Создание нейронной сети для реставрации древнерусской иконописи

Актуальность

Сохранение культурного наследия всегда актуально, как и поиск наилучших методов для решения этой задачи, одним из которых и являются нейросети.

Цель

Создать нейронную сеть для реставрации древнерусской иконописи.

Задачи

1. Создать «датасет» на основе канонических иконописных изображений.

2. Выбрать и дообучить наиболее оптимальное нейросетевое решение.

3. Определить точность результатов работы дообученной нейросети, сравнить результат с аналогами.

4. Проверить применимость полученного решения при консультировании со специалистами на основе иконы, требующей реставрации.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Компьютер с доступом к сети Интернет и программой Visual Studio Code, платформа Kaggle

Описание

1. Проанализировали отличия древнерусской иконописи от других видов изобразительного искусства.

2. Проанализировали особенности существующих иконописных школ.

3. Нашли источники материала для «датасета» и отобрали наиболее подходящие данные.

4. Собрали «датасет».

5. Проанализировали существующие нейросетевые решения и структуры нейросетей.

6. Выбрали наиболее оптимальное нейросетевое решение.

7. Нашли наиболее оптимальный вариант реализации выбранного решения.

8. Реализовали выбранное решение.

9. Определились с необходимостью использования дообучения предобученной модели нейросети.

10. Выбрали наиболее подходящую предобученную модель для используемого нейросетевого решения на основании данных, на которых модель предобучалась.

11. Дообучили полученную ранее предобученную модель с использованием собранного «датасета».

12. Проверили результат работы нейросети с дообученной моделью.

13. Оценили, насколько хорошо сохраняются каноны дообученной нейронной сетью.

14. Сравнили полученные результаты с аналогами.

15. Проверили корректность результата при консультации со специалистами (реставраторами и священнослужителями) на основе иконы, требующей реставрации.

Результаты работы/выводы

Все поставленные задачи были выполнены, получена дообученная модель нейросети, способная восстанавливать изображения икон без нарушения канонических основ.

Перспективы использования результатов работы

Дальнейшее сотрудничество с храмами и реставраторами, увеличение «датасета» и дообучение нейросети на большем количестве икон, создание удобного для пользователя приложения (в том числе мобильного) с функцией распознавания иконописной школы.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Храм Рождества Иоанна Предтечи в селе Ивановское Ступинского района;

Архиерейское подворье-храм в честь святых благоверных князей страстотерпцев Бориса и Глеба в городе Боровске

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа

Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся – победитель;

Региональный этап Всероссийского конкурса научно-технических проектов «Большие вызовы» по направлению «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение» – победитель

Мнение автора

«Мы считаем нашу работу полезной, реально востребованной, актуальной, перспективной и качественной, т. к. она прошла апробацию у заинтересованной аудитории, которая дала положительные отзывы, пожелания и рекомендации по дальнейшему развитию проекта.

Городской образовательный проект «Инженерный класс в московской школе» решает важную и актуальную задачу по формированию интереса к инженерной деятельности среди учащихся среднеобразовательных учреждений и задачу первоначальной профессиональной инженерной подготовки на этапе обучения в школе, что помогает обучающимся сделать более осознанный выбор в пользу той или иной инженерной специальности.

Грамотная организация Открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» позволяет мотивировать участников заниматься интересными проектами, а опыт, пожелания и рекомендации, полученные от жюри, позволяют более качественно доработать проект с перспективой его дальнейшего развития и применения.

Хотелось бы пожелать дальнейшей успешной и плодотворной работы Открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего»