“InvisDefense隱身衣”示意圖通訊員供圖

 

　　擁有一件隱身衣，是很多小說(shuō)、電影里的橋段，也是許多孩子的夢(mèng)想。11月27日，“華為杯”第一屆中國(guó)研究生網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)新大賽落幕，武漢大學(xué)獲5項(xiàng)一等獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)數(shù)居全國(guó)高校首位。武大獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中有一項(xiàng)名為“InvisDefense隱身衣”引起了極目新聞?dòng)浾叩淖⒁?。?jù)介紹，這套“隱身衣”主要是對(duì)付機(jī)器識(shí)別，可在機(jī)器視覺(jué)下隱身，用以保護(hù)人身安全。

 

　　用算法來(lái)對(duì)抗算法

 

　　武大官方新聞上是這樣介紹“InvisDefense隱身衣”的：InvisDefense提供全天候的隱身防御。白天場(chǎng)景，特制的迷彩圖案有效地干擾視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使其失明。夜間場(chǎng)景，InvisDefense在衣服內(nèi)部嵌入溫控材料，實(shí)現(xiàn)在紅外熱成像下的隱身，可在機(jī)器視覺(jué)下隱身用以保護(hù)人身安全。

 

　　一般人可能看不太懂。“視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指的是人工智能識(shí)別，而不是人類的肉眼識(shí)別。比如現(xiàn)在很多視頻監(jiān)控設(shè)備都有行人檢測(cè)功能，智能汽車也可以識(shí)別行人、道路、障礙。”InvisDefense研發(fā)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師、武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授王正解釋。

 

　　王正說(shuō)，人們都知道，穿上迷彩服可以讓自己不容易被人看到，但計(jì)算機(jī)視覺(jué)還是可以很容易地識(shí)別，因?yàn)樗强克惴?ldquo;看見”。于是，研究計(jì)算機(jī)視覺(jué)的王正想到，通過(guò)新的算法來(lái)設(shè)計(jì)一種迷彩紋路，讓目前常用的行人檢測(cè)的方法失效，“通俗地說(shuō)就是攝像頭可以拍到你，但判斷不出你是人類。”

 

　　對(duì)于夜間模式，目前計(jì)算機(jī)視覺(jué)常用的是紅外熱成像來(lái)判斷。與之對(duì)抗的辦法是在“隱身衣”內(nèi)裝一些溫控裝置，有的是提高溫度，有的是降低溫度，就可使計(jì)算機(jī)難以通過(guò)熱成像圖案判斷出掃瞄對(duì)象。

 

　　七百次失敗終成功

 

　　2020年在海外留學(xué)期間，王正就有了初步想法，并一直在做這方面的理論研究。將理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的，是他帶的研究生團(tuán)隊(duì)：武大計(jì)算機(jī)學(xué)院博士生衛(wèi)慧、國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院碩士生李柱波、戴書鈺，以及經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士生菅澤華。

 

　　衛(wèi)慧介紹，他從2021年開始跟著導(dǎo)師做“隱身衣”研究，今年8月開始組隊(duì)備戰(zhàn)這次比賽。負(fù)責(zé)核心算法和設(shè)計(jì)的他說(shuō)，想要實(shí)現(xiàn)“隱身衣”的理論并不容易，“首先要解決的是一種平衡，比如說(shuō)，你拿著一個(gè)大色塊擋在身前，確實(shí)可以騙過(guò)攝像頭，但騙不過(guò)人眼，反而會(huì)特別顯眼。所以，我們要通過(guò)算法設(shè)計(jì)出最不‘顯眼’卻能讓計(jì)算機(jī)視覺(jué)失效的圖案。”為了找到這種平衡，團(tuán)隊(duì)成員不斷通過(guò)電腦模擬，3個(gè)月內(nèi)經(jīng)歷了近七百次失敗，才取得理想的結(jié)果。

 

　　另一個(gè)難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)晝夜兼容。團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)就是找到成本最經(jīng)濟(jì)的方案，因此一開始試驗(yàn)的是暖寶寶和降溫貼。改變局部溫度后，還要計(jì)算出怎樣的排列方式，能成功干擾計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別。通過(guò)團(tuán)隊(duì)的測(cè)試視頻可以看到，最終只需要在上衣內(nèi)，安裝4處不規(guī)則形狀的溫控裝置，就可以讓紅外成像識(shí)別“失明”。

 

　　目前，“InvisDefense隱身衣”項(xiàng)目已有兩項(xiàng)專利申請(qǐng)被受理。該項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用前景如何？王正認(rèn)為，該技術(shù)將有助于反向促進(jìn)人工智能模型安全性的提升，也可為我國(guó)國(guó)防事業(yè)作出貢獻(xiàn)，如研制“隱身軍服”等。據(jù)介紹，“InvisDefense隱身衣”目前一套的成本僅約500元。