背景

中华优秀传统文化是我国屹立于世界的精神支柱，集中体现了中国精神、中国气质、中国风范。在当今百年变局时代，传承好中华优秀传统文化，必将为国家发展和民族复兴提供强大的精神动力。对于中华优秀传统文化，“坚持创造性转化、创新性发展”，“不断提升国家文化软实力和中华文化影响力”。利用现代科技特别是人工智能技术，赋能文化传承，是实现传统文化创造性转化、创新性发展的有效途径。 文化与旅游密不可分，文化为旅游行业提供了源源不断的宝贵素材，而旅游则为文化的广泛传播提供了不竭动力。AI技术特别是虚拟现实、增强现实、元宇宙等现代交互式沉浸式技术，可为文旅行业提供线上虚拟体验场景，极大拓展文旅行业的时空限制，有效降低疫情对文旅产业的冲击，因此是实现文化旅游产业的重要技术保障。

在此背景下，2021年9月，陕西师范大学与华为技术有限公司共同成立了陕西师范大学-华为技术有限公司MindSpore研究室，依托民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室、现代教学技术教育部重点实验室、西安市文化旅游资源开发利用重点实验室，开展文化科技融合AI应用场景的研究。由此，昇思MindSpore文旅AI专项兴趣小组（简称：文旅AI SIG）正式成立，并面向开源社区招募志同道合的伙伴。

文旅AI SIG的使命

文旅AI SIG着眼于优秀传统文化的传承，着眼于文化旅游产业的持续发展，充分利用国产AI框架昇思MindSpore，打造文旅行业的典型应用场景，为AI与文旅行业的深度融合提供基于昇思MindSpore的实现范式。

小组重点工作方向

• MindSpore缺失算子的开发：研究MindSpore缺失算子的开发，包括数据框架算子、数据预处理算子，以及网络结构算子，从而完善MindSpore框架，更好服务于文化资源的智能开发。

• 小样本条件下书法和绘画的智能生成：应用样本增强、迁移学习等技术，研究小样本条件下书法和绘画等文化形态的智能生成方法，并建立符合实际需求的网络模型和训练方法，为文化资源的智能开发提供更加实际的智能解决方案。

• 古籍古画的智能修复：将书法绘画的智能修复技术，应用于古籍古画修复的具体场景。综合应用目标检测、特征匹配、边缘检测、风格迁移等技术，建立适应于古籍古画的智能修复方案，为文化遗产的传承提供智能方法。

• 陕北民歌的智能生成和旋律创新：利用多媒体技术、音频处理技术与数据存储技术，建立陕北民歌的数据库，实现陕北民歌的数字化重构。利用深度学习技术，由歌词、自然语言自动生成特定旋律的陕北民歌，实现陕北民歌的智能创作、旋律创新与内容创新，从而为陕北民歌在新时代的传承与发展提供智能支撑。

• 基于元宇宙的文旅行业沉浸式场景的建立与应用：融合使用虚拟现实、增强现实、混合现实等技术，在Unity引擎、头显、数据手套等软硬件的支持下，实现真实场景向虚拟场景的映射，创建虚拟、交互、智能的文旅场景全流程沉浸式元宇宙体验模式，并研究在虚拟博物馆、虚拟旅游、文化资源活化等场景的具体应用，为文旅行业提供典型的数字化智能化解决方案和应用示范。

平台的指导和支持

• 民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室

• 现代教学技术教育部重点实验室

• 西安市文化旅游资源开发利用重点实验室

• 陕西师范大学-华为技术有限公司MindSpore研究室

文旅AI SIG前期成果积累

文旅AI SIG所在的陕西师范大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设大学，也是国家教师教育“985”优势学科创新平台建设高校，2017年成为国家一流学科建设大学，中国语言文学学科相继入选第一轮、第二轮“双一流”建设名单，这为文旅AI SIG从事文化与科技的深度融合提供了坚实的学科基础。 小组筹备前期，陕西师范大学计算机科学学院孙增国副教授带领团队，在实验室主任吴晓军教授、副主任张玉梅教授的指导下，在西安未来人工智能计算中心提供的算力支持下，应用昇思MindSpore框架，在文化资源开发领域，已经获得如下成果，初步彰显本团队在文旅行业场景的开发能力，为本SIG的建立提供了必要的技术积累。

• 智能书法字体生成技术：利用zi2zi、CycleGAN等基础网络模型，融合自注意力机制、密集连接等改进思路，并结合少样本学习及迁移学习框架，构造了书法字体的智能生成模型，能够由印刷体生成对应的书法字体，并能实现不同书法字体的风格迁移。该技术获得华为昇腾技术认证，申请多项软件著作权，并获得2022昇腾AI创新大赛陕西赛区铜奖。

• 智能山水画生成技术：利用pix2pix、CycleGAN等基础网络，构造了山水画的智能生成模型；融合VGG网络和Gram矩阵，构造了山水画智能生成的神经风格迁移模型，能够由风景照片及素描图生成相应风格的山水画，并能实现不同风格山水画的风格迁移。该技术获得华为昇腾技术认证。

文旅AI SIG工作计划

• 初期：小组前期主要以成员学术交流活动为主，每月组织线上或线下交流活动，围绕AI在文旅行业应用的关键问题展开讨论，如智能生成技术、风格迁移技术、特征检测技术、元宇宙构造技术等，介绍国内外研究工作进展，讨论并解决研究工作中的难点问题。

• 中期：通过合作开发等模式，在国内高校及企业间开展文旅AI问题的校企合作研究，打造若干AI在文旅行业的应用范例。

• 后期：通过任务揭榜、申请项目或参加竞赛等模式，在全球范围内开展文旅AI问题的合作研究，实现典型AI文旅场景的落地，取得显著的社会效应和经济效应，推动AI赋能文旅产业高质量发展，并建立团队在AI+文旅领域的影响力。

文旅AI SIG构成

实验室负责人

吴晓军，陕西师范大学计算机科学学院教授、博士生导师，民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室主任，西安市文化旅游资源开发利用重点实验室主任，陕西师范大学智能感知与先进计算研究中心主任，教育部科技委委员，民盟陕西省委员会副主委，民盟西安市委员会主委。

张玉梅，陕西师范大学计算机科学学院教授、博士生导师，民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室副主任，西安市文化旅游资源开发利用重点实验室副主任，陕西师范大学智能感知与先进计算研究中心副主任。

领衔成员

孙增国，陕西师范大学计算机科学学院，民歌智能计算与服务技术文化和旅游部重点实验室，副教授

小组成员

01、苑玉杰， 昇思MindSpore布道师

02、杨瑞，陕西师范大学计算机科学学院，博士生

03、毛魏彬，陕西师范大学计算机科学学院，硕士生

04、刘佳兴，陕西师范大学计算机科学学院，硕士生

05、张志远，陕西师范大学计算机科学学院，硕士生

06、董立人，陕西师范大学计算机科学学院，本科生

07、郑铃锋，陕西师范大学计算机科学学院，本科生