KI im Dienste der Gesellschaft: Ein Herz für den STXBP1 e.V.

Bei Blibla ist einer unserer Grundsätze unsere KI-Expertise einzusetzen, um einen positiven Einfluss auf die Gesellschaft zu nehmen. Diese Überzeugung führte uns zu einer einzigartigen Zusammenarbeit mit dem STXBP1 e.V., der uns wahrlich am Herzen liegt. Tim Pietrusky, einer unserer Gründer, hat eine tiefe persönliche Verbindung zum Verein, da er den Verein als Reaktion auf die Diagnose seiner Tochter mit einer seltenen DNA-Mutation namens STXBP1 mitgegründet hat. Deswegen ging es in dieser Zusammenarbeit nicht nur um Technologie; es ging darum, eine Gemeinschaft zusammenzubringen und den kreativen Geist von außergewöhnlichen Kindern zu fördern.

Von Kritzeleien zu Symbolen der Liebe

Die Reise begann mit einer einfachen, aber tiefgreifenden Idee: ein neues T-Shirt-Design für den E-Commerce-Shop vom STXBP1 e.V. zu kreieren, inspiriert von den Kindern, die von der STXBP1-Mutation betroffen sind. Diese Kinder stehen vor einem Spektrum neurologischer Herausforderungen aufgrund von STXBP1-bezogenen Störungen, die früh einsetzende Epilepsie, Entwicklungsverzögerungen und geistige Behinderungen umfassen können, was Aktivitäten wie das Zeichnen außerordentlich herausfordernd macht​​. Wir wollten, dass dieses Design mehr als nur ein Motiv ist; es sollte das Wesen dieser Kinder, ihre Widerstandsfähigkeit und die schiere Entschlossenheit, die sie jeden Tag zeigen, einfangen.

In Zusammenarbeit mit dem STXBP1 e.V. haben wir die Familien innerhalb der Gemeinschaft gebeten, Zeichnungen ihrer Kinder und Geschwister beizusteuern. Trotz der durch ihre Zustände verursachten Schwierigkeiten war die Resonanz überwältigend, mit 157 Zeichnungen von 17 verschiedenen Familien. Diese unglaubliche Teilnahme unterstreicht nicht nur die Kreativität und Stärke dieser Kinder, sondern auch die Bedeutung der Unterstützung solch wichtiger Projekte.

Erstellung des Datensatzes

Die Grundlage jedes KI-Projekts liegt in der Qualität und Vorbereitung seines Datensatzes. Für die Zusammenarbeit mit dem STXBP1 e.V. war unser erster Schritt, eine vielfältige Sammlung von Zeichnungen aus der Gemeinschaft zu sammeln. Diese 157 Kunstwerke waren nicht nur Zeichnungen; sie waren Ausdruck der einzigartigen Perspektiven der Kinder, die von der STXBP1-Mutation betroffen sind und ihrer Geschwister.

Vorbereitung des Datensatzes

Die Vorbereitung dieser Zeichnungen für das KI-Training umfasste mehrere Schritte:

• Digitalisierung: Alle per Post erhaltenen physischen Zeichnungen wurden in hoher Auflösung gescannt, um sicherzustellen, dass die digitale Qualität mit denen per E-Mail erhaltenen Zeichnungen übereinstimmte.
• Bildbereinigung: Jede Zeichnung durchlief einen Bereinigungsprozess. Dieser Schritt war entscheidend, um Artefakte oder irrelevante Details wie die Textur des Papiers oder Markierungen vom Scanprozess zu entfernen.
• Normalisierung: Um die Konsistenz im Datensatz zu wahren, wurden alle Bilder auf ein einheitliches Maß skaliert. Dieser Schritt ist für neuronale Netze essentiell, um die Daten effizient verarbeiten zu können.
• Annotation: Vielleicht der komplexeste Teil des Prozesses war das Annotieren jeder Zeichnung mit einem beschreibenden Text. Diese Beschriftungen enthielten Schlüsselphrasen wie 'Kritzelei im STXBP1-Stil' oder 'Herzkritzelei im STXBP1-Stil auf dunklem Stoffhintergrund'. Der Annotationsprozess ist besonders wichtig, damit die Bilder mit Kontext versehen werden. Diesen Kontext benötigt die KI um später mit dem Wesen des "STXBP1-Stils" etwas anfangen zu können.

Auszug aus dem fertigen Datensatz

Ethische Überlegungen

Angesichts der sensiblen Natur der Kunstwerke und der Privatsphäre der beteiligten Familien stellten wir sicher, dass alle Daten mit größtem Respekt und Vertraulichkeit behandelt wurden. Jeder Beitrag einer Familie wurde anonymisiert und sicher gespeichert, wobei die GDPR-Standards und ethische KI-Praktiken eingehalten wurden.

KI in Aktion: Training des LoRA

Das Training eines KI-Modells, insbesondere eines LoRA, erfordert einen nuancierten Ansatz. Unser Ziel war es, ein Modell zu erstellen, das Herzentwürfe im einzigartigen 'STXBP1-Stil', abgeleitet von den Zeichnungen der Kinder, generieren konnte.

