XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Ожившие герои: использование нейросетей для воссоздания лиц героев Великой Отечественной войны
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Память о героях Великой Отечественной войны играет важную роль в патриотическом воспитании современного поколения. Новые информационные технологии открывают двери для изучения прошлого, позволяя по-новому взглянуть на исторические материалы.
Использование нейросетей для воссоздания лиц участников войны может стать инструментом для сохранения памяти о героическом прошлом нашей страны. Нейроалгоритмы позволяют анимировать фотографии ветеранов, сделав их лица живее и выразительнее, приближая образы наших предков к современному зрителю.
Я выдвинул гипотезу: если оживить фотографии героев войны с помощью нейросетей, можно повысить интерес современных школьников к истории.
Объектом исследования стали герои Великой Отечественной войны, чьими именами названы улицы города Полярного.
Предмет исследования – нейросети.
Актуальность: В последние годы технологии нейросетей позволяют делать удивительные вещи, такие как восстановление и анимация старых фотографий. Это открывает новые возможности для изучения истории через визуальные образы.
Целью исследования является изучение возможностей нейросетей в воссоздании лиц героев Великой Отечественной войны и оценка эффективности применения этих технологий в образовательных целях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
-
Изучить исторические источники и найти фотографии героев.
-
Изучить доступные методы обработки изображений с помощью нейросетей. Анализ методик и алгоритмов анимирования лиц на фотографиях с помощью искусственного интеллекта.
-
Экспериментальная проверка. Оживления и реконструкции лиц героев ВОВ.
-
Создание виртуальной экспозиции «Ожившие герои». Провести анализ результатов методом анкетирования.
Глава 1 Теоретическая часть
1.1. Обоснование темы
Город Полярный Мурманской области колыбель Северного флота. Он являлся важной военно-морской базой Северного флота СССР во времена Великой Отечественной Войны, обеспечивавшей защиту северных морских путей и коммуникаций между союзниками.
Сегодня Полярный сохраняет историческое наследие тех времен, посвящённое подвигам моряков Северного флота. Многие улицы города Полярного носят имена выдающихся моряков-героев, прославившихся своими подвигами в годы Великой Отечественной войны и послевоенное время. Названия улиц отражают уважение жителей к героическому прошлому и морским традициям нашего региона.
1.2. Сбор и анализ исторической информации
Я изучил краткую биографию этих героев, выделил интересные факты и нашел их архивные фотографии.
Иван Егорович Гандюхин (1918-1944 гг.)
Старший краснофлотец, подводник, рулевой сигнальщик.
Иван Михайлович Сивко (1921-1941 гг.)
Морской пехотинец, Герой Советского Союза. В одиночку держал оборону, при отступлении основных сил морских пехотинцев, героически погиб, уничтожив около 30 фашистов.
Магомед Имадутдинович Гаджиев (1907-1942 гг.)
Моряк-подводник, командир бригады подводных лодок, капитан 2-го ранга, Герой Советского Союза. Именно ему пренадлежит знаменитое изречение: «Нигде нет такого равенства перед лицом смерти, как среди экипажа подводной лодки, на которой либо все побеждают, либо все погибают».
Аркадий Ефимович Моисеев (1913-1942 гг.)
Советский моряк-подводник, капитан-лейтенант. Осуществил первую в советском флоте торпедную атаку в Великой Отечественной войне 27 июня 1941 года.
Израиль Ильич Фисанович (1914-1944 гг.)
Моряк-подводник, капитан 2-го ранга, Герой Советского Союза. Во время войны он был одним из самых результативных командиров-подводников на Северном Флоте.
Еще при жизни Израиля Фисановича была издана его книга –«Записки подводника»Александр Солженицын писал про Фисановича:у него было два оружия- стихи и торпеды.
Федор Алексеевич Видяев (1912-1943 гг.)
Советский моряк-подводник. Капитан-лейтенант. Он стал прототипом героя фильма «Командир счастливой щуки». За годы боевых действий совершил 18 походов, в 1943 году подлодка щ-422 ушла в свой последний поход.
Котельников Виктор Николаевич (1908-1943 гг.), капитан 1-ранга.
Виктор Николаевич, первый, кто прошел подо льдом на подлодке. Погиб в боевом походе.
Николай Александрович Лунин (1907-1970 гг.), моряк-подводник,
Герой Советского Союза, контр-адмирал. В ходе войны Лунину было засчитано потопление 17 кораблей противника. Контр-адмирал Иван Колышкин писал про Лунина : «Он воюет дерзко, хитро и с размахом». Николай Александрович пережил войну, и вся его дальнейшая жизнь была связана с военно-морским флотом.
Валентин Георгиевич Стариков (1913-1979 гг.)
Герой Советского Союза, вице-адмирал. За время службы на подлодке М-171, Валентин Георгиевич совершил 23 похода, потопил 13 вражеских кораблей. После окончания войны продолжил служить в военно-морском флоте.
В честь девяти участников Великой Отечественной войны названы улицы города Полярный. (Приложение 1)
Глава II. Практическая часть.
2.1. Что такое нейросеть
Что такое нейросеть – это умный компьютер, который учится понимать и обрабатывать информацию, как человек! Этот компьютер может научиться рисовать картины, писать музыку, сочинять стихи или даже превращать обычные фотографии в анимированные!
