上班刷臉打卡、進(jìn)小區(qū)門禁刷臉,人臉識別的時(shí)間只需0.1秒,誤判率僅為百萬分之一。為了這些極致的便捷,彭菲——
經(jīng)過無數(shù)次嘗試,她終于發(fā)現(xiàn),龐大的計(jì)算量可以通過重構(gòu)算法進(jìn)行合并優(yōu)化。以此為突破口,她和同事們將人臉識別速度提高近10倍
彭菲幼年時(shí)生活在湖南省一個(gè)偏遠(yuǎn)的小山村,上小學(xué)時(shí)幾個(gè)年級合在一起上課,平時(shí)也不用考試,直到四年級才轉(zhuǎn)到鎮(zhèn)里上學(xué)。因?yàn)槁斆骱脤W(xué),她幾乎每次考試都是班級第一名,于2003年考入清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系。
2010年,正攻讀碩士學(xué)位的彭菲對生物特征識別研究產(chǎn)生了濃厚興趣,畢業(yè)后堅(jiān)定地選擇了從事生物特征識別方面的工作,入職北京漢王智遠(yuǎn)科技有限公司(以下簡稱“漢王科技”),做了一名人工智能算法工程師。她的工作,是通過計(jì)算機(jī)代碼讓機(jī)器能夠看、聽、說、想,并最終服務(wù)于人。
漢王科技是國內(nèi)最早進(jìn)行人臉識別研究的企業(yè)之一。當(dāng)時(shí),人臉識別技術(shù)主要來自國外,引進(jìn)費(fèi)用昂貴。彭菲入職后接到的第一個(gè)任務(wù),是對紅外人臉識別產(chǎn)品進(jìn)行升級。
當(dāng)時(shí),彭菲對人臉識別的應(yīng)用了解并不多,加之我國對這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)剛剛起步,國產(chǎn)芯片的速度無法滿足高強(qiáng)度的算力需求,因此彭菲和同事們一展開工作便遭遇難題——相關(guān)技術(shù)基本被國外壟斷。
為了打破技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品的國產(chǎn)化,彭菲和同事們只能從底層技術(shù)入手,重點(diǎn)針對國產(chǎn)芯片的特點(diǎn),設(shè)計(jì)更加簡潔高效的人臉特征,再一點(diǎn)兒一點(diǎn)兒地做成代碼并持續(xù)優(yōu)化。
一次成功的人臉識別,需要計(jì)算機(jī)先完成81個(gè)對齊點(diǎn)的定位對齊,再提取相應(yīng)特征進(jìn)行比對。但由于每張人臉都包含大量的數(shù)據(jù)信息,處理起來并不容易。剛開始,彭菲他們做出的人臉識別產(chǎn)品識別速度很慢,用戶體驗(yàn)不佳。彭菲便一次次對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn),而改進(jìn)的重點(diǎn)就是在算法上進(jìn)行突破。
經(jīng)過無數(shù)次嘗試,彭菲終于發(fā)現(xiàn),龐大的計(jì)算量可以通過重構(gòu)算法進(jìn)行合并優(yōu)化。于是,她以此為突破口,帶領(lǐng)幾名同事奮戰(zhàn)6個(gè)月,終于拿出一套低成本、低功耗的全國產(chǎn)解決方案。這套方案創(chuàng)新了人臉識別技術(shù)核心算法,將識別速度提高了近10倍。根據(jù)這套方案生產(chǎn)出來的紅外人臉識別產(chǎn)品,是當(dāng)時(shí)全球同類產(chǎn)品中識別速度最快的。
但彭菲沒有就此止步,將工作重心從紅外人臉識別轉(zhuǎn)向了可見光人臉識別,因?yàn)榭梢姽庾R別受場地局限更小,應(yīng)用場景更廣。那段時(shí)間,她通過模擬增加或去掉不同光照類型的方式,反復(fù)調(diào)整算法,順利實(shí)現(xiàn)了效果提升。這項(xiàng)研究獲得了北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。其可見光人臉識別算法通過了公安系統(tǒng)的多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,相關(guān)產(chǎn)品及解決方案曾服務(wù)于新中國成立70周年慶典、G20峰會(huì)等多項(xiàng)重大活動(dòng)。
新冠肺炎疫情期間,她和團(tuán)隊(duì)研發(fā)的能夠在戴口罩狀態(tài)下對人臉進(jìn)行識別的產(chǎn)品通過測試,不但速度快,而且準(zhǔn)確率超過99.99%,屬全國首創(chuàng)
彭菲一直以用戶需求為研發(fā)導(dǎo)向,非常重視真實(shí)的業(yè)務(wù)場景,不止一次對團(tuán)隊(duì)成員強(qiáng)調(diào):“更好地滿足用戶需求,就是我們工作的價(jià)值所在?!?/p>
2020年年初,新冠肺炎疫情暴發(fā)。正值春節(jié)假期,客戶反饋在使用門禁時(shí)戴著口罩識別不出身份,但口罩又不敢頻繁摘戴。彭菲立即聯(lián)系同事開線上討論會(huì)尋求解決辦法。
“那段時(shí)間壓力真的挺大。一方面,大家都迫切希望解決這個(gè)問題;另一方面,團(tuán)隊(duì)之前的研發(fā)都是基于整個(gè)面部進(jìn)行特征提取,但戴口罩后人臉被遮擋大半,能否通過不完整的人臉來完成識別,我也沒把握。”至今回憶起來,彭菲仍對當(dāng)時(shí)的情景印象深刻。缺少可借鑒的經(jīng)驗(yàn),彭菲便和團(tuán)隊(duì)成員一起盡量多準(zhǔn)備幾套方案,然后利用白天上班時(shí)同事們線上人臉識別打卡的機(jī)會(huì)對方案進(jìn)行測試,晚上匯總測試數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較,再根據(jù)效果進(jìn)一步優(yōu)化。
