從整容手術(shù)了解人臉識別技術(shù)的進(jìn)程變化

在正式進(jìn)入人臉識別技術(shù)這個話題之前，我們先從整容手術(shù)的奇特歷史講起，沿著這個思維，一起探討人臉識別的前世今生。

仿真·易容術(shù)——整容手術(shù)

整容手術(shù)雖然是一種新型手術(shù)學(xué)科，但也有近百年的歷史。尤其是二戰(zhàn)時期，軸心國與同盟國的諜報部門、特工部門為了搞敵后搞破襲戰(zhàn)，也有使用易容術(shù)的方法來讓己方特工人員冒充敵方人員實(shí)施破壞。

鑒于那個時代還未出現(xiàn)計(jì)算機(jī)和人臉識別技術(shù)，易容后的特工容易蒙混過關(guān)，只需要拿著偽造的證件和沖洗暗房制作的舊式“PS”照片，利用相似的長相，就可以輕易糊弄敵人。

在最近上映的俄羅斯紀(jì)錄片《破襲者》第一集當(dāng)中，講述了蘇聯(lián)內(nèi)務(wù)人民委員會（NKVD）特工尼古拉·伊萬諾維奇·庫茲涅佐夫冒充成德軍中尉保羅·威廉·西爾貝特混入德占區(qū)搞暗殺破壞的故事。

影片中展現(xiàn)的蘇聯(lián)選拔特工的方法代表了那個時代的特點(diǎn)，無外乎就是長相相似，易容手術(shù)難度低，可以熟練掌握敵國語言的人。被千挑萬選出來的特工，靠著一張臉便可以如入無人之境，穿梭于敵后。那是一個易容術(shù)稱霸沒有人臉識別技術(shù)的時代。

今天有了人臉識別技術(shù)，并且識別能力日趨增強(qiáng)，網(wǎng)上已經(jīng)能看到不少能夠識別整容手術(shù)的人臉識別成功案例，但是“道高一尺，魔高一丈”的過關(guān)騙術(shù)也不在少數(shù)。畢竟，臉是一直露在外面的，可以任你涂抹和修改。

作為人工智能技術(shù)的一個代表，人臉識別技術(shù)今天已經(jīng)出現(xiàn)在大量應(yīng)用場景中。隨著這項(xiàng)科技的應(yīng)用逐步增多，圍繞人臉識別技術(shù)的種種質(zhì)疑和爭議也多了起來。

下面僅演示兩個例子，來探討一下人臉識別技術(shù)的現(xiàn)實(shí)困境。

全息投影·易容術(shù)——復(fù)活的鄧麗君

鄧麗君逝世23周年之際，日本節(jié)目《金SMA》利用全息投影技術(shù)，使用全息投影復(fù)活了鄧麗君。在節(jié)目的畫面中，人們可以在360度全景攝影棚中看到鄧麗君1986年在《日本作曲大賞》演唱《我只在乎你》日文版的經(jīng)典片段。已經(jīng)去世23年的鄧麗君“復(fù)活”，栩栩如生，即便是攝像機(jī)隨意調(diào)換角度，靠近鄧麗君的投影，連著臺下觀眾真人一起拍攝，也讓人難辨真假。

全息投影技術(shù)用于懷念故去的親人，用于喚起一代粉絲對歌星的記憶，是一件很有意義的事，它可以為人類保存更多優(yōu)秀的文化元素，讓文藝之星或偉大人物“永垂不朽”。

換個角度，在此筆者開了個腦洞，如果全息投影被應(yīng)用于移動終端設(shè)備上，那有歪腦筋的人就有可能利用它投射的人像，破解人臉識別設(shè)備，從事犯罪活動。

假設(shè)鄧麗君去世的1995年，有了人臉識別技術(shù)應(yīng)用于銀行存取款用戶識別，那財(cái)迷心竅的人就會把鄧麗君的各種錄像帶信息復(fù)制加工成全息投影，選取需要的部分來攻破人臉識別系統(tǒng)，盜取鄧麗君的巨額遺產(chǎn)。

PS做一張鄧麗君的圖片也花費(fèi)一番功夫，更何況這是實(shí)景演播室！

攝像機(jī)靠鄧麗君投影那么近也看不出什么不對。

如此一來，那些明星大腕三天兩頭出現(xiàn)在電視屏幕中和影劇院屏幕中，留下了大量視頻素材，那他們的個人財(cái)產(chǎn)安全就有可能因?yàn)槿四樧R別的技術(shù)漏洞，而變得非常脆弱。

