AI人臉識(shí)別技術(shù)前景光明 水平在不斷提升

雖然尚存在隱私難題，但人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)能夠幫助人們完成診療預(yù)約與度假登記。

▲ 皇家加勒比渡輪公司實(shí)行人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行乘客安檢與身份驗(yàn)證，效率更高

想象一下，你和家人正站在碼頭，等待登上巨型渡輪，開(kāi)始一段陽(yáng)光沙灘海浪仙人掌的舒適假期，然而，回到現(xiàn)實(shí)，視野中出現(xiàn)的是等待安檢、拖運(yùn)以及對(duì)照身份的長(zhǎng)隊(duì)。乘客通常需要 75 分鐘的等候才能完成登船手續(xù)，加上迫切心情，近在咫尺的甲板變得如天涯般遙不可及。

皇家加勒比游輪公司認(rèn)為，有必要進(jìn)一步加快乘客的檢查速度，而其中的關(guān)鍵，就是AI人臉識(shí)別技術(shù)。

去年12月，該公司組織了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，讓乘客們搭上一艘前往佛羅里達(dá)州勞德代爾堡的郵輪。乘客們首先利用該公司提供的應(yīng)用程序進(jìn)行自拍，然后在港口位置由AI數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)真人相貌進(jìn)行匹配，經(jīng)過(guò)快速?gòu)?fù)核，快速進(jìn)入了自己的船艙。

結(jié)果是：客戶滿意度得到顯著提升。

皇家加勒比游輪公司邁阿密分部數(shù)字運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人 Jay Schneider 表示，“我們希望將原本冷冰冰的檢查變成一場(chǎng)熱烈的歡迎儀式?！彼麄兊哪繕?biāo)，是確保乘客“在10分鐘內(nèi)從車?yán)镞M(jìn)入酒吧?！?/p>

皇家加勒比游輪公司并不是這場(chǎng)實(shí)驗(yàn)性嘗試中的唯一一員。事實(shí)上，人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)被Facebook用于尋找好友，被蘋(píng)果公司用于解鎖iPhone，被用于各地機(jī)場(chǎng)、收銀機(jī)以及家庭安全系統(tǒng)等場(chǎng)景。換言之，人臉識(shí)別有可能很快充斥我們生活的各個(gè)角落。

我們生活在一個(gè)AI能力有望超越人類大腦的時(shí)代下。

人臉識(shí)別系統(tǒng)的普及，可謂人工智能技術(shù)的一場(chǎng)巨大飛躍。這種技術(shù)旨在為計(jì)算機(jī)提供一部分與人類思維相似的能力、功能性甚至是創(chuàng)造力。其中的最大改進(jìn)，源自AI中的一個(gè)特定領(lǐng)域，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這一概念受到人腦細(xì)胞具體運(yùn)作方式的啟發(fā)。另外，硬件與軟件層面的改進(jìn)還實(shí)現(xiàn)了一種被稱為深度學(xué)習(xí)的具體方法——通過(guò)多層數(shù)字神經(jīng)元，深度學(xué)習(xí)模型已經(jīng)能夠提供越來(lái)越精細(xì)的圖像分析結(jié)果。

總體而言，這代表著一場(chǎng)深刻的變化。認(rèn)識(shí)與解釋人臉對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要，我們?nèi)祟惖拇竽X也把相當(dāng)一部分時(shí)間與精力投入到這項(xiàng)工作當(dāng)中。當(dāng)我們向計(jì)算機(jī)傳授這項(xiàng)技能時(shí)，我們將能夠與機(jī)器完成更為便捷的交互——這就像是對(duì)原有數(shù)據(jù)庫(kù)命令提交方法的一場(chǎng)進(jìn)化。但另一方面，人臉識(shí)別也會(huì)影響到我們的匿名性水平，最終嚴(yán)重削弱每一個(gè)人保障隱私權(quán)的能力。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理

在訓(xùn)練階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)認(rèn)真檢查大量人臉圖像，并自行學(xué)習(xí)識(shí)別過(guò)程中的重要訣竅。相較于由程序員負(fù)責(zé)對(duì)眼睛、鼻子以及嘴巴的形狀進(jìn)行描述的舊有方式，這種新技術(shù)的準(zhǔn)確度可以說(shuō)不知道高到哪里去了。

加州大學(xué)河濱分校電氣與計(jì)算機(jī)工程系主任Amit Roy－Chowdhury表示，“其中一些層能夠捕捉顏色、紋理與漸變。當(dāng)神經(jīng)層深度增加時(shí)，其會(huì)進(jìn)一步捕捉物體上不同部分的形狀，并最終勾勒出目標(biāo)物體的整體形態(tài)。”