整個(gè)春節(jié),彭菲基本上都在工作。從紅外光到可見光,從單一環(huán)境到復(fù)雜環(huán)境,從生物特征識別到環(huán)境視頻分析,她向著算法的極限不斷發(fā)起挑戰(zhàn),在短時(shí)間內(nèi)便攻克了被口罩遮擋后面部無法識別的難題。
2020年2月初,由彭菲團(tuán)隊(duì)研發(fā)的能夠在戴口罩狀態(tài)下對人臉進(jìn)行識別的產(chǎn)品通過測試,人臉識別的時(shí)間只需0.1秒,誤判率僅為百萬分之一。
彭菲當(dāng)年入行時(shí),人工智能還屬于冷門。隨著計(jì)算機(jī)算力的大規(guī)模增長,人工智能技術(shù)的研發(fā)如今已進(jìn)入爆發(fā)期。有人說彭菲運(yùn)氣好,趕上了好時(shí)機(jī)。殊不知,科技帶來的每一個(gè)風(fēng)口,都是準(zhǔn)確判斷與堅(jiān)持不懈的結(jié)晶。彭菲常說,做技術(shù)無法一蹴而就,而是要長期積累,不斷朝著一個(gè)方向深挖,慢慢前進(jìn),持續(xù)突破,直到有一天時(shí)機(jī)成熟。
從人臉識別入行,彭菲逐漸向視頻分析、語音識別、自然語言理解、生成式AI技術(shù)等多個(gè)人工智能領(lǐng)域拓展。截至2023年年底,她已獲得發(fā)明專利授權(quán)17項(xiàng),研發(fā)成果不斷應(yīng)用到公司的新產(chǎn)品中,取得經(jīng)濟(jì)效益近10億元。
她的研究成果還應(yīng)用于監(jiān)測輸油、輸氣管道斷裂、破損等,至今已累計(jì)為國家挽回經(jīng)濟(jì)損失上百億元
彭菲希望自己的研究成果不僅僅應(yīng)用于人臉識別,還能應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,比如野外的輸油、輸氣管道監(jiān)測。輸油、輸氣管道動(dòng)輒長達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千公里,一旦出現(xiàn)斷裂、破損,就會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。但要確保管道安全,不管是人工巡查還是遠(yuǎn)程監(jiān)控,都無法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷。彭菲設(shè)想,若通過攝像頭24小時(shí)無死角監(jiān)控,并利用智能視頻分析系統(tǒng)對視頻內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)識別與分析,就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并報(bào)警,以便工作人員第一時(shí)間趕到現(xiàn)場處置。
聽上去挺簡單,但做起來卻不容易。對于彭菲來說,每一個(gè)算法能成功應(yīng)用到產(chǎn)品中,都需要完成兩個(gè)步驟:一是建立模型,二是收集大量數(shù)據(jù)來擬合模型參數(shù)。這次,她遇到的難題是現(xiàn)實(shí)中管道出險(xiǎn)的情況極少,難以獲取足夠多的數(shù)據(jù)供模型訓(xùn)練。但彭菲從來不會(huì)輕言放棄,越難她越要做。
通過不斷探索與嘗試,結(jié)合樣本增強(qiáng)、遷移學(xué)習(xí)及多任務(wù)訓(xùn)練等方式,她終于完成了算法的方案和流程設(shè)計(jì),并完美地解決了產(chǎn)品化過程中遇到的問題,實(shí)現(xiàn)了初期火災(zāi)、工程車輛非法區(qū)域工作等險(xiǎn)情的自動(dòng)監(jiān)測,幫助相關(guān)部門規(guī)避了眾多安全隱患。
目前,該成果已應(yīng)用于全國多個(gè)省市,落地項(xiàng)目包括中石油、中石化、國家管網(wǎng)集團(tuán)等單位的野外油氣管道智能化保障項(xiàng)目,至今已累計(jì)為國家挽回經(jīng)濟(jì)損失上百億元。
彭菲和同齡人一樣活得率性、真實(shí),但又與同齡人有諸多不同,比如她總是以近乎苛刻的標(biāo)準(zhǔn)審視自己的工作。因?yàn)槿斯ぶ悄苁莻€(gè)日新月異的領(lǐng)域,需要從業(yè)者具備很強(qiáng)的專業(yè)技能,還要有刻苦鉆研的精神和一絲不茍的作風(fēng),以及超強(qiáng)的創(chuàng)新及學(xué)習(xí)能力。
在彭菲的辦公桌上,擺放著一家三口的照片。接受采訪時(shí)她說:“我愛我的工作,也愛我的家庭。我相信,未來在人工智能的幫助下,我們可以更高效地完成工作,有更多時(shí)間陪伴家人、享受生活、追求自己的興趣和夢想?!?/p>
這不僅是彭菲的美好愿景,也是每一位加速奔跑在新賽道的大國工匠希望給我們這個(gè)時(shí)代的最好禮物。
在成都參加2023年“大國工匠年度人物”入圍名單揭曉活動(dòng)時(shí),彭菲跟各個(gè)行業(yè)的入圍者交流,發(fā)現(xiàn)大家都是在某個(gè)行業(yè)里深耕多年,始終朝著一個(gè)方向努力邁進(jìn),最終把一項(xiàng)技能磨煉到近乎完美的行業(yè)達(dá)人。他們當(dāng)中的每個(gè)人,說起自己的工作時(shí)都神采飛揚(yáng),既自信又自豪。彭菲一次次被感動(dòng),也體會(huì)到了找到同行者的快樂。
【編輯:馮士軍】