Gabriel Fahrenheit. XVIII-wieczna grafika. Fot. Wikimedia Commons
Wizerunek urodzonego pod koniec XVII w. w Gdańsku fizyka Daniela Gabriela Fahrenheita opracowali naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Udało się to dzięki algorytmowi genetycznemu i specjalnie opracowanej aplikacji komputerowej.
Do dzisiejszych czasów nie zachował się żaden portret uczonego. Wszystko, co można znaleźć w internecie, a dotyczy wizerunku wynalazcy anglosaskiego systemu mierzenia temperatury, to fałszywki. Na podstawie inwentarza pośmiertnego wiemy tylko, jak się Fahrenheit ubierał. Nosił peruki, surdut i kamizelkę.
Do stworzenia wirtualnego portretu Fahrenheita wykorzystano wizerunki krewnych oraz gdańszczan jemu współczesnych, reprezentujących podobne pochodzenie i status społeczny: członków patrycjatu, uczonych i duchownych.
Projekt opracowali mgr inż. Tomasz Ziółkowski i dr inż. Jerzy Proficz z Centrum Informatycznego TASK Politechniki Gdańskiej pod kierunkiem prof. Henryka Krawczyka, kierownika Katedry Architektury Systemów Komputerowych i jednocześnie rektora PG.
„Nasza aplikacja pozwala na tworzenie wirtualnych portretów osób, których wygląd pozostaje nieznany. Wykorzystując istniejące dane historyczne, np. portrety krewnych czy opisy, zaprojektowany przez nas algorytm genetyczny wskazuje propozycje wirtualnych wizerunków, które potencjalnie mogą przypominać poszukiwaną przez nas osobę” – powiedział w poniedziałek prof. Krawczyk.
Rektor PG podkreślił, że na obecnym poziomie rozwoju nauki nie jest możliwe stworzenie dokładnej metody rekonstrukcji wyglądu twarzy. „Nasze rozwiązanie pozwala jednak uzyskać pewne wyobrażenie o tym, jak mogła wyglądać dana postać” – zaznaczył.
Do stworzenia wirtualnego portretu Fahrenheita wykorzystano wizerunki krewnych oraz gdańszczan jemu współczesnych, reprezentujących podobne pochodzenie i status społeczny: członków patrycjatu, uczonych i duchownych. Materiały udostępniły Biblioteka Polskiej Akademii Nauk i Muzeum Narodowe w Gdańsku.
Zaprojektowany na PG algorytm należy do rodziny tzw. algorytmów genetycznych. Jego ideą jest poszukiwanie optymalnego rozwiązania poprzez proces inspirowany teorią ewolucji. Podczas działania algorytmu tworzone są liczne potencjalne rozwiązania, dla których cyklicznie przeprowadzane są procedury krzyżowania.
W tym konkretnym przypadku operacje sprowadzają się do łączenia i modyfikacji wizualnych cech twarzy – przy wykorzystaniu techniki morfingu, znanej z animacji komputerowych oraz modelu transformacji.
Spośród wszystkich wygenerowanych rozwiązań, najlepsze wybierane są na podstawie odpowiadających im wartości tzw. funkcji przystosowania.
W przypadku algorytmu, opracowanego na PG, funkcja przystosowania do porównania przetwarzanych portretów wykorzystuje algorytm eigenfaces, używany przy komputerowym rozpoznawaniu twarzy.
W odróżnieniu od klasycznych algorytmów genetycznych, wartości funkcji przystosowania, w pomyśle autorstwa naukowców z PG, są modyfikowane w trakcie działania aplikacji na podstawie nowych wygenerowanych rozwiązań.
„To właśnie stanowi o oryginalności opracowanego algorytmu. I pozwala osiągnąć lepszą jakość wynikowych obrazów przy ograniczonym rozmiarze zbioru portretów historycznych” – powiedział mgr inż. Tomasz Ziółkowski.
Fahrenheit znany jest głównie z tego, że jako pierwszy w przyrządzie służącym do mierzenia temperatury użył rtęci (wcześniej rolę tę pełnił alkohol) i opracował własną skalę liczącą od zera do 212 stopni.
Zdaniem Krawczyka, dokonanie naukowców Politechniki Gdańskiej otwiera nowe wyzwania. „Próbujemy nawiązać współpracę z genetykami, których badania są pośrednio związane z podobnymi tematami jak nasz. Chcemy ustalić, jaki wpływ na wygląd człowieka ma genetyka” – podkreślił rektor uczelni.
Daniel Gabriel Fahrenheit urodził się w Gdańsku w 1686 r. w rodzinie niemieckich kupców. W wieku 15 lat (po śmierci rodziców) opuścił Gdańsk i osiadł w Holandii, a następnie w Anglii, gdzie oddał się pracy naukowej i został m.in. członkiem słynnego angielskiego towarzystwa naukowego Royal Society. Fahrenheit kilkakrotnie odwiedzał Gdańsk - m.in. w 1710 i 1712 roku. Zmarł w Hadze w 1736 r.
Fahrenheit znany jest głównie z tego, że jako pierwszy w przyrządzie służącym do mierzenia temperatury użył rtęci (wcześniej rolę tę pełnił alkohol) i opracował własną skalę liczącą od zera do 212 stopni. Punktem zerowym w przyjętej przez Fahrenheita podziałce była temperatura zamarzania mieszaniny salmiaku i lodu, natomiast 212 stopni F oznaczało temperaturę wrzenia wody.
Skala Fahrenheita stosowana jest nadal w krajach anglosaskich. W pozostałych rejonach świata stosuje się skalę Celsjusza opracowaną w 1742 roku przez szwedzkiego fizyka i astronoma Andreasa Celsjusza. (PAP)
rop/ mlu/ jra/
