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　　國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)主要授予的是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中有重大發(fā)現(xiàn)的科技工作者，而以工科見(jiàn)長(zhǎng)的南京理工大學(xué)，這次卻一舉拿下個(gè)沉甸甸的二等獎(jiǎng)，不僅使得該校在自然科學(xué)獎(jiǎng)方面實(shí)現(xiàn)零的突破，也令全省學(xué)界驚嘆。為了這一天，楊靜宇教授和他的團(tuán)隊(duì)整整準(zhǔn)備了25年。

　　［想法］計(jì)算機(jī)能認(rèn)人識(shí)物嗎  

　　“計(jì)算機(jī)能具備人類的認(rèn)識(shí)能力嗎？”工科出身的楊靜宇，很早以前頭腦里就縈繞著這個(gè)問(wèn)題。為了解開(kāi)這個(gè)疑問(wèn)，他和自己的課題組潛心25年，研究“能讓電腦認(rèn)人識(shí)物”的特征抽取理論與算法。  

　　楊教授介紹說(shuō)，人本身具備很強(qiáng)的識(shí)別能力，比如一個(gè)孩子，能飛快地在人海中找到自己熟悉的親人。通過(guò)對(duì)事物或現(xiàn)象等各種信息進(jìn)行處理和分析，從而進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋的過(guò)程就是模式識(shí)別。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和人工智能的興起，人們希望計(jì)算機(jī)將來(lái)也具備人類這種基本認(rèn)知能力，這些主要通過(guò)數(shù)學(xué)家、信息學(xué)專家和計(jì)算機(jī)科學(xué)工作者的努力。  

　　楊教授進(jìn)一步解釋，他們研究的特征抽取理論與算法，就是為計(jì)算機(jī)智能化提供足夠的理論基礎(chǔ)：通過(guò)對(duì)大量信息形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，迅速找出主要特征，進(jìn)行提煉，用簡(jiǎn)單的算法快速地完成整個(gè)識(shí)別過(guò)程，使計(jì)算機(jī)和人一樣，也能對(duì)人或事物“一見(jiàn)如故”。

　　［難點(diǎn)］“張三”和“李四”咋區(qū)分  

　　沒(méi)有“頭腦”的計(jì)算機(jī)，怎么能聰明地認(rèn)人呢？專家介紹，要讓只認(rèn)“0”和“1”的計(jì)算機(jī)通過(guò)動(dòng)態(tài)的人臉精準(zhǔn)辨識(shí)人的身份，可不是一件容易的事。同一個(gè)人的臉部圖像并非一成不變，隨著姿態(tài)、光照、表情、年齡等變化，“照片”里的人會(huì)有很大的變化；不同的人臉也往往不乏相似之處，兩只眼睛一個(gè)鼻子，“他”和“她”都可能相像……這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題成了攻堅(jiān)的難點(diǎn)。而且，在復(fù)雜背景的圖像中進(jìn)行人臉識(shí)別，首先需要從自然背景圖像中將人臉檢測(cè)出來(lái)，也就是將人臉和其他物體區(qū)分開(kāi)來(lái)。  

　　在進(jìn)行人的識(shí)別時(shí)，如何準(zhǔn)確區(qū)分“張三”與“李四”？這就要讓他倆的特征表現(xiàn)出較大的差別。因此，能夠區(qū)分不同個(gè)人的“特征提取”成為人臉識(shí)別認(rèn)證算法中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。原始特征抽取和鑒別特征分析，是兩個(gè)基本階段。在大量的人臉圖像樣本庫(kù)中，在個(gè)性中尋共性，在共性中找個(gè)性，再利用正反樣本進(jìn)行認(rèn)證，便可“火眼金睛”地把人臉準(zhǔn)確地識(shí)別出來(lái)。  

　　楊教授介紹，人臉圖像識(shí)別問(wèn)題既有很大難度和挑戰(zhàn)性，又有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前他們雖然沒(méi)有研制成功商品化的應(yīng)用系統(tǒng)，但所提出的一系列人臉識(shí)別算法被國(guó)內(nèi)外同行廣為關(guān)注，課題組將在模式識(shí)別領(lǐng)域內(nèi)繼續(xù)探索。  

　　據(jù)了解，人臉圖像識(shí)別的運(yùn)用非常廣泛。比如在“旅客自助查驗(yàn)通道”，5秒鐘，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已提取人臉信息，完成了對(duì)旅客的身份認(rèn)證；訪問(wèn)計(jì)算機(jī)時(shí)，只要安裝人臉識(shí)別系統(tǒng)的筆記本電腦給您照張相，不用賬號(hào)和密碼，便可直接登錄；在鐵路公安系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)，只要利用人臉信息，就可自動(dòng)識(shí)別個(gè)人身份；將來(lái)，回到家后，人臉甚至可以當(dāng)鑰匙開(kāi)啟門(mén)鎖……

　　［成果］   銀行海關(guān)公安用上了新產(chǎn)品  

　　從1984年開(kāi)始，在模式識(shí)別特征抽取理論與算法研究方面，楊教授課題組整出了不小的“動(dòng)靜”。他們先后獲得過(guò)國(guó)家自然科學(xué)基金7個(gè)面上項(xiàng)目與1個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目的資助，提出了多個(gè)具有原始創(chuàng)新性的新概念和新算法。  

　　光有理論可不行，必須要經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)和驗(yàn)證！這些年，課題組進(jìn)行的每一項(xiàng)理論和算法研究成果最終都應(yīng)用在新產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)中。他們研制的我國(guó)第一套自主式地面無(wú)人駕駛平臺(tái)，被專家稱為“在我國(guó)智能機(jī)器人領(lǐng)域具有開(kāi)創(chuàng)性，是我國(guó)科技戰(zhàn)線，特別是高技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大科技成果?！彼麄冄兄频挠¤b真?zhèn)巫詣?dòng)識(shí)別系統(tǒng)和銀行票據(jù)綜合處理系統(tǒng)，在國(guó)家火炬計(jì)劃的資助下，已完成了科研成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程并在國(guó)內(nèi)的銀行、海關(guān)、公安等部門(mén)推廣使用，新增產(chǎn)值超過(guò)1億元，在維護(hù)金融安全、打擊走私、偵破案件等方面產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益。他們還研制出了國(guó)內(nèi)第一輛高速公路智能監(jiān)測(cè)車等，也都在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與技術(shù)升級(jí)的重大作用。其階段性成果獲得2009年教育部推薦國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。這些獨(dú)創(chuàng)的科學(xué)研究給我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。

　　楊教授一直說(shuō)，這個(gè)經(jīng)過(guò)25年潛心研究的項(xiàng)目，代表了太多人的心血，只是因?yàn)楹芏嗳硕嫉搅藝?guó)外，所以才沒(méi)有在申報(bào)材料中加上他們的名字。現(xiàn)在的獲獎(jiǎng)名單中除了楊靜宇教授，只列了3個(gè)人的名字：楊健、金忠、洪子泉，他們都是楊靜宇教授的博士生。“成績(jī)都是學(xué)生的，是整個(gè)團(tuán)隊(duì)凝聚出來(lái)的智慧?！睏铎o宇教授說(shuō)。