本刊綜合
《碟中諜4》已于2012年1月28日登陸中國內(nèi)地,跌宕驚險劇情,高科技諜戰(zhàn)元素,不凡的身手,上映至今全球票房已突破5億美元,成為今年最為賣座的電影之一。
沒有計劃、沒有退路、沒有慈悲,冷血殺手、無情特工,《碟中諜4》給我們呈現(xiàn)了一個異常驚心動魄的高智商戰(zhàn)場。電影里科而不幻的高科技道具的運用,除了帶給我們強烈的視覺沖擊,不斷挑戰(zhàn)著觀眾的心理承受能力,也使我們思考里面各項技術(shù)、特技在現(xiàn)實生活運用的可能性。
現(xiàn)在,就讓我們一同探尋這場科幻盛宴!
人臉識別
在茫茫人海的火車站走來走去,只要一眨眼的功夫已經(jīng)被認出,隨即被特工盯梢;迎面相逢的美女是致命殺手,手機發(fā)出嘀嘀的報警聲,上面已經(jīng)顯示美女的姓名和信息……是的,這就是人臉識別的神奇之處。
人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù),包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、記憶存儲和比對辨識,達到識別不同人身份的目的。
人臉識別的過程其實并不復(fù)雜。首先是人臉檢測,即判斷輸入圖像中是否存在人臉,如果有,便給出每個人臉的位置、大小。其次是面部特征定位,即對找到的每個人臉,檢測其主要器官的位置和形狀等信息。最后進行人臉比對,根據(jù)面部特征定位的結(jié)果,與庫中人臉對比,判斷該人臉的身份信息。
在安全性方面,人臉識別系統(tǒng)信息存儲仍是以計算機能識別的語言為主,即數(shù)字或者特定代碼。這也就是說,它同樣會面臨黑客的攻擊。但若是對已存儲的人臉信息進行加密,即便黑客偷走了“人臉”,也沒辦法識別或者打開。
與傳統(tǒng)的身份鑒定方式相比,人臉識別的最大特點就是更具安全、保密和方便性。人臉識別獨具的活性判別能力,保證了他人無法以非活性的照片、木偶、蠟像乃至人頭欺騙識別系統(tǒng),無法仿冒。
此外,人臉識別速度快,不易被察覺。與其他生物識別技術(shù)相比,人臉識別屬于一種自動識別技術(shù),一秒時間內(nèi)可以識別好幾次。不被察覺的特點對于一種識別方法也很重要,這會使該識別方法不令人反感,并且因為不容易引起人的注意而不容易被欺騙。
目前,在國際上已有一些人臉數(shù)據(jù)庫:美國的YALE人臉庫、英國ORL人臉庫、美國FERET人臉庫等等。而識別速度則有兩種,一種是基于文件的,即把特征存成文件,在文件級進行比對;另一種是基于數(shù)據(jù)庫的,如在oracle數(shù)據(jù)庫中進行比對,在數(shù)據(jù)庫中存有詳細的人員檔案由此可以進行圖文混合查詢,而借助圖文混合查詢,可以提高查中率。
這兩種方式各有特點,目前的研究是將兩者的優(yōu)點結(jié)合在一起,以實現(xiàn)高速、高識別率的人臉識別。
視網(wǎng)膜攝像頭與人體熱能發(fā)電
《碟中諜4》展示了一堆讓人們眼花繚亂的未來高科技裝備。其中,一款視網(wǎng)膜攝像頭讓人們大開眼界:一個放入眼中的小芯片可以實現(xiàn)拍照、傳輸,外帶人臉識別的功能。
這個問題吸引了眾多看客,也引起了人們的思考:它的電源來自于哪里呢?
美國俄亥俄州凱斯西儲大學(xué)的化學(xué)家丹尼爾·謝爾遜在今年1月3日出版的《美國化學(xué)學(xué)會期刊》上宣布,他的研究團隊已經(jīng)利用蟑螂成功打造出“活體電池”。
該項目利用蟑螂和其他昆蟲進食時轉(zhuǎn)變的名為海藻糖的血糖作為燃料,使用正電極分解海藻糖,再插入一個負電極釋放電子產(chǎn)生可輸出的電流。電極在植入蟑螂體內(nèi)后,蟑螂仍然正常存活,并且,每一只蟑螂最多產(chǎn)生了0.2V的電壓,相當(dāng)于一節(jié)AAA電能的1/10電池。
有消息稱,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)已看中此項目,打算給“小強”配上麥克風(fēng)和針孔攝像頭,打造“小強間諜”??吹竭@里你也許就明白了,視網(wǎng)膜攝像頭可以就地取材,用人體的生物電作為能源。
“壁虎手套”強力貼
阿湯哥帶著一雙強力貼手套在迪拜哈利法塔幾百米高樓外爬行時,震撼了無數(shù)觀眾,這雙手套的吸附力是利用電能。
最近美國科學(xué)家發(fā)明出一種強力貼合設(shè)備——壁虎皮膚,能夠附著在光滑的墻壁上,可承重達300多公斤,這個重量承載阿湯哥就沒問題啦!