雖然上述內(nèi)容是假想，但是全息投影的技術(shù)現(xiàn)實(shí)給破解人臉識別技術(shù)，也許會帶來不可預(yù)知的挑戰(zhàn)，人臉識別技術(shù)的安全隱患和不可靠性值得進(jìn)一步探討。

視頻·易容術(shù)—— “Face2Face”AI直播換臉技術(shù)

德國紐倫堡大學(xué)在2016年發(fā)表了一篇face2face的論文，從技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程用模擬他人人臉進(jìn)行身份認(rèn)證。也就是說，黑客根本不需要你的人臉生物特征數(shù)據(jù)，就可完成人臉進(jìn)行身份認(rèn)證。

美國斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)也在當(dāng)年研發(fā)出一款人臉跟蹤軟件Face2Face，它可以通過攝像頭捕捉用戶的動作和面部表情，然后使用Face2Face軟件驅(qū)動視頻中的目標(biāo)人物做出一模一樣的動作和表情，效果極其逼真。研究人員分別模仿了布什、奧巴馬、特朗普、普京，筆者看后覺得細(xì)思極恐，毫無PS痕跡！

由于其精準(zhǔn)的捕捉效果和實(shí)時化能力，F(xiàn)ace2Face在誕生之日起就引起了軒然大波。在其演示視頻下，無數(shù)網(wǎng)友質(zhì)疑這項(xiàng)技術(shù)將成為網(wǎng)絡(luò)詐騙、綁架勒索的幫兇，質(zhì)疑如果視頻電話的另一端，竟然不是你認(rèn)識的那個人，那將會是多么恐怖的一件事。

“AI假臉王”開源：新一代GAN攻破幾乎所有人臉識別系統(tǒng)

還記得英偉達(dá)去年推出的StyleGAN嗎？全新的生成器架構(gòu)讓這個“新一代GAN”生成的人臉真實(shí)到可怕。現(xiàn)在，StyleGAN已經(jīng)開源，包括源代碼和官方TensorFlow實(shí)現(xiàn)，都附有詳細(xì)使用說明。

以假亂真的精細(xì)人臉生成，令不少研究人員都驚呼：已經(jīng)無法分辨虛擬和現(xiàn)實(shí)！

上述人臉全部由計(jì)算機(jī)生成，StyleGAN的全新風(fēng)格遷移生成器架構(gòu)能控制發(fā)色、眼睛大小等臉部特征。

之前，大多數(shù)研究都集中在如何提高“換臉”技術(shù)上，也就是如何讓計(jì)算機(jī)生成超逼真的人臉。

誰料，這種技術(shù)發(fā)展的濫用造成了反效果，也即所謂的“DeepFake”?，F(xiàn)在，DeepFake已被用于指代所有看起來或聽起來像真的一樣的假視頻或假音頻。

去年底，Idiap 生物識別安全和隱私小組負(fù)責(zé)人、瑞士生物識別研究和測試中心主任 Sébastien Marcel 和他的同事、Idiap 研究所博士后 Pavel Korshunov 共同撰寫了論文，首次對人臉識別方法檢測 DeepFake 的效果進(jìn)行了較為全面的測評。

他們經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前已有的先進(jìn)人臉識別模型和檢測方法，在面對 DeepFake 時基本可以說是束手無策——性能最優(yōu)的圖像分類模型 VGG 和基于 Facenet 的算法，分辨真假視頻錯誤率高達(dá) 95%;基于唇形的檢測方法，也基本檢測不出視頻中人物說話和口型是否一致。

看到這幾條新聞，我們不禁要反思，人臉識別等高科技的應(yīng)用是不是要認(rèn)真考慮一下社會舒適度和個人有效保護(hù)隱私的內(nèi)心需要。到底怎樣的身份識別能夠引領(lǐng)未來，這些林林總總的問題都需要每一個科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)、社會科學(xué)學(xué)者、法律人士認(rèn)真思考。

科技在發(fā)展的過程中，不可能是一片坦途，回顧科技發(fā)展史，尤其是充滿躁動的20世紀(jì)，兩次世界大戰(zhàn)前后的許多發(fā)明都是以井噴和“你方唱罷我登場”的速度演繹著科技發(fā)明的“進(jìn)化論”，很難說誰永遠(yuǎn)對，誰一時錯，但有一條基本的原則是不變的，那就是能夠推動人類社會進(jìn)步，更好地維護(hù)人的權(quán)利和隱私，讓這個世界變得更美好，這樣的發(fā)明能夠走得更遠(yuǎn)，發(fā)展得更好。