郭松濤設想過這樣一個場景：在動物園或是野外，拿起手機對着活蹦亂跳的動物一掃，屏幕上就會跳出它們的姓名、性别、興趣愛好等，遊人會對這些動物了解得更多。

郭松濤是西北大學生命科學學院教授，近日，他帶領的科研團隊成功研發了“猴臉識别技術”。雖然叫做猴臉識别，但它實際可以識别包括川金絲猴在内的41種靈長類動物，其中，秦嶺川金絲猴的識别成功率達到95.6%。此外，這項技術還可識别熊、老虎等4種肉食性動物。

郭松濤告訴新京報記者，目前的猴臉識别技術主要利用神經網絡算法，通過對猴臉的器官布局、毛發、紋理等整體進行特征提取，對比模型庫信息進行識别，并自動錄入新個體數據。這項技術不僅可以用于野生動物的行為生态、科普、保護，還可為精細化管理家養動物等應用開辟廣闊前景。

“我們的技術是2020年8月公開發表的，軟件是今年2月做好的。現在正在局部試點。”郭松濤說。

走上六七個小時，隻有一兩個小時能看到猴子

新京報：猴臉識别技術最早應用于秦嶺川金絲猴。作為一名動物學領域學者，你是如何與這種國家一級保護動物結緣的？

郭松濤：2001年我考上了西北大學動物學研究生，那之後就跟着導師李保國教授跑野外，觀察野生金絲猴。你能看到100多隻猴子在你頭頂跳躍，在那裡玩耍，我要坐在那兒，屏着氣，希望它們在我身邊多待一會兒。即便幾分鐘也會讓我心跳加速。

那段時間我們跟野生金絲猴跟了一年，發現它們的活動範圍大概是20平方公裡。

其實在野外跟猴子還是很辛苦的，我們穿一種軍用陸戰靴，靴子很重，底子厚，結實耐磨。一般人一雙陸戰靴能穿一輩子，但我上碩士一年穿壞了三雙陸戰靴——猴子到哪我就到哪，山上都是石頭。

為了跟猴子，在野外極端環境下生存是工作常态。秦嶺冬天夜裡下雪，零下十幾攝氏度，冷得睡不着，起來在山上現找木材烤火。要像烤土豆那樣，烤了身前，還得烤烤身後。給猴子采樣時，照相機在低溫狀态都不工作了，我們就要把電池拿出來，放在懷裡暖一暖。

至于夥食，早年我們會帶一個大搪瓷杯，跟現在碗的口徑一樣大。米倒在裡面，放點水，蓋上蓋子，把搪瓷杯放在燒紅的木炭上，很快米就焖熟了，而且很好吃。

郭松濤近距離觀察野生金絲猴。受訪者供圖

新京報：是什麼契機讓你與計算機科學領域的學者聯合，做“猴臉識别技術”研究呢？

郭松濤：西北大學是綜合性大學，生命科學學院和信息科學與技術學院的老師住在一起。2016年前後，一些年輕老師在一塊吃飯聊天，說起各自的研究領域，我說我在研究猴子，一個信息科學的老師說他在研究圖像識别。我知道人臉識别，所以一下有了這個想法，問他圖像識别能不能用到猴臉上。

新京報：其實除了人臉識别，現在還有豬臉識别，在一些養豬場得到應用。與人臉、豬臉識别相比，“猴臉識别技術”的研發存在哪些難點？

郭松濤：豬是家畜，主要是采樣相對容易，野生動物一個很大的問題是不好找。我上研究生時在秦嶺做研究，夏天一天走六七個小時找金絲猴，隻有一兩個小時能看到。有時甚至一走一天，卻隻能遠遠地拿單筒望遠鏡看一下。

還有就是野生動物不配合人的采樣。所有野生動物見到陌生人的第一反應是逃跑，能跑多遠跑多遠，所以剛開始肯定是拍不到的。要想保證精準拍到野生動物，就要讓它習慣拍攝者的出現。

