為追求更自然的AI交互，生物識(shí)別技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入2.0時(shí)代

所謂生物識(shí)別技術(shù)就是，通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。其中，占有率最高的就是指紋識(shí)別了。據(jù)估算，到2020年生物識(shí)別技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到250億美元，5年內(nèi)年均增速約14%。

“刷臉”“虹識(shí)”呼聲高

中科院自動(dòng)化所生物識(shí)別與安全技術(shù)研究中心主任李子青告訴筆者，非接觸類(lèi)生物識(shí)別技術(shù)是指終端設(shè)備不需要和用戶直接接觸便可收集身份特征信息的技術(shù)，虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別、聲紋識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別等都屬于這種類(lèi)型。與聲紋識(shí)別對(duì)聲音環(huán)境要求較高、視網(wǎng)膜識(shí)別對(duì)矯正視力人群可能帶來(lái)的不便不同，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為人臉識(shí)別和虹膜識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景更具廣泛性和便捷性，其商業(yè)化前景更值得期待。

虹膜識(shí)別已走進(jìn)大家日常生活。目前全球已有50多個(gè)機(jī)場(chǎng)都設(shè)置了只需通過(guò)虹膜識(shí)別而讓旅客直接通關(guān)的系統(tǒng)。新加坡也于今年開(kāi)始采用“虹膜掃描”作為旅客及新加坡公民除了照片、指紋外的又一身份辨識(shí)依據(jù)。虹膜識(shí)別在金融領(lǐng)域也大顯身手：為了避免傳統(tǒng)銀行“用戶名+密碼”的信息數(shù)據(jù)庫(kù)被不法人員撞庫(kù)竊取，部分銀行開(kāi)始增加虹膜識(shí)別驗(yàn)證，即只有虹膜掃描信息和賬戶信息完全匹配時(shí)，客戶才可以獲得資金提取的授權(quán)，安全級(jí)別全面升級(jí)。

相比指紋和數(shù)字密碼，虹膜識(shí)別在互聯(lián)網(wǎng)支付應(yīng)用中安全性更高，這也使得虹膜掃描系統(tǒng)相繼獲得三星等品牌手機(jī)的青睞。在北京中科虹霸科技有限公司副總經(jīng)理邱顯超看來(lái)，“虹膜手機(jī)”或?qū)⒊蔀槲磥?lái)人們不可或缺的“智能器官”。

不過(guò)，公眾對(duì)人臉識(shí)別的期待比虹膜識(shí)別更甚：“刷臉吃飯”“刷臉通行”真的可以實(shí)現(xiàn)了嗎？“如今在百度科技園，員工們1秒鐘就能通過(guò)‘刷臉通行閘機(jī)’，不用工卡、不必等待?！卑俣壬疃葘?shí)驗(yàn)室主任林元慶向筆者描述了百度人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用：“下一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景很可能是百度食堂——百度員工去食堂吃飯就可以告別工卡了，幾萬(wàn)人將率先享受‘刷臉’的便捷?！?/p>

追求更自然的AI交互

人臉識(shí)別有兩個(gè)不同的場(chǎng)景，一個(gè)是1：1的人臉比對(duì)，一個(gè)是1：N的人臉識(shí)別。前者常見(jiàn)于銀行、公安系統(tǒng)一些應(yīng)用，一般需提交個(gè)人身份證信息和人臉特征，然后系統(tǒng)再拿身份證照片和提交的信息進(jìn)行1：1的比對(duì);后者也已在刑偵等領(lǐng)域有一定應(yīng)用，但由于1：N識(shí)別精度問(wèn)題導(dǎo)致難度較高，傳統(tǒng)上公安系統(tǒng)也只是借助這項(xiàng)技術(shù)輔助偵查，對(duì)識(shí)別結(jié)果還“不能確信”、對(duì)嫌疑人“不能鎖定”。

百度“刷臉”技術(shù)選擇的是1：N的精準(zhǔn)識(shí)別。林元慶透露，百度從2016年開(kāi)始發(fā)力1：N的識(shí)別應(yīng)用，并取得很大技術(shù)突破，“已經(jīng)可以將1：N的人臉識(shí)別做到非常精確”。百度方面此前宣布，百度大腦的人臉識(shí)別監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率已達(dá)99.7%。

“如果準(zhǔn)確率不夠，在刷臉通行閘機(jī)的應(yīng)用上就可能會(huì)導(dǎo)致百度的員工被攔在門(mén)外，這種情況是不能容忍的?！绷衷獞c告訴筆者，百度人臉識(shí)別的精確度有兩個(gè)指標(biāo)：誤通過(guò)率和通過(guò)率?！巴ㄟ^(guò)率容易理解，就是指匹配的正確率。誤通過(guò)率就是指‘不是百度的人輕易放行了’，我們這個(gè)指標(biāo)接近于0;通過(guò)率則在99%以上。”

