“獸工智能”之“豬臉識別”
面臨更加成熟技術(shù)的競爭
豬臉識別需要依靠數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)的學習以及最后的檢索等程序來確定豬的身份,每一個環(huán)節(jié)都可能會因為技術(shù)及概率的缺陷造成誤差。而經(jīng)過長時間發(fā)展的智能耳標則更成熟,而且在確定豬的身份上更加精確。
耳標相當于豬的身份證,具有唯一性,既可以滿足動物日常信息管理,也可以實現(xiàn)動物產(chǎn)品的全程追溯。
雖然陳瑤生教授表示,戴耳標、植入芯片等方法識別豬只,會給動物帶來了不必要的身體傷害,但是讓豬再快樂地生活,最后都免不了痛苦的去死。而隨著智能耳標也在向著人工智能的方向發(fā)展,顯然這兩門技術(shù)的決斗還尚未開始。
除了“豬臉識別“,還有“羊臉”、“牛臉”、“狗臉”、“馬臉”……
上面提到“牛臉”、“羊臉”識別相對于“豬臉識別”更簡單,而其發(fā)展無疑會給“豬臉識別”新的啟示。劍橋大學的教授就開發(fā)了一種表情識別系統(tǒng),通過面部識別來判斷綿羊的疼痛程度,如果將這項技術(shù)應(yīng)用到牧場,用攝像頭來監(jiān)控羊群,就可以及時發(fā)現(xiàn)綿羊的生病情況。
狗作為人類最忠實的好朋友,“獸工智能”在其身上取得的成果并不少,智能相對論曾對此分析過。而今年4月1日百度推出的“狗臉識別”,不僅可以便于寵物的找回,而且能夠掃描狗臉喂食、自由進出門禁、還能收取快遞與購買商品并支付等功能。雖然初衷是好的,但后面的幾點畫風似乎很清奇,畢竟自由進出門禁可能會發(fā)生,壞人拎著我的狗偷走了我的錢怎么辦?
而在未來,除了前面提到的,生物活體識別技術(shù)通過深度學習對動物面部特征、整體體態(tài)和行為特征進行識別,判斷其品種和其健康情況比如哪些動物生病了,生了什么病,那些動物沒有吃飽,甚至哪些動物到了發(fā)情期需要配種等等。
更重要的是,可以為食品安全、養(yǎng)殖戶信貸服務(wù)甚至更多的金融服務(wù)等商業(yè)應(yīng)用提供決策依據(jù)。
然而說到這里,開頭提出了的豬臉難以識別的問題似乎還沒有解決。而在陳瑤生教授的豬臉識別技術(shù)的實驗場中,母豬識別率為98%(估計是母豬體型大不好移動),肉豬識別率則為85%。這個識別率并不算高,特對是對大規(guī)模的養(yǎng)殖場而言。
所以,俺老豬面部識別率還可以再提高嗎?
當前使用的人工智能技術(shù)來實現(xiàn)視覺識別的原理基本上是一致的,即利用計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學習,學到每一頭豬的特征,然后利用深度學習的模型,針對測試數(shù)據(jù)集,得到每一頭豬的概率,最后來判別哪頭豬是哪頭豬。
最常采用的做法是把人臉的模型直接fine tune(微調(diào))到動物臉,但是fine tune在深度學習里面更像是一個處理手段。
而Transfer learning(遷移學習)可以看成是一套完整的體系,是一種處理流程。目的是不拋棄從之前數(shù)據(jù)里得到的有用信息,同時應(yīng)對新進來的大量數(shù)據(jù)的缺少標簽或者由于數(shù)據(jù)更新而導致的標簽變異情況。
京東舉辦的“豬臉識別”冠軍團隊就是采用的這種辦法,該團隊表示剛拿到數(shù)據(jù)集時,很難分辨哪頭豬是哪頭。而當他們使用模型再運行數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)豬臉識別的最后運行效果達到比模型跑人臉的效果還好。
但是值得一提的是,由于AI工作與其他科學研究相比,學術(shù)研究數(shù)據(jù),尤其是大量級、多維度、優(yōu)質(zhì)、真實的數(shù)據(jù)依賴程度高。據(jù)官方報道,該數(shù)據(jù)素材只拍攝了兩天,因此京東這次拍攝的數(shù)據(jù)并不具備時間上的動態(tài)變化,具有一定的局限性。
而這里采用遷移學習識別馬,則使用了一種全新的思路。由于人臉的特征和動物臉部的特征本身的差異很大,但是當動物的臉部做了變形之后,就會和人臉比較相似了,所以,我們需要先找到一個人臉和馬臉相似性較大的一個映射空間,然后使得人臉的訓練數(shù)據(jù)可以被有效的利用起來訓練馬臉。
具體辦法是,先找到人臉和馬臉角度或者表情相似的圖片,然后以相似的部位作為關(guān)鍵點,接著訓練獲得一個映射區(qū)間,得到了這一映射區(qū)間之后,把原來的馬臉圖片做變換,最后再采用人臉模型去fine tune動物臉檢測的模型。
顯然,“豬臉識別”也可以借鑒這種辦法,相信在不久的未來,“豬臉識別”技術(shù)可以更加準確。
由于大多數(shù)人都臉盲,佩奇就是我們見過最單純的豬了。而其他的,更精細的識別與診斷,只能通過“獸工智能”來實現(xiàn)了。(雷宇)
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