Wir wählten Stable Diffusion XL 1.0 (SDXL) von StabilityAI als unser Basismodell aufgrund seiner Robustheit und Vielseitigkeit bei der Erzeugung hochwertiger Bilder. Diese Entscheidung war ausschlaggebend, da das Basismodell das Trainingsergebnis und die Qualität der generierten Bilder erheblich beeinflusst.

Anpassung durch LoRA

Das Wesen des LoRA-Trainings liegt in seiner Fähigkeit, ein bestehendes Modell so zu verfeinern, dass es neue Stile oder Muster ohne umfangreiches Neutraining von Grund auf übernimmt. Dieser Ansatz war ideal für unser Projekt, da er es uns ermöglichte, das Basismodell mit den einzigartigen künstlerischen Ausdrucksformen der STXBP1-Gemeinschaft zu versehen.

Trainingsprozess

• Verwendung von Kohya_ss: Wir starteten unseren Trainingsprozess mit kohya_ss, einer Web-UI für das Management und die Anpassung des KI-Modelltrainings.
• Umgebungseinrichtung: Unter Verwendung der Infrastruktur von RunPod richteten wir eine Trainingsumgebung mit einer NVIDIA 4090 GPU ein. Diese leistungsstarke Trainingsumgebung war entscheidend für die Bewältigung der rechenintensiven Anforderungen des LoRA-Modelltrainings.
• Parameterabstimmung: Wir wendeten eine maßgeschneiderte Konfiguration an, die durch frühere Projekte verfeinert wurde, um die Lernrate, die Anzahl der Epochen und andere Hyperparameter festzulegen. Diese sorgfältige Abstimmung stellt sicher, dass das Modell effektiv lernt.
• Schlüsselwort-Assoziation: Ein kritischer Schritt im Training war die Assoziation des Schlüsselworts 'STXBP1-Stil' mit den visuellen Mustern im Datensatz. Diese Assoziation ermöglicht es dem Modell, neue Bilder zu generieren, die den Stil widerspiegeln, wenn es mit dem Schlüsselwort aufgefordert wird.

Ergebnis und Iterationen

Nach dem Training bewerteten wir verschiedene Checkpoints (die Ergebnisse des Trainings werden Checkpoints genannt), um die Version zu identifizieren, die den 'STXBP1-Stil' am besten einfing. Version 3 erwies sich als die effektivste und erreichte die richtige Balance zwischen künstlerischer Treue und kreativem Ausdruck. Die Bewertung haben wir rein optisch getroffen, also was uns persönlich am besten gefallen hat.

Durch diesen detaillierten Ansatz gelang es uns, die Lücke zwischen Technologie und menschlicher Kreativität zu überbrücken, was zur Schaffung eines Herzentwurfs führte, der wirklich den Geist des STXBP1 e.V. repräsentiert.

Das Herz des Projekts: Generierung des Herz-Motivs

Als es darum ging, die Herzentwürfe zum Leben zu erwecken, tauchten wir mit einer klaren Vision und dem Werkzeug ComfyUI in den kreativen Prozess ein.

Wir wollten nicht irgendein Motiv erstellen, sondern etwas erschaffen, das tief mit dem Wesen und den Bildern der beteiligten Kinder und Familien resoniert.

Durch einen iterativen Prozess verfeinerten wir unsere Prompts (diese beschreiben das mit KI zu erzeugende Bild) basierend auf dem Feedback, das nicht nur unser Team, sondern auch das kreative Team vom STXBP1 e.V. umfasste. Diese Zusammenarbeit war der Schlüssel dafür, dass die von uns entwickelten Herz-Motive richtig erschienen und eine persönliche Verbindung zu den Erfahrungen der Gemeinschaft und den Originalkunstwerken der Kinder hatten.

Der abschließende Auswahlprozess war ein Zeugnis des kollaborativen Geistes des Projekts, bei dem die Wahl des Vereins auf ein Herz-Mfiel, das ihre gemeinsame Reise am besten einfing. Dieses ausgewählte Herz symbolisierte mehr als nur ein Motiv für ein T-Shirt; es repräsentierte Liebe, Widerstandsfähigkeit und die gemeinsamen Erfahrungen aller beteiligten Familien und zeigte die unglaubliche Synergie von Technologie, Kreativität und Gemeinschaft bei der Schaffung von etwas Bedeutungsvollem.

Das gewinnende Herz wurde dann für den Druck vorbereitet, um die höchste Qualität für die T-Shirts zu gewährleisten. Wir verwendeten erneut ComfyUI mit "RealESGRAN" (ein Modell welches Bilder in einer höhren Auflösung erzeugen kann), um das Bild von einer Auflösung von 1024px x 1024px auf 4k hochzuskalieren.

Fazit: Ein Geflecht aus Technologie und Menschlichkeit

Dieses Projekt steht als Leuchtfeuer dafür, was möglich ist, wenn Technologie auf Menschlichkeit trifft. Das finale T-Shirt-Design ist nicht nur ein Kleidungsstück; es ist ein Symbol für Liebe, Einheit und das grenzenlose Potenzial der KI, der Gesellschaft zu dienen.

Schließe dich uns an, um den STXBP1 e.V. zu unterstützen, indem du ein T-Shirt kaufst und es als Ehrenzeichen trägst, um die unglaubliche Reise dieser Kinder und die Kraft von gemeinschaftsgetriebener Innovation zu feiern.