书法艺术机器人取代不了，但书法老师可以！华东师大学生团队研发AI书法教学系统已获10余项专利

书法是一种审美艺术，似乎永远无法被机器人所替代。但是，传统的书法教学能借助人工智能技术，达到事半功倍的教学效果吗？

华东师范大学通信与电子工程学院微电子“菁英班”本科生刘杭、王茜、顾俊杰研发的书法教学智能系统，集合了图像处理技术、深度学习技术、增强现实技术、智能机器人技术于一体，为智能书法学习、书法等级考试训练提供了一套完整的解决方案。

打破以往书法教学软件脱离纸笔书写的弊端，将深度学习应用于毛笔字迹的书法评价，真正实现了人工智能与艺术的结合，该系统荣获“2019（第12届）中国大学生计算机设计大赛”人工智能组一等奖。

刘杭自幼练习书法，大一下学期还选修了学校的书法课。在他看来，书法作品不仅仅是线条和结构，它的呈现与书写者的情感、经历密不可分。由于每个人的审美各不相同，书法作品也没有绝对的好坏之分。

他领衔的团队之所以决定研发书法智能教学系统，是基于他日常的一则观察：经验丰富的书法老师能够对“笔”和“墨”进行控制，也就是笔法和墨法。可是在某些地区，书法教师资源相当稀缺。即使学校开设书法课堂，授课老师也并不专业，很多有天赋的孩子没有机会接受正规的书法教育。

“智能教学系统更应该是具有敏锐眼光的伴读书童。帮助书写者观察、分析、比对，迫使书写者进行思考和自我纠错。在练习书法的过程中，这种协助很有效果。”

刘杭的设想是，如能将书法教学的过程智能化、系统化，就可以解决书法师资缺少的问题，也可以随时随地进行书法学习。

在刘杭团队研发的之书法教学系统中，涵盖行、草、隶、篆、楷等不同的字体，使用者都可以根据自身喜好，选择书写风格。系统利用基于向量误差的书写评析模型，通过书法字迹智能提取、智能书法评分、智能书写指导等过程，将单字书法中书写失误部位用红色标记，将书写准确部位用绿色标记，最终实现有效指导书写者进一步改进与学习的目的。

据悉，在设计智能教学系统时，这一学生团队通过运用图像处理技术对书写者字迹墨色的变化、线条的运动节奏以及结构的准确性进行精确检测。特别是通过和原帖进行比对，给出相应的书写评分和深度解析。

“您写的书法，比例合适，用笔轻重合适呢，写得很棒，综合得分为：87分，请看右图，红色区域需要注意。”系统的评分及指导表达很“接地气”，根据书写字迹的特征分析情况，给出相应的书写建议。他强调，这一过程实际上是为书法学习者提供可参控的书写建议及分析，以引导书写者反思书写方式，提升书写水平。

目前，该团队已申请1项软件著作权、5项国家发明专利、6项实用新型专利，并拿到申请号，部分专利已授权。

作者：樊丽萍  吴潇岚
编辑：张鹏
责任编辑：樊丽萍

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