經(jīng)過(guò)訓(xùn)練之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將為每張人臉創(chuàng)建一種精簡(jiǎn)的數(shù)學(xué)表示。該表示可以與其它人臉的表示進(jìn)行快速比較，從而由人臉識(shí)別系統(tǒng)判斷進(jìn)入辦公室的家伙到底在不在擁有授權(quán)的員工名單內(nèi)。而如果出現(xiàn)的人與警察逮捕記錄信息匹配，那么系統(tǒng)即可針對(duì)這位潛在的盜竊犯發(fā)出警報(bào)。

為了更好地工作，人臉識(shí)別系統(tǒng)需要獲得光照良好且效果清晰的人臉圖像，用以為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。正因?yàn)槿绱?，護(hù)照照片才要求必須光照均勻、背景簡(jiǎn)單、表情自然且拍攝對(duì)象必須正面朝向相機(jī)。施樂(lè)公司PARC交互與分析實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Raj Minhas指出，“只有盡可能確保所有輸入內(nèi)容間的一致性，分析工作才會(huì)變得更為輕松?！?/p>

系統(tǒng)中的錯(cuò)誤

人臉識(shí)別系統(tǒng)的水平確定在不斷提升，但有時(shí)候仍然會(huì)犯下一些錯(cuò)誤。當(dāng)不存在匹配時(shí)，例如數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在某一對(duì)象的圖像，系統(tǒng)偶爾也會(huì)誤將對(duì)方視為已匹配。另一方面，系統(tǒng)時(shí)不時(shí)也會(huì)將本來(lái)應(yīng)該正確匹配的對(duì)象視為陌生人物。

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院在其 2018 年的研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，目前一流的人臉識(shí)別系統(tǒng)在光照條件良好的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)99．7％的判斷準(zhǔn)確率。

卡耐基梅隆大學(xué)CyLab生物識(shí)別中心主任Marios Savvides表示，減少此類錯(cuò)誤的途徑之一，在于推送一系列數(shù)據(jù)以調(diào)整系統(tǒng)，從而提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確性，并降低誤報(bào)狀況的發(fā)生機(jī)率。

Savvides的團(tuán)隊(duì)還將現(xiàn)代AI與一種被稱為濾波器的舊有技術(shù)加以結(jié)合，從而確保當(dāng)面部被遮擋、光線不足或者背離相機(jī)時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍能夠提高人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性。他指出，總體而言，Savvides團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠在人們看向別處或者佩戴口罩時(shí)較為準(zhǔn)確地重建面部輪廓。他表示，“我們生活在一個(gè)AI能力有望超越人類大腦的時(shí)代下?！?/p>

改善人臉識(shí)別技術(shù)的另一種方法，是將其與其它屬性進(jìn)行匹配，例如指紋、聲紋以及其它生物識(shí)別數(shù)據(jù)或密碼等因素。這種方式雖然不太適合掃描商店進(jìn)出口人群這類較為隨機(jī)的場(chǎng)景，但在登錄網(wǎng)絡(luò)以及其它受控程度較高的情況下，卻能夠發(fā)揮極佳的作用。

Unisys公司（一家向美國(guó)海關(guān)與邊境保護(hù)局等客戶出售生物識(shí)別認(rèn)證技術(shù)的廠商）首席技術(shù)官Vishal Gupta表示，“我們將其稱為無(wú)可辯駁的身份?！盪nisys公司原本的人臉識(shí)別系統(tǒng)僅擁有99％的準(zhǔn)確率，但在結(jié)合其它生物識(shí)別因素后，其準(zhǔn)確率快速提升至99．9％甚至99．99％。

雖然人臉識(shí)別技術(shù)能夠帶來(lái)巨大的便利性，但同時(shí)也讓不少人產(chǎn)生了顧慮。隱私權(quán)倡導(dǎo)者們擔(dān)心其將引發(fā)新的“老大哥在注視你”這類監(jiān)控時(shí)代，或者令企業(yè)出于利益驅(qū)動(dòng)而追蹤人們的行跡。此外，AI技術(shù)還面臨著偏見(jiàn)問(wèn)題的挑戰(zhàn)；如果使用大量白人圖像進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練——這也是目前的常見(jiàn)作法——那么系統(tǒng)可能會(huì)很難識(shí)別有色人種。根據(jù)用于AI訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集的不同，這種偏見(jiàn)還會(huì)以其它方式進(jìn)入數(shù)據(jù)集。舉例來(lái)說(shuō)，如果用于AI訓(xùn)練的照片中包含大量女性烹飪的內(nèi)容，那么系統(tǒng)可能天然認(rèn)定女性就歸屬于廚房。

