“电脑人脸”走进生活

2021-04-07 08:55颜士州
阅读(科学探秘) 2021年2期
关键词:人脸电脑科学家

颜士州

说起人脸,这实在是大自然的一大造化,人几乎每时每刻都在通过面部动作来表情达意。那么,电脑能不能也像人一样拥有一张表情丰富的“脸”呢?

如今,电脑与人的沟通不再是通过那冷冰冰的屏幕,而可以是一张鲜活的脸,人通过与电脑的直接交谈,能够使电脑与人“芯”心相通。

众所周知,人的面部表情的传达是一种高级的通讯方式,它所包含的不仅是人的智力,还有人性。而“电脑人脸”的出现,让事情变得更加有趣。比如,当你去银行询问下个月的理财信息时,“电脑人脸”会眨巴着双眼作思索状:“先生,关于新的信息,我这里还没有贮存,您是否需要这几天的信息?”说完,“电脑人脸”便会出现期待的表情,等着您的回答。如果您作肯定回答,它便会滔滔不绝地向您介绍;如果您作否定回答,“电脑人脸”则会向您表示抱歉。如果电脑的声音识别系统不能理解人们对它说的话,“电脑人脸”会露出迷惑不解的神色。

在电子發达的时代,很多国家都研制出会识别人的面部表情、手势以及口型的电脑系统,这种智能化设备已经走进人们的生活。

现在,经过科学家们的努力,已经出现了一种为人类服务的“电脑助手”,这位“助手”会自己从数据库中读取需要的数据,并将重要信息通过个人电子信箱进行挑选。而且,这位“电脑助手”的脸型也可以根据个人的爱好进行选择,你可以选择自己心目中的明星,或者选择你的亲人。

有了“电脑人脸”,教师便可以用它作为一种前所未有的教学手段,让历史上的名人来与学生一起讨论问题。例如,当语文课教到《狂人日记》时,语文老师便可以打开电脑,请出具有“鲁迅先生”形象的“电脑人脸”,让“他”给学生谈谈当时写这篇文章时的心情和体会;当物理课讲到牛顿运动定律时,物理老师也可以请出电脑“牛顿”,重演当初“苹果落地”给他带来启示的过程。

有了“电脑人脸”,人们便可以极大地丰富娱乐内容,真刀真枪地与难得露面的各路“英豪”作一番较量。例如,你可以和“聂卫平”下一盘围棋,你的绝招也会使“老聂”蹙眉思考,你的昏招则会令“老聂”哈哈大笑;你也可以和“姚明”比试投篮本领,看看他的过人技术到底怎么样。

如何寻找一个失踪多年的儿童?不用着急,“电脑人脸”技术可以帮助你:只要将失踪前该儿童的照片输入电脑,电脑就会模拟出他如今会是什么模样,按图索骥或许就会“柳暗花明又一村”呢!

如何知道一对夫妇将要出生的孩子究竟是何种长相?也不用瞎猜,“电脑人脸”也能帮你解决这一难题:将这对夫妇的脸输入电脑,电脑经过数学平均值的计算机处理并加以缩小,“电脑人脸”便会跃然荧屏上。当然,这种处理方法还过于简单了一些。

如何让电脑屏幕上出现人脸?科学家们首先在电脑上画出一个线框模型,这个模型可以由软件加以控制,然后将一个真的人脸输入电脑,同时对原来的模型进行修改,以便与真的人脸相匹配;再将两张人脸合而为一,让线框模型戴上人的“画皮”,这样,“电脑人脸”就出现了。

那么,又如何使“电脑人脸”出现各种表情呢?早在20世纪70年代,科学家们就提出了一个“人类面部行为编码系统”,他们定义了44种基本的人类面部运动,诸如提高眉毛、降低颌头等,这44种运动可以产生不同的表情。今天的科学家就是在此基础上来研制“电脑人脸”的,由此还产生了“人脸机器人”。

“人脸机器人”的出现,使机器人向类人化前进了一大步。日本东京科学大学的文雄原教授研制了一张机械脸,它可以表达快乐、愤怒、惊讶和失望等表情,这个“人脸机器人”是由金属铝制作牙齿,硅橡胶制作皮肤,“肌肉”则含有18个小传动结构,由一台电脑控制的空压机进行工作。

当然,“电脑人脸”还存在着种种不足,如有的“电脑人脸”虽然可以通过软件将文字转化成声音,但仍达不到逼真的程度,有时声音已经结束,但“电脑人脸”的嘴唇还在自说自话。

尽管如此,“面部信息科学”正在走向成熟,它不仅吸引了电脑科学家,也吸引了动画专家、心理学家、艺术家、工程师甚至电子游戏制造者,未来一个个情感丰富的机器人就会出现在我们周围,成为人类的朋友。

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