努力13年，只為讓AI識別速度快些再快些

上班刷臉打卡、進小區(qū)門禁刷臉，人臉識別的時間只需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)，龐大的計算量可以通過重構(gòu)算法進行合并優(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

彭菲幼年時生活在湖南省一個偏遠的小山村，上小學(xué)時幾個年級合在一起上課，平時也不用考試，直到四年級才轉(zhuǎn)到鎮(zhèn)里上學(xué)。因為聰明好學(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，是通過計算機代碼讓機器能夠看、聽、說、想，并最終服務(wù)于人。

漢王科技是國內(nèi)最早進行人臉識別研究的企業(yè)之一。當(dāng)時，人臉識別技術(shù)主要來自國外，引進費用昂貴。彭菲入職后接到的第一個任務(wù)，是對紅外人臉識別產(chǎn)品進行升級。

當(dāng)時，彭菲對人臉識別的應(yīng)用了解并不多，加之我國對這項技術(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，重點針對國產(chǎn)芯片的特點，設(shè)計更加簡潔高效的人臉特征，再一點兒一點兒地做成代碼并持續(xù)優(yōu)化。

一次成功的人臉識別，需要計算機先完成81個對齊點的定位對齊，再提取相應(yīng)特征進行比對。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，用戶體驗不佳。彭菲便一次次對產(chǎn)品進行改進，而改進的重點就是在算法上進行突破。

經(jīng)過無數(shù)次嘗試，彭菲終于發(fā)現(xiàn)，龐大的計算量可以通過重構(gòu)算法進行合并優(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，因為可見光識別受場地局限更小，應(yīng)用場景更廣。那段時間，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，順利實現(xiàn)了效果提升。這項研究獲得了北京市科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。其可見光人臉識別算法通過了公安系統(tǒng)的多個權(quán)威機構(gòu)認證，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峰會等多項重大活動。

新冠肺炎疫情期間，她和團隊研發(fā)的能夠在戴口罩狀態(tài)下對人臉進行識別的產(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，非常重視真實的業(yè)務(wù)場景，不止一次對團隊成員強調(diào)：“更好地滿足用戶需求，就是我們工作的價值所在?！?/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尋求解決辦法。

“那段時間壓力真的挺大。一方面，大家都迫切希望解決這個問題；另一方面，團隊之前的研發(fā)都是基于整個面部進行特征提取，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)時的情景印象深刻。缺少可借鑒的經(jīng)驗，彭菲便和團隊成員一起盡量多準(zhǔn)備幾套方案，然后利用白天上班時同事們線上人臉識別打卡的機會對方案進行測試，晚上匯總測試數(shù)據(jù)并進行比較，再根據(jù)效果進一步優(yōu)化。

整個春節(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，由彭菲團隊研發(fā)的能夠在戴口罩狀態(tài)下對人臉進行識別的產(chǎn)品通過測試，人臉識別的時間只需0.1秒，誤判率僅為百萬分之一。

彭菲當(dāng)年入行時，人工智能還屬于冷門。隨著計算機算力的大規(guī)模增長，人工智能技術(shù)的研發(fā)如今已進入爆發(fā)期。有人說彭菲運氣好，趕上了好時機。殊不知，科技帶來的每一個風(fēng)口，都是準(zhǔn)確判斷與堅持不懈的結(jié)晶。彭菲常說，做技術(shù)無法一蹴而就，而是要長期積累，不斷朝著一個方向深挖，慢慢前進，持續(xù)突破，直到有一天時機成熟。

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，研發(fā)成果不斷應(yīng)用到公司的新產(chǎn)品中，取得經(jīng)濟效益近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，至今已累計為國家挽回經(jīng)濟損失上百億元

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、輸氣管道動輒長達數(shù)百甚至數(shù)千公里，一旦出現(xiàn)斷裂、破損，就會造成嚴(yán)重損失。但要確保管道安全，不管是人工巡查還是遠程監(jiān)控，都無法實現(xiàn)24小時不間斷。彭菲設(shè)想，若通過攝像頭24小時無死角監(jiān)控，并利用智能視頻分析系統(tǒng)對視頻內(nèi)容進行自動識別與分析，就能及時發(fā)現(xiàn)險情并報警，以便工作人員第一時間趕到現(xiàn)場處置。

聽上去挺簡單，但做起來卻不容易。對于彭菲來說，每一個算法能成功應(yīng)用到產(chǎn)品中，都需要完成兩個步驟：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)實中管道出險的情況極少，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、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，并完美地解決了產(chǎn)品化過程中遇到的問題，實現(xiàn)了初期火災(zāi)、工程車輛非法區(qū)域工作等險情的自動監(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)用于全國多個省市，落地項目包括中石油、中石化、國家管網(wǎng)集團等單位的野外油氣管道智能化保障項目，至今已累計為國家挽回經(jīng)濟損失上百億元。

彭菲和同齡人一樣活得率性、真實，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。因為人工智能是個日新月異的領(lǐng)域，需要從業(yè)者具備很強的專業(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時代的最好禮物。

在成都參加2023年“大國工匠年度人物”入圍名單揭曉活動時，彭菲跟各個行業(yè)的入圍者交流，發(fā)現(xiàn)大家都是在某個行業(yè)里深耕多年，始終朝著一個方向努力邁進，最終把一項技能磨煉到近乎完美的行業(yè)達人。他們當(dāng)中的每個人，說起自己的工作時都神采飛揚，既自信又自豪。彭菲一次次被感動，也體會到了找到同行者的快樂。

【編輯：馮士軍】