筆跡分析法在寫字機器人中的應用與利弊

陳沈杰 王愛元

摘 要：隨著現代科技智能化的不斷發展和人工智能算法的漸漸成熟，機器人如今在各個領域中有了更加廣闊的市場。在此大環境下，寫字機器人因此誕生。寫字機器人雖然是一種教育、科普的工具，但仍有人將其用在其他領域上，如不法分子用其摹寫他人筆跡，用來偽造合同等違法犯罪行為。這一現象還未泛濫，因此文章將先從寫字機器人的工作原理入手，再對寫字機器人和人類手寫筆跡特征進行比較分析，最后研究總結筆跡分析法在寫字機器人中應用的趨勢及利弊，以防患于未然。

關鍵詞：寫字機器人;筆跡分析法;簽字偽造;仿毛筆字;書法展示

中圖分類號：TP242.3 文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）09-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.018

1 目前市面上的寫字機器人

隨著人工智能技術的快速發展，在工業上早已創造出可執筆畫圖的寫字機器人。在生活中，可代寫的寫字機器人在網上僅需要幾百塊便可買到。

近些年，國內有關寫字機器人的研究較多，其最初的應用初衷是在工程繪圖領域和科普領域等。使寫字機器人引起關注，還是2019年學生買寫字機器人代寫作業的新聞，于是在國內電商平臺以“寫字機器人”為關鍵詞的搜索記錄達數千條。市面上的寫字機器人外形大都分為兩種：一種為“金屬十字架”款式，其價格較為便宜;另一種為價格相對較高的“方框”款式。其主要用于填寫、抄寫等簡單并重復度較高的工作[1]。

如今，科技水平不斷進步，智能化程度不斷提高，科技進步給生活帶來便利的同時，也會給一些行業帶來困擾和挑戰。如在司法鑒定領域，如何鑒別寫字機器人書寫筆跡和人類書寫筆跡，就是一個急需研究和解決的問題[2]。

2 寫字機器人的工作原理及模仿筆跡的方式

2.1 工作原理

目前，網上熱銷的寫字機器人多為“金屬十字架”款式，在橫向左右兩側裝有運動光桿、皮帶和步進電機，用來控制筆的平面移動，及橫筆豎畫的書寫;在縱向上安裝可以活動的運動光桿，再在運動光桿一端上安裝一步進電機，控制其上下運動及抬筆、落筆運動。前后左右上下的三維結合，可以控制筆桿的運動來模仿人書寫的動作，結構框圖如圖1所示。

2.2 模仿筆跡的方式

目前，利用寫字機器人模仿他人筆跡的方式，主要有以下幾種：利用用戶已知字跡“一字一仿”，將被模仿人的字跡原件掃描后導入編輯軟件，制作成計算機能夠識別的字體，由寫字機器人書寫。用戶手寫一遍相關軟件中的字帖，從而創建屬于自己的筆跡字庫，如奎享字體軟件等。將字庫存入自帶的控制軟件，通過手機、電腦連接寫字機器人進行書寫。

以上兩種方法，均是通過寫字機器人對用戶筆跡進行分析，得到其橫坐標與縱坐標的二維信息，并進行“復制”的一種行為。寫字機器人在書寫時，筆速是固定的，筆畫沒有節奏變化，導致寫下的筆跡特征變化不大，如圖2所示。而人類書寫是依靠各個關節的聯動，以及肌肉的配合來完成的。相比之下，這兩種寫字機器人的書寫動作簡單得多，僅僅會因為執筆角度不變的原因，導致筆畫出現微小的顫抖現象。

又或是通過寫字機器人的識別模塊，識別用戶的筆記或手稿，根據已寫字的筆跡生成訓練集，再通過具備相關神經網絡的筆跡分析軟件，分析得到用戶性格、性別、情緒等個性化特征，并經過測試與完善，從而生成符合用戶性格特征的筆跡字庫。理論上，只要有足夠數量的被模仿人的字跡，AI就能通過算法學習并掌握被模仿人的書寫特征，從而生成和被模仿人書寫風格一致的模仿筆跡[3]。

3 筆跡分析法的應用與利弊

3.1 筆跡分析法現在的應用

筆跡分析法是歐洲國家大部分企業使用最多的一種人才測評方法，主要用于人才招聘和選拔。其是以書寫字跡的分析為基礎，通過分析書寫者筆跡的規律，從而判斷出書寫者的性格、能力、心理和行為方式等特征的一種測評技術。在一些歐洲國家的招聘中，往往會明確要求需要遞交手寫應聘書。在中國，筆跡分析技術的發展雖然相對較晚，但作為一項人力資源管理技術，也越來越得到企業單位的重視，在人才招聘中也開始占據重要地位[4]。

