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中國科學報:人臉識別:從“認臉”到“讀心”
2020-06-05 | 编辑: | 【  】【打印】【關閉

  相由心生、看臉識人,近日,一篇發表在《自然》雜志的研究爲這些聽起來“很玄”的詞提供了科學依據。

  12000多位志願者、30000多張真實照片,研究團隊利用人工智能(AI)神經網絡技術,基于志願者的靜態面部圖像預測其人格特征,完成了對他們開放性、外向性、宜人性、神經質與責任感大五人格的測量。研究發現,AI預測的准確率達58%,其中對責任感的預測比其他四個特質更爲准確。

  “面相”和個性究竟有哪些聯系?越來越“智慧”的人臉識別將如何進一步影響人類的現實生活?技術背後的倫理底線又該如何“化虛爲實”?爲此,《中國科學報》對多位相關專家進行了采訪。

   臉上有太多秘密 

  外貌與性格,本就有千絲萬縷的聯系。

  基因對臉蛋和性格都有影響,雌激素、雄激素等激素既會影響面部形狀,也會影響個性。從後天來看,“我好不好看”等個人對自身面部特征的感知也影響著人的個性發展,“大笑”“皺眉”等習慣性的情緒表達也能塑造面部紋路與肌肉的發育特征。

  “早期的人臉識別技術對圖像的光照要求很高,且只能識別照片;目前跨年齡段的人臉識別已經實現,如識別兒童和兒童成年後的照片。”中科院心理研究所副研究員王甦菁介紹,“未來的人臉識別要從讀臉向讀心發展,根據照片、視頻、微表情等,判斷人的差異,再結合心理學的知識讓計算機不僅能知道你是誰,還知道你在想什麽。”

  在王甦菁看來,該研究已能證明人臉圖像中包含與人類個性相關的信息。其研究結果可以基于人臉圖像分析出大五人格特征,將AI預測與志願者們的自我報告結果進行對比,形成糾錯機制,修正預測的結果,確保預測的准確性。

  研究人員還歸納了一些更“接地氣”的研究結果——從長相預測人的身體健康情況、人際關系、刺紋身的可能性以及收入高低。研究的邏輯是,外貌能預測人的性格,而性格越開放的人,往往收入越高。

  應用何往 

  “人脸蕴含着无数有价值的信息。”論文的共同作者、HSE大学科研人员Evgeny Osin表示。

  論文指出,AI系统将能够在客户服务、在线辅导等领域发挥重大作用。如帮助老板面试员工,甚至帮助单身人士在相亲网站上更好地选择另一半。同时,考虑到该技术的效率高、成本低,其应用潜力将被大量挖掘。

  北京郵電大學信息與通信工程學院教授鄧偉洪也對人臉的信息價值表示認可。除身份、表情、性別、年齡等衆所周知的屬性外,駕駛者的疲勞、撒謊者的微表情、自閉症兒童的表情、某些疾病患者的長相甚至是血液流動都會在臉部留下細微的痕迹。

  正如2019年1月《自然—醫學》所刊登的一項研究成果。該研究應用了一種深度學習算法,用以區分人類照片中與先天性和神經發育障礙有關的獨特面部特征。當將這項輔助診斷方法搭載到智能手機App上,就可以通過掃描兒童的面部照片以檢測兒童是否患有罕見遺傳病。目前,該技術的准確率已高達91%,超過了人類醫生,倘若加以持續改進和推廣,就可幫助全球兒童獲得更好的醫療條件。

  “如何利用圖像和視頻去分析挖掘這些人眼都難以察覺的信息,是人臉識別的新問題。”鄧偉洪告訴《中國科學報》。不僅在安防事業中應用,結合人臉識別所獲得的新信息,該技術還可以支撐傳統的心理和健康治療設施的轉型升級,並在新基建中落地。

  倫理底線亟待化虛爲實 

  該研究利用神經網絡技術評估了包括人嘴巴寬度、厚度和眼睛高度等在內的128個人臉特征,以確保數據多樣性。但即便如此,人面部特征也數量龐大,難以量化,變量多,聯系複雜且難以分離。

  即使不討論深層次的“讀臉”與“讀心”的關系,人臉識別也還面臨著若幹挑戰。

  “雖然識別精度提升了,但光線對人臉識別的影響問題還不能完全解決。此外,雙胞胎如何准確識別?不同成長階段對面部造成影響後如何識別?如何在姿態變化較大的情況下識別?如何排除遮擋對識別造成的影響?如何克服室外遠距離對識別精度的影響?”中科院自動化所模式識別國家重點實驗室研究員雷震一口氣指出了一連串問題。

  數據是人臉識別的核心。據雷震介紹,因數據庫裏中青年的信息更多,機器學習訓練更充分,也就導致了對中青年的面部識別准確率更高。此外,還因女性的發型、妝容等影響,易呈現男高女低的准確率差異。

  因非理想場景下人臉信息收集成本較高,未來還可能需要研究在極端情況下,如在樣本量極少的情況下如何完成人臉識別。據鄧偉洪介紹,目前他的研究方向正是破解數據偏差條件下的人臉識別難題,用新型的深度學習算法保證不同種族、不同性別和不同地區的均衡識別率,克服文化和地區差異對人臉識別的影響等。

  與此同時,因數據導致的人臉識別技術的倫理問題也日益引起人們重視。

  王甦菁表示,志願者信息使用的知情權尤爲重要。雷震建議,數據交換、流通的前提是對個人信息脫敏,使關鍵信息互相獨立,防止個人信息被濫用。應當制定相關法律法規,並將數據提取或清洗落實到責任單位。

  “虽然人脸识别技术的广泛落地应用涉及到肖像权、隐私保护、种族和性别公平性等伦理问题,但大家不必过于担忧,目前可以通过技术和法律手段进行双重保障。” 邓伟洪表示,目前已有面向加密照片的人脸识别新方法,新技术也可以在保护隐私的条件下进行照片处理。民法典中的人格权编草案对此也有明确要求——不得利用信息技术手段伪造等方式侵害他人的肖像权。

  相关論文信息:https://doi.org/10.3886/E109082V1

  (原载于《中国科学报》 2020-06-04 第3版 信息技术)
 
 
 
 
 
 
 

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