人工智能时代离我们还有多远?苹果公司成功地

每年秋季苹果发布会都会给全球ICT行业带来巨大影响。2017年9月13日,苹果隆重推出十周年版iPhoneX,相较此前几代iPhone,最引人注目的变化是其采用了3D红外线技术,即被人们称为“FaceID”的脸部识别技术。用人脸识别功能取代TouchID作为屏幕解锁与移动支付手段,一时间引发诸多段子狂欢,也从侧面折射出其巨大的话题性。

作为苹果公司的十周年献礼,iPhoneX成为iPhone历史上争议最多、迭代升级幅度最大的颠覆性产品。

苹果CEO库克宣称,相较TouchID而言,FaceID的安全性可提升20倍。底气来自技术支撑:iPhoneX采用红外结构光/结构光双摄,搭载3D结构光深度镜头,手机能主动发射特定红外结构光照射被检测物体,能够瞬间通过3万个点来感知用户面部特征,从而获取人像的3D图像数据。报称,采用结构光的3D人像解锁能抵御所有的平面攻击。

专家预计,取消了指纹识别,不用动手就可以实现解锁、支付的FaceID或将成为全球手机厂商下一步跟随的热点。尽管三星的虹膜识别技术也可以成为取消指纹识别的替代,但iPhone的号召力无人能及,更主要的是虹膜识别技术目前尚存在明显的缺点。苹果在其新产品发布会上表示,FaceID被欺骗的概率是百万分之一,而用户利用打印的指纹,通过TouchID解锁手机的概率为5万分之一。

人脸识别主要分为人脸检测(FaceDetecTIon)、特征提取(FeatureExtracTIon)、人脸识别(FaceRecognition)三个过程。

iPhoneX与当前微软、三星采用的虹膜解锁方案有很大不同。苹果通过屏幕上方的原深感摄像头来投射超过30000个肉眼不可见的光点到人脸上,绘制出一个专属于持机者面部的3D深度图,当解锁时,通过红外线扫描进行比对。红外线是不可见光,人的肉眼往往无法捕捉,但红外接收器无论在暗处还是在明亮处,都能完整地接收红外线。在设置FaceID过程中,用户需将脸部置于手机屏幕中的圆圈范围内,然后像设置TouchID一样,确保脸部所有角度都能被设备记录下来,从而使iPhoneX实现智能识别。

与此同时,iPhoneX的“刘海”上集成了8个部件,运用神经网络技术,借助A11芯片的生物引擎,加上TrueDepth摄像头系统,让脸部识别更为快速准确。另外,FaceID支持ApplePay和当前所有支持TouchID的第三方APP。

数据显示,iPhoneX的FaceID准确度远远高于TouchID,照片、面具乃至双胞胎都无法浑水摸鱼。另外,加入了注意力检测机制,如果机主并没准确对着机器观看,手机不会贸然误解锁。同时,戴眼镜、换发型、换衣服、留胡子等常见情况也不会影响FaceID的判断。

与2D人脸识别相比,3D人脸识别的技术优势集中体现在四个方面。精准度高:3D人脸识别系统采集人体面部三维特征,识别精度高,错误拒绝率和错误接受率极低,大量面部特征和数据点足以区分双胞胎。环境稳定性强:3D人脸识别系统对光线、背景灯环境的实用性更强,系统更稳定。防伪稳定性高:冒充身份者能够通过合法用户的视频图像或照片骗过2D人脸识别系统,但3D人脸识别系统更稳定,系统不易被愚弄、欺骗。实用性强:当人脸有姿态、角度、表情、面部遮挡物时,2D人脸识别系统的识别性能下降剧烈。而3D人脸识别系统不需要用户刻意配合,识别性能稳定,实用性强。

3D人脸识别系统类似于人眼,配合一个3D视觉系统,采集人脸三维模型,能够分辨的几何精度可达几分之一毫米,即使是同卵双胞胎也能够分辨,是当前最精准的生物识别技术之一。而这正是iPhoneX力推3D识别的主要原因。

指纹识别不是苹果手机首创,但苹果让其成为智能手机的标配。针对从iPhone5S时代开启、如今已为当代手机使用习惯打下深刻烙印的TouchID,苹果并没有使用尚不成熟的屏幕下指纹,也没有绞尽脑汁在其他地方硬塞入一颗Home键,而是抛弃没有太大科技含量的TouchID,用人脸识别取代指纹识别,从一个侧面说明——人工智能必将是未来苹果着力的主战场。

IDC称,全球生物识别市场预计2020年将达250亿美元,目前增速最快的正是人脸识别,在应用场景不断增加的情况下,人脸识别将是下一个消费终端创新方向。从终端厂商动向来看,苹果、三星、华为、Facebook、谷歌的多项专利显示:各大终端巨头都在布局人脸识别技术。

时至今日,人脸识别的应用场景已从线上逐步向线下拓展。北京有无人超市能刷脸进出、河南有机场能刷脸登机、厦门有酒店能刷脸入住、中信银行的ATM和移动客户端能刷脸远程身份认证……面向未来,人脸识别的应用领域会越来越广泛,同时也为人类生活带来种种便捷。