多年來,生物學(xué)家一直驚訝于壁虎的足部力量,其可以輕易附著和剝離,同時不會在爬行過的表面留下任何痕跡。此前類似的合成材料都是以仿擬壁虎腳趾的剛毛為基礎(chǔ),但卻很難實現(xiàn)大規(guī)模的組合。其中部分原因是由于壁虎的足部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,包括肌腱、骨骼和皮膚等相互影響的部位,需要這些要素集成在一起才能輕松實現(xiàn)可逆的黏附。
而“壁虎皮膚”卻具有高效、可逆、干性附著等特性。雖然只有巴掌大小,卻能附著于玻璃等光滑表面,最重能承受317公斤。除了令人印象深刻的黏著力之外,這種設(shè)備剝離起來也毫不費勁,可重復(fù)使用多次且不失效力。
這種合成的新材料除了可將電子產(chǎn)品等隨意附著于墻面再與之分離外,還可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域。
這一研究的關(guān)鍵創(chuàng)新在于,以硬質(zhì)纖維和軟墊交織形成完全的黏合劑,實現(xiàn)軟墊與附著表面的最大范圍接觸。此外,像真正的壁虎足部一樣,“皮膚”也將與合成的“肌腱”在黏合設(shè)備內(nèi)交織,保持高效的附著能力和自由的可逆性。
研究人員指出,這種新的仿擬概念尚未被運用于其他的設(shè)計策略之中,其或許可在未來開辟壁虎仿生研究的新途徑。
觸摸屏寶馬車
《碟中諜4》中,伊森和寶拉·帕頓飾演的特工簡開著車在孟買狂奔,不識路的伊森用手指輕輕一點,汽車擋風(fēng)玻璃馬上變成顯示屏,不僅能夠?qū)崟r顯示數(shù)字地圖,還能感知前方各種障礙物,而且還會追蹤前方目標(biāo)車輛。
擋風(fēng)玻璃裝有觸摸屏的寶馬車并不只是個瘋狂的創(chuàng)意。這是寶馬2011年推出的一款混合動力概念車i8,能往上開啟的車門,擋風(fēng)玻璃也能變成觸摸屏,能顯示地圖和實時交通狀況以及前方障礙物狀況提示等。該車計劃于2013年投產(chǎn)。
自毀手機/閃存盤
所謂的自毀,并非是自動爆炸。在影片中,iPhone手機和閃存盤都有自動清除數(shù)據(jù)的功能。iPhone手機已經(jīng)擁有自毀數(shù)據(jù)。如果人們丟了蘋果手機,可以激活自動數(shù)據(jù)清除應(yīng)用程序。有些閃存盤也可以通過設(shè)置,在一定時間內(nèi)清除全部數(shù)據(jù)。
人體懸浮衣
特工執(zhí)行任務(wù)時,穿著特制的衣服,懸浮在嚇人的冷卻風(fēng)扇上方幾英寸的地方。而實際上早在上世紀(jì)30年代,德國科學(xué)家就開始研究超導(dǎo)體漂浮的現(xiàn)象。利用超導(dǎo)技術(shù)令汽車或者火車懸浮的方法,應(yīng)該不是夢想。
但是,能夠讓人穿上懸空的衣服暫時還不可能問世。人體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,密度和形狀不均勻,所以讓各個部位都受到相等懸浮力是個難題。另外,人體可能會在強大的磁場中受到巨大傷害。
全息3D屏幕
伊森和隊友班吉進入克里姆林宮執(zhí)行任務(wù)。班吉首先掃描無人的走廊,創(chuàng)造出走廊的3D影像,然后趁警衛(wèi)不注意,在走廊里撐起一塊輕薄幕布。二人躲在幕布后推著幕布向警衛(wèi)方向前進,而警衛(wèi)看到的依然是無人走廊。
現(xiàn)實世界中還沒找到相似的產(chǎn)品。整個效果有點像警衛(wèi)在裸眼看3D電影,只不過這個3D電影可以調(diào)整視覺角度,令警衛(wèi)看到的畫面保持不變。
氣球鏡頭
特工簡在克里姆林宮外放了一個紅氣球。她手拿DV,裝扮成游客。氣球上的鏡頭拍攝的東西能在DV里顯示。她還能控制氣球飛行速度和方向,并讓氣球在適當(dāng)位置自爆。目前還沒有人遙控操作氣球。但是如果把遙控飛機的技術(shù)移植到氣球上,應(yīng)該也不是難事。
科學(xué)與幻想從來都不分家,美國政府已經(jīng)開始啟動人腦控制機器人計劃,實際上就是我們熟悉的“阿凡達”。
同樣,《碟中諜4》也給科學(xué)家提出了許多的設(shè)想,也許有一天,我們真的可以實現(xiàn)片中的那些高科技應(yīng)用,從而使生活變得更多彩。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2012年5期