С помощью этого инструмента любое изображение можно привести в движение. Этот эффект очень интересен, если это старые фотографии. На фотографиях изображение статично, а с помощью нейросети оно становится динамичным. Люди на фотографиях могут улыбаться, поворачиваться, махать рукой.
Вот как это работает:
-
Шаг первый: Показать компьютеру много похожих картинок и видеороликов, чтобы научить его понимать, как двигаются лица и тела.
-
Шаг второй: Если дать нейросети обычную фотографию, она сама придумывает, как бы выглядел человек, если бы он начал двигаться.
-
Шаг третий: Нейросеть создаёт маленькие изображения в различных ракурсах, соединяя их вместе, получается небольшое видео, будто герой на старой фотографии стал живым.
Где можно применить эти технологии? В работе с портретами значимых личностей, для обработк семейных фотокарточек, для создания небольших анимационных видео на различную тематику.
2.2. Практическое применение нейросети
В исследовательской работе я решил применить современные технологии для анимирования (оживления) фотографий героев ВОВ, чьими именами названый улицы моего города.
Осуществить задуманное мне помогли нейросети:
Hailuoai –video и flex clip. Обе нейросети дают возможность бесплатно создать анимацию фотографий.
Проанализировав полученные результаты, я сделал вывод, что наиболее интересные работы получаются, когда изображение на фотографии четкое, а сам портрет расположен полубоком. Если изображение смотрит в фас, то нейросеть чаще всего просто меняет ракурс камеры. Как будто снимают видео с замершим на месте человеком.
Обрабатывая фотографию Аркадия Ефимовича Моисеева я столкнулась с трудностью. На изображении военный был с биноклем. Нейросеть в движении вместо двух линз у бинокля, сделала три. Чтобы получился хороший результат, пришлось искать фото без бинокля в руках.
Особенность работы в нейросети с фотографиями, заключается в том, что результат сложно предугадать, и в выбранных программах на него нельзя повлиять.
В результате проделанной работы из портретов героев была сфомирована виртуальная экспозиция, оформленная в презентацию.
2.3. Опрос общественного мнения
Полученными результатами я поделился с одноклассниками. Ребята увидели не просто портреты, а небольшие видео-ролики, анимации. Каждую работу я сопроводил интересными фактами из жизни этих людей.
Получился эффект оживших героев, которые доблестно защищали нашу Родину.
После проделанной работы, я провел анкетирование на базе своего класса, опрашивал ребят в возрасте 9-10 лет.
Школьникам задали вопросы:
Что нового они узнали?
Интересен ли был формат «оживших фото»? (Приложение 2)
21 из 23 учеников ответили утвердительно, и смогли ответить на вопрос, что запомнилось.
Все опрошенные изъявили желание самостоятельно поработать с нейросетями.
Интерес к истории ВОВ вырос. Гипотеза подтвердилась. Нейросети помогают помнить.
Заключение
Гипотеза подтвердилась: если оживить фотографии героев войны с помощью нейросетей, можно повысить интерес школьников к истории.
Новые технологии могут стать помощниками в различных сферах деятельности человека. Применение нейросетей для реализации различных задач открывает большие возможности перед человеком. Это способ взглянуть на исторические события под новым ракурсом, с помощью анимирования портретов людей, чьи подвиги навсегда остались в истории нашей страны. С помощью нейросетей можно создавать виртуальные экспозиции на различные тематики, в том числе посвященные историческим событиям. Это может стать инструментом для поднятия патриотизма среди современных школьников, благодаря новым методам подачи информации.
Нейросети –инструмент для сохранения исторической памяти. Будущее за технологиями.
Помнить – значит жить!
Список использованной литературы:
-
Вербин О. Г. Из истории Полярного: избранные очерки.- Мурманская область. Полярный, 2020. – 268 с.
-
Гаджиев, Б. И. Магомет Гаджиев от Дагестана до Антарктиды / Б.И. Гаджиев .—Махачкала : Юпитер, 1997. - 260 с.
-
Мирошниченко, П. А. Подводные рейды / П. А. Мирошниченко. — Мурманск : Мурманское книжное издательство, 1984. — 192 с.
-
Подводной войны рядовые : очерки / сост. Ф.В.Константинов, С.С. Шахов. - Мурманск : Кн. изд-во,1979. - 160 с.
-
https://www.srgvs.ru/polyarnyy-v-vov?ysclid=ma79w66u78263222965
-
https://dtf.ru/id2687299/3737292-neyroset-chto-eto-takoe-i-kak-ona-menyayet-tehnologii-segodnya
Приложение 1
Гандюхин И. Е. Сивко И. М. Гаджиев М. И.
Моисеев А. Е. Лунин Н. А. Видяев Ф. А.
СтариковВ. Г. Фисанович И. И. Котельников В. Н.
Приложение 2
1 вопрос
Что нового Вы узнали?
_________________________________________________________________
2 вопрос
Появилось ли желание больше узнать об исторических событиях времен Великой Отечественной войны?
_________________________________________________________________
3 вопрос
Хотел бы ты самостоятельно оживить фотографии?
_________________________________________________________________