毋庸置疑,FaceID的科技感爆表,既为新一代iPhone赚足眼球,也带来了充足的话题与流量,并再一次引发业界对人工智能走势的判断与思考。

iPhoneX之所以具有超强的FaceID功能,是因为其搭载了一款智能芯片来处理人工智能工作负载,即双核的“A11生物神经网络引擎”电子芯片,其性能达到每秒6000亿次运算量,能轻松胜任机器学习任务。该芯片使人脸ID身份认证功能模块快速识别人脸,从而解锁iPhoneX或进行购物支付。

据悉,华为等通信巨头亦纷纷推出携带AI功能的移动计算平台。而此前,以寒武纪为代表的国产神经网络芯片也逐步走向AI前台。

由此可见,在炫酷的人脸识别技术背后,是人工智能技术的演进。分析人士指出,千万不要只停留在“刷脸”层面看人脸识别,其背后的视频分析、人工智能、三维识别、AR、VR等技术所展示的方向与巨大前景,将重新定义人类社会办公、社交、娱乐、教育、医疗、支付六大需求,视频物联网和人工智能时代正在加速到来。

在近期召开的第五届中国电子信息博览会上,国务院参事、科技部原副部长刘燕华指出:“人与智能机器互动越来越丰富,从人脸识别领域切入,将引发一系列智能化变革。”

随着人工智能进一步发展,人脸识别将成为未来智能化应用的连接入口。简言之,当前手机镜头拍出的是二维图像,但人们已经可以利用光学传感器和结构光获得三维信息,当识别精度加强后,未来可以将视觉、触觉,甚至激光、红外等信息进行采集、融合,实现更自然的人机交互,并演化出一系列基于认知的移动服务。譬如,一个简单的手势,手机就能识别机主的身份、意图等。

当前,大数据、云计算、物联网技术发展日新月异,越来越多的人工智能产品进入人们的生活,大到横扫世界围棋界的AlphaGo、每周一更新的私人助手微软小冰、餐厅端盘送菜的服务机器人,小到智能手机里的生活助手、语音助手、智能搜索,都有人工智能的影子。

不过,人工智能的发展速度总是超乎人们的预想,正如FaceID在苹果的带动下取得出人意料的跨越式发展,未来人工智能可能会向人类神经网络与机器结合、模式识别研究、企业运营等领域发展。

FaceID只是其演进的一小部分,未来人类神经网络与机器结合,会使得机器情感研究取得突破。研究表明,情感是智能发展研究不能忽视的重要组成部分,人工智能的下一个突破应该是赋予计算机简单的情感能力。而情感能力能否成功赋予机器,正是当前计算机与人实现自然交流发展的一大瓶颈。

目前,人工智能基于单模态,专攻于图像识别或语音识别等单个方向,还属于弱人工智能,譬如Siri。而未来的核心人工智能技术将是多模态交互,包括文本、图像、声音在内的各种人工数据都能够进行整合,从而让人机交互变得更自然、更精确。

而模式识别是通过计算机对数学技术方法模式进行自我处理判断,从而进行信息处理。实现机器模式的自我识别,是现今发展智能机器的最关键突破口。如智能机器可以自动识别路况实现无人驾驶,自动驾驶汽车则是综合了无线联网、模式识别、智能控制、汽车操纵技术等多门学科理论的综合体现。现今技术发桂林律师事务所展还不能完全解决自我识别问题,而作为人工智能未来的发展方向,科学家正坚持不懈进行努力。

赛迪顾问认为人工智能产业未来将呈现出四大发展趋势:一是新一轮的开源化浪潮将成为人工智能争夺的主战场;二是语音识别领域将快速实现商业化部署;三是人工智能产业将与智慧城市建设协同发展;四是中国人工智能应用将在服务机器人领域迎来突破。

未来人工智能市场广阔。来自工信部的数据显示,2016年国内人工智能企业超过1500家,产业规模超过100亿元,带动相关产业规模增加超过千亿元。2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》(以下简称“《规划》”),提出面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施。根据《规划》,到2030年,我国人工智能产业竞争力将达到国际领先水平,人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。

《规划》还要求加快智能软硬件、智能机器人、智能运载工具、虚拟现实与增强现实、智能终端、物联网基础器件等多个领域关键技术转化应用,并明确指出加快培育人工智能产业领军企业,要求在无人机、语音识别、图像识别等优势领域加快打造出有全球影响力的AI产业龙头企业。为此,《规划》明确指出将前瞻性地布局新一代人工智能重大科技项目群,设立新一代人工智能重大科技项目,形成以新一代人工智能重大科技项目为核心、现有研发布局为支撑的“1+N”人工智能项目群。

尽管AI大规模商用为时尚早,但巨头们在理论研究、单项突破上已经斩获颇丰,如百度发布AI生态开放战略、阿里AI实验室亮相、猎豹移动斥巨资进军机器人领域、小米公司推出AI音箱、科大讯飞打造机器阅读理解……换言之,FaceID已来,人工智能时代还会远吗?

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