武大团队研发出能避监控的“隐身衣” 将有助于反向提升人工智能安全性

 
“InvisDefense隐身衣”示意图通讯员供图   　　拥有一件隐身衣，是很多小说、电影里的桥段，也是许多孩子的梦想。11月27日，“华为杯”第一届中国研究生网络安全创新大赛落幕，武汉大学获5项一等奖，获奖数居全国高校首位。武大获奖项目中有一项名为“InvisDefense隐身衣”引起了极目新闻记者的注意。据介绍，这套“隐身衣”主要是对付机器识别，可在机器视觉下隐身，用以保护人身安全。   　　用算法来对抗算法   　　武大官方新闻上是这样介绍“InvisDefense隐身衣”的：InvisDefense提供全天候的隐身防御。白天场景，特制的迷彩图案有效地干扰视觉神经网络，使其失明。夜间场景，InvisDefense在衣服内部嵌入温控材料，实现在红外热成像下的隐身，可在机器视觉下隐身用以保护人身安全。   　　一般人可能看不太懂。“视觉神经网络指的是人工智能识别，而不是人类的肉眼识别。比如现在很多视频监控设备都有行人检测功能，智能汽车也可以识别行人、道路、障碍。”InvisDefense研发团队指导教师、武汉大学计算机学院教授王正解释。   　　王正说，人们都知道，穿上迷彩服可以让自己不容易被人看到，但计算机视觉还是可以很容易地识别，因为它是靠算法“看见”。于是，研究计算机视觉的王正想到，通过新的算法来设计一种迷彩纹路，让目前常用的行人检测的方法失效，“通俗地说就是摄像头可以拍到你，但判断不出你是人类。”   　　对于夜间模式，目前计算机视觉常用的是红外热成像来判断。与之对抗的办法是在“隐身衣”内装一些温控装置，有的是提高温度，有的是降低温度，就可使计算机难以通过热成像图案判断出扫瞄对象。   　　七百次失败终成功   　　2020年在海外留学期间，王正就有了初步想法，并一直在做这方面的理论研究。将理论变为现实的，是他带的研究生团队：武大计算机学院博士生卫慧、国家网络安全学院硕士生李柱波、戴书钰，以及经济与管理学院硕士生菅泽华。   　　卫慧介绍，他从2021年开始跟着导师做“隐身衣”研究，今年8月开始组队备战这次比赛。负责核心算法和设计的他说，想要实现“隐身衣”的理论并不容易，“首先要解决的是一种平衡，比如说，你拿着一个大色块挡在身前，确实可以骗过摄像头，但骗不过人眼，反而会特别显眼。所以，我们要通过算法设计出最不‘显眼’却能让计算机视觉失效的图案。”为了找到这种平衡，团队成员不断通过电脑模拟，3个月内经历了近七百次失败，才取得理想的结果。   　　另一个难点是实现昼夜兼容。团队的目标就是找到成本最经济的方案，因此一开始试验的是暖宝宝和降温贴。改变局部温度后，还要计算出怎样的排列方式，能成功干扰计算机视觉识别。通过团队的测试视频可以看到，最终只需要在上衣内，安装4处不规则形状的温控装置，就可以让红外成像识别“失明”。   　　目前，“InvisDefense隐身衣”项目已有两项专利申请被受理。该项目实际应用前景如何？王正认为，该技术将有助于反向促进人工智能模型安全性的提升，也可为我国国防事业作出贡献，如研制“隐身军服”等。据介绍，“InvisDefense隐身衣”目前一套的成本仅约500元。