一種）中筆劃多為順時針。
有興趣的同學也可以坐等谷歌更新帶有大陸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集，然后繼續(xù)這個研究啦。
三角形繪畫方式的相似度在基于中文的語言中更加顯著。97%臺灣地區(qū)的畫手和90%的日本人和韓國人都是逆時針畫三角形。對比來看，美國人一筆劃出的三角形，只有一半多一點的比例是逆時針的。
基于漢字的筆劃順序規(guī)定對角線的格式，就像一個三角形，是先從右向左再從左向右的。從“人”這個字，就不難發(fā)現(xiàn)這種規(guī)律。
另外一組國家的例子也可以讓人們更好地理解畫圓方式的不同。阿聯(lián)酋，科威特，阿爾及利亞，約旦，沙特阿拉伯，以色列，伊拉克和埃及在下面畫圓方式的分布圖中聚集在一起，幾乎互相挨著（除了泰國和韓國在中間）。
阿拉伯文和希伯來文包含很多曲線，讀和寫都是從右向左的順序。在阿拉伯語中，文字的曲線跟隨著手的方向，通常是順時針，這也更好地控制字與字的間隔。
下面是字母“b”和“n”在阿拉伯語中的書寫方式：
如果對剩余國家畫圓方式觀察更仔細一些，就可以發(fā)現(xiàn)其他的一些規(guī)律。舉個例子，韓語（朝鮮語）的書寫系統(tǒng)中有大量的圓形。1500個韓國人所畫的圓有72%是逆時針畫的。
你也許以為韓國會跟臺灣和日本的結(jié)果相似，但韓語的書寫規(guī)則其實是與中文和日語恰恰相反的：圓形都是逆時針書寫的。這就直接導致韓國畫圓方式的結(jié)果更趨近于其他的那些國家。
在泰國的結(jié)果中，有64%的圓是逆時針的，而其文字書寫同樣也包含著大量的圓形筆劃。在42個輔音中，幾乎所有都是從一個小圓圈開始寫。開頭的這個圓圈可以順時針也可以逆時針，但逆時針的圓是順時針的兩倍多。
下面是發(fā)音“m”的泰文：
你也許會問另兩種充滿圓形的文字，緬甸語和格魯吉亞語的結(jié)果如何。
緬甸同日本和臺灣結(jié)果相近，僅22%的圓形是逆時針的。這支持了我們所得出的結(jié)論，但由于樣本只有9個，我們不能這樣輕易下結(jié)論。相似的，格魯吉亞只有72個數(shù)據(jù)，所以不具代表性。
剩余的50個國家傾向逆時針畫圓。這些國家?guī)缀跛卸荚谑褂眠\筆從左至右、且沒有過多圓形筆畫的拉丁字母。英語也有筆順，不過沒有那么死板：可能是因為在孩提時期像大多數(shù)使用拉丁字母的國家畫圓那樣一遍一遍地逆時針寫“c”和“g”。
當然，盡管有許多證據(jù)表明文字能夠影響人們畫圖形的方式，但是這一理論也不能解釋一切。越南也像美國一樣使用拉丁字母，并且有95%的人逆時針畫圓，可是使用中文筆畫的香港也有82%的人逆時針畫圓。
另一種可能的解釋是有人是左利手。也許右利手自然地傾向于逆時針畫圓，除非書寫系統(tǒng)教他們反向（順時針畫圓）。來自Quick,Draw!的數(shù)據(jù)并沒有表明用戶是左利手還是右利手，慣用手的不同可能顯著地影響到他們畫圖的方式。盡管如此，不同國家的左利手并沒有太大的不同，這可能并不能解釋臺灣地區(qū)、日本和其它國家之間的巨大區(qū)別。
那么，究竟什么才是正確的做法呢？
Quaritz在文章中也做出了分析，在20世紀70年代美國為兒童開發(fā)的一項名為“torque test”（“扭力測試”）的常見的心理學練習中，孩子們會得到一張紙，上面有這個。
為了幫助研究人員辨明孩子是左利手還是右利手，孩子們被告知要先后用兩只手畫圓把X圈起來。如果孩子逆時針畫所有的圓（被認為是右利手的證據(jù)）則被認為是“非標準”。如果孩子順時針畫了一個圓（與左利手相關(guān)）都被認為是“標準”。
美國心理協(xié)會主席、扭矩測試的創(chuàng)造者Theodore Blau在1977年發(fā)表的論文中認為，順時針畫圓是學習與行為變異的標志。他警告說，標準畫圓的孩子們，可能有得精神分裂癥的危險。
