人工智能生成的多媒体的出现:放射学领域有远见的物理学家的转世 - Cureus

2024-09-15 22:29:42 英文原文

Abstract

人工智能驱动的多媒体生成技术,特别是通过稳定扩散和变压器的视频合成,为放射学教育、交流和可视化提供了变革潜力。这项研究探讨了各种人工智能生成的多媒体类别,包括图像和视频生成以及语音克隆,重点是视频合成和扫描到视频生成等未来的可能性。利用 Midjourney、RunwaymL Gen2、D-ID 和 ElevenLabs 等工具,我们的目标是让已故的放射学领域有影响力的物理学家转世,展示人工智能利用易于使用的工具生成真实内容的能力,从而促进放射学社区的创造力和创新。

2023 年 12 月 1 日至 7 日期间,我们使用图像到图像生成功能通过 110 个提示创建了 440 张图像,通过图像到视频生成功能创建了 22 个视频,以及两个展示文本转语音和语音克隆技术的视频。从图像到图像到图像到视频和画外音到视频的生成减少,后者需要调整嘴唇、嘴巴和头部运动,而不需要结合面部表情、眼球运动或手部动作。

放射学中的潜在应用包括改进和加速医疗 3D 可视化,以及增强教育内容、信息传递、患者互动和远程会诊。该论文讨论了与人工智能生成的内容相关的限制和道德考虑,强调负责任的使用和跨学科合作以实现进一步的发展。

这些技术正在迅速发展,未来的版本预计将解决当前的挑战。人工智能生成的多媒体的不断进步有可能彻底改变放射学实践、教育和患者护理的各个方面,为该领域的研究和临床应用开辟新的途径。

简介

<威廉·康拉德·伦琴 (Wilhelm Conrad Roentgen) 于 1895 年发现了 X 射线,彻底改变了医学成像并导致放射线照相术的发展(1901 年诺贝尔奖)。尼古拉·特斯拉在高频电流方面的工作为各种放射设备(包括 MRI 机器)奠定了基础。在该领域,人们以他的名字命名的磁通密度国际单位制(SI)单位来纪念他。玛丽和皮埃尔·居里对放射性的研究导致了癌症治疗放射疗法的发展。与此同时,玛丽于 1903 年成为第一位获得诺贝尔物理学奖的女性,并在打破科学和放射学领域的性别障碍方面发挥了重要作用。阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 是放射学的另一位创始人,因为他的光电效应理论(1921 年诺贝尔奖)解释了 X 射线如何与物质相互作用。Christian Doppler 发现的多普勒效应被用于超声成像,可以评估体内的血流和其他动态过程。”:GPT-4

与大型语言模型 (LLM) 类似,它使用基于变压器的技术生成类似人类的文本,人工智能驱动的多媒体生成的最新进展引发了内容创作的一场革命,这些主要基于潜在且稳定的扩散模型,该模型使用深度神经网络逐渐转换复杂的数据。一系列概率步骤以获得理想的结果,这个过程也称为迭代去噪 [1,2]。

AI 生成多媒体需要考虑的类别包括图像生成、视频合成、多视图生成、语音生成和 3D 对象生成由文本到图像和图像到图像生成组成。对于视频合成,这是本手稿的主要重点,可能的迭代包括文本到视频、图像。- 到视频、视频到视频、视频旁白,以及潜在的与放射学相关的扫描到视频生成。值得注意的是,术语“扫描”作为推测的潜在输入源代表任何横断面放射学检查,即 CT 或 MRI。在更具实验性的一端,多视图生成在人工智能开发中特别受关注。通过这种技术,人工智能可以从多个摄像机角度构建物体的视图,而无需完全依赖原始数据[3,4]。这项技术在 3D 可视化领域具有令人着迷的潜力,可以根据有限的成像数据生成 3D 渲染。这导致 3D 对象生成,包括文本到 3D、图像到 3D,以及可能利用人工智能驱动的自动分割的扫描到 3D。最后,语音生成由文本转语音和语音克隆组成。

材料

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摘要

摘要人工智能驱动的多媒体生成技术,特别是通过稳定扩散和变压器的视频合成,为放射学教育、通信和可视化提供了变革潜力。除了完全替换主体的脸部之外,还可以更改本地视频以模仿任何所需文本的发音,这种现象称为深度伪造[14]。将皮埃尔和玛丽·居里的图像动画化以模仿短片视频剪辑,即图像到视频的生成,是使用 RunwayML Gen2(视频 2、3)实现的。由于 D-ID 中包含的限制和对齐规则,无法使用老年爱因斯坦最著名的外观照片,从而阻止用户创建名人或公众人物的视频 [17]。 讨论医疗行业的技术进步近年来发展迅速,并且不断变化。2023, 10.48550/arXiv.2302.03011Blattmann A, Rombach R, Ling H, Dockhorn T, Kim S, Fidler S, Kreis K:对齐你的潜在:高分辨率视频合成与潜在扩散模型。访问时间:2024 年 9 月 16 日:https://midjourney.com/app.Studio.d-id:主页。(