3.2 筆跡分析法的利與弊

寫字機器人可執筆完成書寫工作，使人們脫離繁雜且重復的文字書寫重擔，但也產生了一定的隱患[5]。在當今科技高速發展的時代背景下，部分人受利益驅使，通過書寫筆跡入手實施犯罪活動，妄圖對他人的合法財產進行不當侵占。目前，市面上大部分的寫字機器人開源程度高、開發成本低、結構穩固、精度相對較高、技術較為成熟、制作門檻低，加上簽名字跡字數少，可摹仿性強，故寫字機器人偽造簽名字跡具有很強的迷惑性，會使文件檢驗鑒定產生一定的錯判風險，由此涉及的筆跡鑒定類案件糾紛與日俱增。

4 筆跡分析法在寫字機器人上的發展趨勢

隨著我國文化的多元化發展，書法藝術也在當今社會繁榮發展。在新時代及書法藝術的逐步發展過程中，未來寫字機器人在書法展示方面也會有利有弊。

4.1 筆跡分析法在寫字機器人上的現狀

進入20世紀以后，我國的書法藝術也跨進了一個關鍵的發展時期，中國書法文化經歷了上千年的成長，由原先的傳統形態逐漸轉變成為如今的形態。與傳統的實用性書法不同，目前已經發展為一種純藝術形式。

中國香港的香港中文大學教授徐揚生，領導其團隊開發出一個能用毛筆字書寫各種字體的寫字機器人。它不僅在書法水平上基本可以和大師相提并論，而且還可以根據要求書寫出不同風格的字體，比如行楷、隸書等，甚至是一些大師的字跡也可以臨摹。他們簡述這臺機器可以通過筆跡分析法對名家書法進行分解，掌握名家書法具體筆畫的寫法，進而按照名家風格組合寫出其未寫過的字。例如王羲之一生中沒有寫過的字，寫字機器人也可以按照“書圣”的風格寫出來，如圖3所示。

4.2 未來筆跡分析法在寫字機器人上的危害

目前，我國書法創作中比較普遍的問題是文化內涵缺失。隨著科技智能化時代的發展，信息技術和互聯網技術也越來越普遍，電腦和手機逐漸取代了書寫，導致一些作者在書法創作時馬虎大意，經常寫錯別字，文學修養低，只認為將字體寫好看就行。因此，當可以仿寫毛筆字的寫字機器人大范圍上市后，必然會導致一些功利的創作者為了在書法創作圈獲取一定的地位，從而過度使用寫字機器人來代寫。但藝術最寶貴的就是創造者所表現出來的個人風格，在創作過程中，需要根據自身性格及審美進行創作，從而逐漸樹立起屬于自己的風格。這個過程是困難又曲折的，這就要求創作者不僅需要具有較高的學術修養，還要有足夠的理智、耐心和膽量。只有所有的書法創作者都能夠不忘初心，批判地繼承、發展和創新，才能夠保證我國的書法藝術越來越成熟，發展越來越好[6]。

5 結語

寫字機器人的書寫筆跡是按照系統設置好的參數機械運行形成的，存在筆壓均勻、筆寬均勻、筆畫粗細均勻等不變性特征，而人類在正常書寫過程中會不斷調整落筆位置，運筆方向，行筆的距離，書寫的角度、弧度、力度和速度，會在書寫過程中不斷調整，從而形成人類的自然筆跡。寫字機器人書寫筆跡的不變性特征和人類書寫的自然筆跡，有著本質的區別及細節方面的差異。因此，目前在筆跡鑒定過程中，只要充分認識到寫字機器人書寫筆跡的特征并有鑒別意識，應該可以對其進行準確有效的區分。

最后，對于書法展示中有關藝術的認識問題，是根據每個人不同的認識和理解所決定的，目前很難分出誰對誰錯，只能根據審美偏好對問題進行大致評價。但是，書法創作并不是單純的寫字，只有在創作過程中遵循原則，這樣我國書法文化才能夠經久不衰。

參考文獻

[1] 劉暢，黃鈺，胡愛華.寫字機器人書寫特征的識別與研究[J].廣東公安科技，2020，28（2）：30-32.

[2] 付海花.寫字機器人書寫筆跡的鑒別[J].科技風，2019（19）：4.

[3] 朱明新，李夢婕，許潤杰.寫字機器人偽造簽名字跡的鑒別[J].刑事技術，2021，46（1）：66-69.

[4] 陳璐，廖芳.人才測評好工具——筆跡分析法[J].科技廣場，2008（2）：47-48.

[5] 齊志坤.淺談一般類型筆跡案件鑒定所遇問題及解決對策[J].法制與社會，2020（33）：175-176.

[6] 陳小偉.當代書法創作“展廳文化”現象的思考與研究[J].藝術評鑒，2020（16）：23-25.