新京報：那要怎麼讓野生動物習慣人的出現呢？

郭松濤：我專門去非洲看過黑猩猩，那裡的當地人可以和野生動物近距離接觸，動物不太怕人，你甚至可以離黑猩猩幾米遠去觀察它。

但中國的靈長類動物裡，除了猕猴，其它都是瀕危的一級保護動物，沒有這樣的條件。所以我們既要在野外盡可能近地接觸它們，又要盡可能少地影響它們的行為。接觸到一定程度時，可以進行招引性投食，最常見的是投食玉米。這不是為了讓它吃飽，而是為了便于我們近距離觀察。

所以投喂是一個非常謹慎的操作過程，比如一天投喂玉米隻能有半小時。很多猴子同時來吃，每隻分到的數量很少。為避免影響它們的覓食行為，我們還經常變換投食地點。

在郭松濤團隊的努力下，精準地拍下了大量野生猴子照片。受訪者供圖

識别成功率或将接近100%

新京報：金絲猴的臉部畢竟與人臉不同，技術研發時要抓住哪些面部特征？

郭松濤：對人來說，動物間的個體差異較難分辨，你會覺得它們長得很像。但我們的識别技術利用神經網絡算法深度學習，可以找出其中的區别。

具體來說，哺乳動物雖然長得不一樣，但頭部器官分布比較相似，面部特征是有共性的，所以我們選擇抓住物種的面部特征。但這又與人臉識别存在差異。比如對金絲猴要進行整個面部識别，包括它的器官布局、毛發、紋理等，是整體圖像的特征抓取。另外，從自然環境中自動找到、識别出猴子并跟蹤它們，也是很複雜的物體識别過程。

郭松濤拍攝的野生金絲猴。受訪者供圖

新京報：從目前的研究情況看，這項技術對秦嶺川金絲猴的識别率是多少？

郭松濤：識别成功率大于95%，這是我們之前公布的測試數據。

其實猴臉識别系統有一大優點，它有自我學習功能。随着數據量的增加，越訓練，它的識别能力就越強、精度就越高。理論上講，識别成功率可以接近100%。

新京報：這項技術被大衆稱為“猴臉識别”，但是否可以應用于其他物種呢？

郭松濤：以前就有人做過斑馬識别，因為斑馬有條紋，每隻斑馬的條紋都不一樣。我們的這項技術，一開始我們隻打算做金絲猴，但随着技術不斷成熟、研究者的更廣闊的需求等，我們就想把它應用在識别其它物種上。

從分類學上看，一個科或一個亞科的動物長得比較像，既然能識别金絲猴，我們就慢慢從亞科延伸開去。現在我們的系統可以識别41種靈長類動物，覆蓋了靈長類的所有亞科，如猕猴、狐猴等。此外，這項技術對熊、老虎、獅子、小熊貓等靈長類以外的物種也有很強的通用性。

未來應用場景廣闊

新京報：“猴臉識别技術”可以怎樣應用？

郭松濤：除了最基礎、最簡單的識别外，從科普的角度出發，未來可能在識别系統中錄入金絲猴的興趣愛好等。這是非常重要的環節。因為隻有讓人接觸野生動物，才有可能激起保護它們的意願。

比如在野生動物園裡，有遊客想深入了解動物個體的生活曆史，它的父親是誰，它的孩子是誰；有的像貓一樣高冷，有的像狗一樣黏人……這樣的科普體驗，會比走馬燈式的觀看有趣得多。

此外，這項技術還可用于家養動物管理。此前用耳标管理牛、羊、豬等家畜，一個帶芯片的耳标要幾十塊錢，無形中增加了養殖成本。而如果通過猴臉識别技術，隻需要一台監控相機，就可以對個體進行采樣，錄入電子身份進行管理。

新京報：人臉識别技術存在倫理上的争議，比如對這些生物特征數據的使用，臉的主人是有知情權、同意權等權利的。那麼猴臉識别有什麼倫理争議的問題嗎？

郭松濤：倫理問題與如何使用新技術的方式有很大關系。目前從研究角度看，我們還沒發現動物身上有倫理上的障礙，因為這項技術本身就是為了減少接觸和幹擾。

但如果要想可能的風險，我會首先想到，這項技術可能用在家養寵物的管理上。如果相關數據管理不嚴格，就可能涉及隐私問題。因為寵物身份與主人身份有時是綁定的，如果識别了一隻寵物，寵物信息遭到洩露，就可能波及它主人的信息。

新京報記者 杜寒三

編輯 滑璇 校對 吳興發

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