Broad Daylight公司安全顧問(wèn)Nick Merrill指出，“目前在實(shí)際發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集問(wèn)題之前，還沒(méi)有太好的辦法來(lái)提前判斷數(shù)據(jù)集內(nèi)是否存在偏見(jiàn)。然而，當(dāng)偏見(jiàn)性算法在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中造成破壞時(shí)，一切都為時(shí)已晚。”

盡管如此，仍有很多企業(yè)在考慮如何利用人臉識(shí)別技術(shù)增強(qiáng)客戶、訪客、患者以及用戶的體驗(yàn)。他們希望通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)化交互流程，而非帶來(lái)令人毛骨悚然的隱私危機(jī)。

你好，醫(yī)院

Northwell Health醫(yī)院為350萬(wàn)名患者提供服務(wù)，亦是紐約規(guī)模最大的醫(yī)療保健服務(wù)供應(yīng)方。其正在利用人臉識(shí)別程序簡(jiǎn)化患者就診流程，減少文書(shū)錯(cuò)誤，并最終借此改善人們的健康狀況。

其系統(tǒng)中的硬件與軟件由RightPatient公司制造，負(fù)責(zé)利用復(fù)雜的相機(jī)拍攝患者的面部與虹膜。當(dāng)患者進(jìn)行檢查時(shí)，接待員使用的計(jì)算機(jī)將確認(rèn)患者身份并彈出他或她的醫(yī)生圖表。而如果沒(méi)有記錄，則當(dāng)場(chǎng)為患者注冊(cè)ID。

我們相當(dāng)于把名字寫(xiě)在了臉上。

除了簡(jiǎn)化整個(gè)就診流程之外，該系統(tǒng)還具有諸多其它優(yōu)點(diǎn)，包括精簡(jiǎn)ID相關(guān)信息。舉例來(lái)說(shuō)，它不太會(huì)受到同一患者重復(fù)記錄問(wèn)題的影響。如果你已經(jīng)存在于系統(tǒng)當(dāng)中，那么即使您結(jié)婚并改變了名字，系統(tǒng)同樣能夠?qū)⒛J(rèn)出。此外，身份盜竊活動(dòng)也將受到扼制，畢竟壞蛋們很難偽造出一張足以蒙混過(guò)關(guān)的人臉。

在車禍等緊急情況之下，該系統(tǒng)能夠快速識(shí)別出已經(jīng)失去意識(shí)的患者，以便護(hù)士及醫(yī)生能夠找到其病史并快速與家人取得聯(lián)系。

數(shù)字病患體驗(yàn)組織副總裁Laura Semlies評(píng)論稱，“我們相當(dāng)于把名字寫(xiě)在了臉上。而這，只會(huì)帶來(lái)更好的臨床關(guān)系?！?/p>

她解釋道，生物識(shí)別數(shù)據(jù)將受到加密保護(hù)，并遵循與其它健康數(shù)據(jù)相同的嚴(yán)重隱私限制。

到目前為止，Northwell醫(yī)院的350萬(wàn)名患者當(dāng)中只有約12000人加入這套系統(tǒng)。但該網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度很快，并沿該機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)體系廣泛傳播。

人臉識(shí)別的光明前景

皇家加勒比游輪公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Schneider表示，該公司的乘客數(shù)量達(dá)到Northwell醫(yī)院患者的兩倍，而且隨著計(jì)劃規(guī)模的擴(kuò)大，將有更多乘客享受到人臉識(shí)別的服務(wù)。

在可選自助系統(tǒng)上完成自拍及護(hù)照掃描之后，乘客即可直接動(dòng)身前往港口。抵達(dá)之后，乘客可以通過(guò)入口處的攝像機(jī)看到自己的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并快速得到安排，以避免遭遇機(jī)場(chǎng)中常見(jiàn)的安檢擁塞。

在幕后，計(jì)算機(jī)會(huì)將乘客的面孔與記錄中的面孔進(jìn)行匹配。一旦匹配成功，乘客就會(huì)在屏幕上看到一個(gè)綠色的提示框。這時(shí)，人類接待員將確認(rèn)匹配，叫出乘客的姓名并檢查他們的護(hù)照。

皇家加勒比公司原本就要求乘客提供照片，因此人臉識(shí)別系統(tǒng)并不會(huì)顯著增加該公司的數(shù)據(jù)存量。該公司數(shù)字負(fù)責(zé)人Schneider表示，他們還將在出游結(jié)束之后刪除乘客提供的照片。

結(jié)果就是，這套系統(tǒng)使得乘客們能夠更快登船——換言之，更快開(kāi)始這段激動(dòng)人心的假期。

Schneider最后總結(jié)稱，“客人們不希望到第二天才能真正開(kāi)始享受假期。我們的目標(biāo)，就是把這失去的一天重新還給乘客?！?/p>