事實(shí)上1：N精準(zhǔn)識(shí)別要做到高精準(zhǔn)識(shí)別度并非易事。這也讓李子青在內(nèi)的學(xué)者們懷疑：“真的有宣傳中所說(shuō)的那么高嗎？”“1：N做到高精準(zhǔn)識(shí)別度是最難的?！绷衷獞c也坦承，特別是隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的增大——目前百度通行閘機(jī)和未來(lái)百度食堂的數(shù)據(jù)庫(kù)為2萬(wàn)~5萬(wàn)人——對(duì)識(shí)別的精準(zhǔn)度和安全性都提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

“但這樣才正是百度的‘菜’。”林元慶說(shuō)，只有實(shí)現(xiàn)1：N精準(zhǔn)識(shí)別，才是真正給原有人臉識(shí)別方式帶來(lái)革命性變化，讓人工智能（AI）時(shí)代的交互更智能、更便捷?！拔覀円欢ㄗ龅竭@一點(diǎn)，因?yàn)槲覀兿Ｍ院蟮腁I界面將是非常自然，跟我們的生活無(wú)縫對(duì)接的。”

悄然進(jìn)入2.0時(shí)代

事實(shí)上，在人臉識(shí)別最初走向應(yīng)用之時(shí)，“準(zhǔn)確率”就一直是深化應(yīng)用的瓶頸所在。特別是，最初的二維人臉識(shí)別并不能達(dá)到“臉”與“人”的高度匹配?！叭四樃欁R(shí)別技術(shù)已進(jìn)入2.0時(shí)代?！比斯ぶ悄芸萍脊綰LSee創(chuàng)始人葉舟告訴筆者：“傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)主要是基于可見(jiàn)光圖像的人臉識(shí)別，但這種方式有著難以克服的缺陷，尤其在環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí)，識(shí)別效果會(huì)急劇下降，而且還存在其他比如側(cè)臉、正臉差異較大，用照片圖像進(jìn)行欺詐等問(wèn)題?！?/p>

一位生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域公司的產(chǎn)品經(jīng)理告訴筆者，“如今，活體檢測(cè)取代了靜態(tài)的圖片識(shí)別，紅外光作為人臉特征的采集手段彌補(bǔ)了可見(jiàn)光識(shí)別的不足，真人面具、照片、手機(jī)視頻都不能‘蒙混過(guò)關(guān)’?！倍?，這位產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)，今天人們面對(duì)人臉掃描儀，不再需要“搖頭晃腦”跟機(jī)器“互動(dòng)”來(lái)保證錄入信息的真實(shí)。

目前，人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)可以精確定位面部的關(guān)鍵區(qū)位，甚至可以做到支持一定程度遮擋以及多角度人臉，這便準(zhǔn)確率大幅度提升。即便如此，雙胞胎識(shí)別、整容易容前后的識(shí)別仍然是人臉識(shí)別的技術(shù)瓶頸所在。對(duì)此，李子青告訴筆者，虹膜識(shí)別或許成為解決這個(gè)難題的突破口之一。

與人臉形態(tài)在人不同生命階段所展示出來(lái)的不確定性不同，虹膜具有高度的確定性和唯一性，它從胎兒發(fā)育到肉體死亡，整個(gè)過(guò)程中始終保持其形態(tài)的確定性和與其他個(gè)體的差異性。虹膜的這種屬性早就受到生物識(shí)別技術(shù)專(zhuān)家的重視。作為非接觸類(lèi)生物識(shí)別的重要內(nèi)容，虹膜識(shí)別同樣不需要眼睛與設(shè)備的直接接觸，更加方面、快捷，虹膜與人臉的雙重認(rèn)證為臉部識(shí)別“上了雙保險(xiǎn)”。

不過(guò)，人類(lèi)的平均虹膜直徑為12mm，中國(guó)人的平均虹膜直徑更小。較小的外露面積造成了虹膜特征信息收集的難度。李子青說(shuō)，“此外，中國(guó)人虹膜色彩的豐富性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方人，這也是虹膜識(shí)別面臨的問(wèn)題之一。”

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虹膜識(shí)別有了專(zhuān)用的紅外攝像頭和專(zhuān)用紅外燈，這讓識(shí)別更具可行性。除了識(shí)別掃描射線升級(jí)之外，機(jī)器學(xué)習(xí)和算法本身的迭代也是解決信度難題的重要方面。林元慶表示，數(shù)據(jù)、算法、產(chǎn)品是一個(gè)正循環(huán)，數(shù)據(jù)的迭代和算法的演進(jìn)促進(jìn)更好的產(chǎn)品產(chǎn)生，而更好的產(chǎn)品又反作用于數(shù)據(jù)和算法的進(jìn)一步精進(jìn)?！笆聦?shí)上，百度人臉識(shí)別技術(shù)的突破與近年來(lái)算法上的大量投入密不可分。”林元慶說(shuō)，“百度進(jìn)入人臉識(shí)別行業(yè)，走的是技術(shù)路線”。