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        “電腦人臉”走進(jìn)生活

        2021-04-07 08:55:22顏士州
        閱讀(科學(xué)探秘) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:人臉電腦科學(xué)家

        顏士州

        說起人臉,這實(shí)在是大自然的一大造化,人幾乎每時每刻都在通過面部動作來表情達(dá)意。那么,電腦能不能也像人一樣擁有一張表情豐富的“臉”呢?

        如今,電腦與人的溝通不再是通過那冷冰冰的屏幕,而可以是一張鮮活的臉,人通過與電腦的直接交談,能夠使電腦與人“芯”心相通。

        眾所周知,人的面部表情的傳達(dá)是一種高級的通訊方式,它所包含的不僅是人的智力,還有人性。而“電腦人臉”的出現(xiàn),讓事情變得更加有趣。比如,當(dāng)你去銀行詢問下個月的理財信息時,“電腦人臉”會眨巴著雙眼作思索狀:“先生,關(guān)于新的信息,我這里還沒有貯存,您是否需要這幾天的信息?”說完,“電腦人臉”便會出現(xiàn)期待的表情,等著您的回答。如果您作肯定回答,它便會滔滔不絕地向您介紹;如果您作否定回答,“電腦人臉”則會向您表示抱歉。如果電腦的聲音識別系統(tǒng)不能理解人們對它說的話,“電腦人臉”會露出迷惑不解的神色。

        在電子發(fā)達(dá)的時代,很多國家都研制出會識別人的面部表情、手勢以及口型的電腦系統(tǒng),這種智能化設(shè)備已經(jīng)走進(jìn)人們的生活。

        現(xiàn)在,經(jīng)過科學(xué)家們的努力,已經(jīng)出現(xiàn)了一種為人類服務(wù)的“電腦助手”,這位“助手”會自己從數(shù)據(jù)庫中讀取需要的數(shù)據(jù),并將重要信息通過個人電子信箱進(jìn)行挑選。而且,這位“電腦助手”的臉型也可以根據(jù)個人的愛好進(jìn)行選擇,你可以選擇自己心目中的明星,或者選擇你的親人。

        有了“電腦人臉”,教師便可以用它作為一種前所未有的教學(xué)手段,讓歷史上的名人來與學(xué)生一起討論問題。例如,當(dāng)語文課教到《狂人日記》時,語文老師便可以打開電腦,請出具有“魯迅先生”形象的“電腦人臉”,讓“他”給學(xué)生談?wù)劗?dāng)時寫這篇文章時的心情和體會;當(dāng)物理課講到牛頓運(yùn)動定律時,物理老師也可以請出電腦“牛頓”,重演當(dāng)初“蘋果落地”給他帶來啟示的過程。

        有了“電腦人臉”,人們便可以極大地豐富娛樂內(nèi)容,真刀真槍地與難得露面的各路“英豪”作一番較量。例如,你可以和“聶衛(wèi)平”下一盤圍棋,你的絕招也會使“老聶”蹙眉思考,你的昏招則會令“老聶”哈哈大笑;你也可以和“姚明”比試投籃本領(lǐng),看看他的過人技術(shù)到底怎么樣。

        如何尋找一個失蹤多年的兒童?不用著急,“電腦人臉”技術(shù)可以幫助你:只要將失蹤前該兒童的照片輸入電腦,電腦就會模擬出他如今會是什么模樣,按圖索驥或許就會“柳暗花明又一村”呢!

        如何知道一對夫婦將要出生的孩子究竟是何種長相?也不用瞎猜,“電腦人臉”也能幫你解決這一難題:將這對夫婦的臉輸入電腦,電腦經(jīng)過數(shù)學(xué)平均值的計算機(jī)處理并加以縮小,“電腦人臉”便會躍然熒屏上。當(dāng)然,這種處理方法還過于簡單了一些。

        如何讓電腦屏幕上出現(xiàn)人臉?科學(xué)家們首先在電腦上畫出一個線框模型,這個模型可以由軟件加以控制,然后將一個真的人臉輸入電腦,同時對原來的模型進(jìn)行修改,以便與真的人臉相匹配;再將兩張人臉合而為一,讓線框模型戴上人的“畫皮”,這樣,“電腦人臉”就出現(xiàn)了。

        那么,又如何使“電腦人臉”出現(xiàn)各種表情呢?早在20世紀(jì)70年代,科學(xué)家們就提出了一個“人類面部行為編碼系統(tǒng)”,他們定義了44種基本的人類面部運(yùn)動,諸如提高眉毛、降低頜頭等,這44種運(yùn)動可以產(chǎn)生不同的表情。今天的科學(xué)家就是在此基礎(chǔ)上來研制“電腦人臉”的,由此還產(chǎn)生了“人臉機(jī)器人”。

        “人臉機(jī)器人”的出現(xiàn),使機(jī)器人向類人化前進(jìn)了一大步。日本東京科學(xué)大學(xué)的文雄原教授研制了一張機(jī)械臉,它可以表達(dá)快樂、憤怒、驚訝和失望等表情,這個“人臉機(jī)器人”是由金屬鋁制作牙齒,硅橡膠制作皮膚,“肌肉”則含有18個小傳動結(jié)構(gòu),由一臺電腦控制的空壓機(jī)進(jìn)行工作。

        當(dāng)然,“電腦人臉”還存在著種種不足,如有的“電腦人臉”雖然可以通過軟件將文字轉(zhuǎn)化成聲音,但仍達(dá)不到逼真的程度,有時聲音已經(jīng)結(jié)束,但“電腦人臉”的嘴唇還在自說自話。

        盡管如此,“面部信息科學(xué)”正在走向成熟,它不僅吸引了電腦科學(xué)家,也吸引了動畫專家、心理學(xué)家、藝術(shù)家、工程師甚至電子游戲制造者,未來一個個情感豐富的機(jī)器人就會出現(xiàn)在我們周圍,成為人類的朋友。

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