2024年第十七届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛D题思路

D题 AI绘画带来的挑战（本题仅限专科组和爱好者组选用）

2023 年开年， ChatGPT作为一款聊天型AI工具，成为了超越疫情的热门词条；而在 AI 的另一个分支——绘图领域，一款名为 Midjourney（MJ）的软件，热度完全不亚于ChatGPT。AI绘画技术可以模仿设计师的风格和技巧，自动生成类似于人类设计师的设计作品。AI绘画技术可以应用于各种领域，包括绘画、插画、平面设计等，具有较高的效率和精度，能够大大提高创作效率和创作质量。然而，AI绘画技术也带来了一些挑战和风险。比如对于一些传统的美术设计类赛事组织方来说，AI绘画技术就带来了评奖公平性的挑战，由于一些设计作品很难快速判断出究竟是由 AI设计的，还是由人类设计师
设计的，所以赛事评奖工作变得异常复杂，当参赛作品较多的时候，很难保证最终的结果公平性，附图就是几幅由MJ软件设计的建筑图片，即使业内人士也不能保证做出准确的判断。请你和你的团队建立合理的数学模型以解答如下问题。

第一阶段问题：

1. 从简单的几何角度，是否可以找到AI绘画中不符合逻辑的地方？
2. 请尝试建立数学模型对图片进行打分，评估这幅图片是由AI绘图软件生成的可能性。

思路与求解

为了解决这个问题，我们可以分步骤构建一个基于图像分析的数学模型来评估一幅图片是否可能由AI绘图软件生成。以下是详细的步骤、模型构建和代码实现的说明。

步骤一：理解AI绘图的常见特征和缺陷

AI生成的图像经常包含一些不符合自然逻辑或物理规则的元素。例如，光影处理