武大團隊研發出能避監控的“隱身衣”將有助於反向提升人工智能安全性-非常懂

擁有一件隱身衣，是很多小說、電影裡的橋段，也是許多孩子的夢想。11月27日，“華為杯”第一屆中國研究生網絡安全創新大賽落幕，武漢大學獲5項一等獎，獲獎數居全國高校首位。據介紹，這套“隱身衣”主要是對付機器識別，可在機器視覺下隱身，用以保護人身安全。

“InvisDefense隱身衣”示意圖通訊員供圖

用算法來對抗算法

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禦。白天場景，特製的迷彩圖案有效地干擾視覺神經網絡，使其失明。夜間場景，InvisDefense在衣服內部嵌入溫控材料，實現在紅外熱成像下的隱身，可在機器視覺下隱身用以保護人身安全。

一般人可能看不太懂。“視覺神經網絡指的是人工智能識別，而不是人類的肉眼識別。比如現在很多視頻監控設備都有行人檢測功能，智能汽車也可以識別行人、道路、障礙。”InvisDefense研發團隊指導教師、武漢大學計算機學院教授王正解釋。

王正說，人們都知道，穿上迷彩服可以讓自己不容易被人看到，但計算機視覺還是可以很容易地識別，因為它是靠算法“看見”。於是，研究計算機視覺的王正想到，通過新的算法來設計一種迷彩紋路，讓目前常用的行人檢測的方法失效，“通俗地說就是攝像頭可以拍到你，但判斷不出你是人類。”

對於夜間模式，目前計算機視覺常用的是紅外熱成像來判斷。與之對抗的辦法是在“隱身衣”內裝一些溫控裝置，有的是提高溫度，有的是降低溫度，就可使計算機難以通過熱成像圖案判斷出掃瞄對象。

七百次失敗終成功

2020年在海外留學期間，王正就有了初步想法，並一直在做這方面的理論研究。將理論變為現實的，是他帶的研究生團隊：武大計算機學院博士生衛慧、國家網絡安全學院碩士生李柱波、戴書鈺，以及經濟與管理學院碩士生菅澤華。

衛慧介紹，他從2021年開始跟著導師做“隱身衣”研究，今年8月開始組隊備戰這次比賽。負責核心算法和設計的他說，想要實現“隱身衣”的理論並不容易，“首先要解決的是一種平衡，比如說，你拿著一個大色塊擋在身前，確實可以騙過攝像頭，但騙不過人眼，反而會特別顯眼。所以，我們要通過算法設計出最不‘顯眼’卻能讓計算機視覺失效的圖案。”為了找到這種平衡，團隊成員不斷通過電腦模擬，3個月內經歷了近七百次失敗，才取得理想的結果。

另一個難點是實現晝夜兼容。團隊的目標就是找到成本最經濟的方案，因此一開始試驗的是暖寶寶和降溫貼。改變局部溫度後，還要計算出怎樣的排列方式，能成功干擾計算機視覺識別。通過團隊的測試視頻可以看到，最終只需要在上衣內，安裝4處不規則形狀的溫控裝置，就可以讓紅外成像識別“失明”。

目前，“InvisDefense隱身衣”項目已有兩項專利申請被受理。該項目實際應用前景如何？王正認為，該技術將有助於反向促進人工智能模型安全性的提升，也可為我國國防事業作出貢獻，如研製“隱身軍服”等。據介紹，“InvisDefense隱身衣”目前一套的成本僅約500元。

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