心理學家們后來反駁了上述觀點，并且一些人特別關(guān)注文化和教育對兒童繪畫習慣的影響。在1997年的一項跨文化研究中調(diào)查了不同年齡段的，在美國生活的美國學生、在日本生活的日本學生和在美國生活的日本學生：62名日本一年級學生中，約有半數(shù)同學順時針畫圓；三分之一的學生逆時針畫圓；五分之一的學生兩種方式都用。
但是，幾乎全部的六年級學生都是順時針畫圓，這暗示著研究者們孩子寫字越多，他們順時針畫圓的變得更加明顯。相比之下，有64%的美國學生逆時針畫圓，這個比例在六年級學生中也只有些許變化。
但是，并不只有日本是這樣。在1973年的跨文化研究中調(diào)查了不同年齡段的美國和以色列兒童是如何畫圓的，結(jié)果表明，也有大量的兒童逆時針畫圓。
研究人員指出，對以色列來說結(jié)果正好相反，他們用到的最接近圓的字母“?”，是順時針寫的。隨著時間的推移，美國人在畫圓的方向上更趨一致，100%的成年受試者逆時針畫圓。在以色列，各個年齡段的受試者中有70%順時針畫圓。
這些研究表明，不僅文化和寫字方式（書法）塑造了人們繪制抽象形狀的方式，而且也表明這種趨勢隨著時間的推移越來越明顯。寫的越多，習慣越根深蒂固。出于同樣的研究目的，我們在全世界范圍內(nèi)收集了90,000個圓，構(gòu)造了一個規(guī)模更加龐大、數(shù)據(jù)更加一致的數(shù)據(jù)集用以支撐過去在小規(guī)模數(shù)據(jù)研究中得到的結(jié)果。
如果英語是你的第一語言，你可能已經(jīng)忘記了小時候上學時，艱難地握著鉛筆，笨拙地按照要求的結(jié)構(gòu)臨摹大小寫字母。在某些語言中，這些規(guī)則不是可以忘卻的記憶，而是書寫的首要條件。比如，在日本和中國，筆順是工整書寫的重要部分，甚至可以象征著教育程度。
現(xiàn)代漢語筆順系統(tǒng)是從漢代盛行的隸書系統(tǒng)演變而來的。隸書書寫時間太長，而人們想要寫的更快，因此隸書演變成行書，一種半草書風格，最終演變成今天的筆畫。根據(jù)書法家黃的說法，使用軟毛筆書寫能夠了解更多的現(xiàn)代中文筆順規(guī)則。
日本人同中國人一樣講究筆順。在1958年，日本教育部制定了國家級的筆順準則，建立了統(tǒng)一的標準，避免出現(xiàn)混亂。（如今這些規(guī)則被放寬了。）
“我認為我運筆的方式很有效并且寫出的字很漂亮”，日本協(xié)會語言中心主任TomoyoKamimura說道。“一些成年人書寫筆畫順序完全錯誤，我們輕視他們那樣書寫，我們認為他們沒有接受教育。”
如今，美國的小孩逐步被傳授印刷體和手寫體的方法，這種方法叫做“快樂書寫”。該方法提倡使用“魔法C”，一種逆時針曲線，用在“c,g,q,o”等字母中。因此，美國的學校會鼓勵小孩子們逆時針畫圓，來幫助他們養(yǎng)成以后第一次書寫字母時所需的基本運動技巧。
什么塑造了我們？
我們有無數(shù)種微妙的方式，不知不覺地將文化帶進我們的世界：繪畫的方式，手勢的意義以及模擬真實世界的聲音。而這是海量數(shù)據(jù)的核心樂趣所在。
為了測試我們的理論，我們請了一些母語使用日語、阿拉伯語、希伯來語、漢語、泰語和越南語的同事、朋友和家人來畫圓圈，雖然這樣感覺有點不太好。但他們?nèi)匀缓芨吲d的加入了，因為他們除了好奇到底自己是怎么畫圓以外，他們也渴望了解一個嶄新的領(lǐng)域。
誠然，這世界上還有很多我們不懂的事情。于此同時，對繪制形狀的研究在心理學上好像已經(jīng)過時了。除了一個例外，我們發(fā)現(xiàn)所有與文化相關(guān)的圖形繪制研究以及“扭矩測試”（“torque test”）都是在1997年之前的。
我們可以合理推斷一下，全世界的人越來越多通過打字來交流，然而盡管某一天書法的藝術(shù)會被遺忘，但到了那個時候，也許我們已經(jīng)形成了一個全新的以鍵盤為主導的文化差異呢。
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