高低起伏的山坡上布满了大大小小的石块枯枝，碰着河滩溪流就只能踩着石块小心翼翼摸索过去。滑倒、摔跤都是家常便饭。有些地方山势太过陡峭，就拽紧阁下的野草树枝往上爬。
长年累月朝夕相处
乃至叫得出每只猴子的名字
在秦岭深处绿绿葱葱层层叠叠的丛林间，生活着数千只国家一级重点保护野生动物川金丝猴。如何准确、快速地对这些国宝进行个体识别，并据此开展保护，一贯是全天下动物学家神往但又无法打破的瓶颈。
西北大学郭松涛教授带领的金丝猴研究团队，与本校和西安电子科技大学的图像识别研究团队深度交叉领悟，共同研发的“猴脸识别技能”成功实现对野生个体准确身份识别，在试验阶段便早已火上热搜。新华社、央视等媒体纷纭点赞关注。
郭松涛带队稽核黄柏塬野外基地（资料图片）
郭松涛攻读博士期间在野外做数据记录（资料图片）
2021年4月中旬，一行走进秦岭南麓大坪峪的高山密林，探访了西北大学秦岭金丝猴研究团队设在佛坪的野外研究基地。
基地的投掷场选择在一块空空地带的山坡上。高琪在这里接待了一行。她是郭松涛教授的学生，也是西北大学金丝猴研究团队卖力进山采集春季样本的成员之一。
一只幼年金丝猴对摄像头产生了兴趣
高琪说，研究团队在四周的树木上安装了10余台GoPro（美国运动相机厂商。因其生产的相机被许多极限运动团体广泛利用，因而“GoPro”险些成为“极限运动专用相机”的代名词）和音箱等设备，用于定位及录制音视频，借此监测剖析金丝猴的行为动态。当地引导会定时在此投撒食品，将这一带的金丝猴种群吸引过来。
果真，当引导撒出玉米粒后不久，一团团闪亮的金黄色就开始在前方的山林里到处晃动，“噫—噫—”“吱—吱—”的叫声此起彼伏。“美猴王”越聚越多，觅食、嬉戏、打闹……一韶光山坡上便热闹起来。
对付川金丝猴数据的采集，仅在研究基地是远远不足的，前不久再次见到高琪时，她见告，研究团队的足迹已经踏遍了洋县、周至、太白、宁陕等县的秦岭林区。从早上6点到晚上8点半，一天里绝大多数时候都守着猴群，遮风挡雨便是一个大略单纯的塑料棚子。
川金丝猴群每每生活在人迹罕至的丛林深处，普通人即便有引导，在山里找上几天，也可能“连猴毛都看不到”。研究团队成员和金丝猴长年累月朝夕相处，不仅熟习它们的气息和脾气，乃至叫得出每只猴子的名字，这让人不得不拍手称奇。
资料图片
猴脸识别运用范围大大拓展
家犬、东北虎、狮子等都可精准识别
研究的条件一定是数据的网络。研究团队长期开展野外跟踪研究，经由20余年困难实践，已实现了对野生川金丝猴的近间隔不雅观察和个体识别。
但传统采取的人工标记或者人工影象的方法，每每须要专业职员蹲点不雅观察一两个月才能把动物个体分别开来，既摧残浪费蹂躏韶光又很随意马虎相互稠浊。
“在没有猴脸识别技能之前，从一个新手到可以顺利不雅观察记录目标金丝猴群数据，从一只猴子都不认识到末了认下全部五六十只，至少须要均匀两至三个月韶光。”西北大学金丝猴研究团队成员刘佳说，“这还仅仅是不雅观察前的准备，加上正式事情，人工韶光本钱非常高”。
为何金丝猴个体识别如此困难？其根结在于，相较于人脸识别，金丝猴的脸部皮肤区域带毛区域多，纹理特色更繁芜，识别系统必须要有更强大的深度学习能力。“从图片上可以看到，金丝猴对付我们人类来说长得差不多都一样，在现场盯住这只猴子，大概你能记住，但是转头等第二天它混到猴群里，你就不愿定了。它们差异非常小，可能说嘴角弧度不一样、头顶有毛色不一样、体形不一样等，肉眼很难识别。”刘佳感叹道。
针对以上难题，郭松涛教授与打算机科学领域的专家进行深度学科交叉互助，建立动物AI研究团队。在金丝猴研究团队长期对该物种特色的研究结果的根本上，提出具有关注机制的深度神经网络模型，首次开拓出基于“猴脸识别”技能（Tri-AI技能）的金丝猴个体识别系统。
目前，识别技能均匀识别精度已达94%，个中，秦岭川金丝猴的识别成功率达到95.6%。以往团队聚焦灵长类动物识别，现已拓展至犬科、猫科等40余种不同动物，如家犬、东北虎、狮子等，识别精度及运用范围均大大拓展提升。
AI深度学习助力
未来识别成功率可以靠近100%
猴脸识别技能与人脸识别相似，也是基于生物脸部特色信息进行身份识别的一种生物识别技能。
人肉眼很难分辨动物个体差异，但识别技能利用神经网络算法深度学习，可以找出个中的差异。郭松涛教授说，“对金丝猴进行面部识别，涵盖了它的器官布局、毛发、纹理等，是整体图像的特色抓取。我们采取深度学习技能对物种的图片提取特色，特色提取过程中会经由一系列的卷积池化操作，将图片中物种的共有特色提取出来，算法会对这个特色处理，终极输出一个结果，从而知道这是哪一只猴子”。
猴脸识别系统还有一大优点，即AI自我学习功能。随着数据量的增加，越演习，识别能力越强、精度越高。“理论上讲，未来识别成功率可以靠近100%。”郭松涛教授说。
位于西北大学太白校区的野生动物检测数字化实验室（张潇摄 ）
猴脸识别项目从2017年即开始预备，最初搭建模型须要大量数据支持。“我们花了两年韶光采集数据，在全网公开的数据库里广泛地探求灵长类面部数据，还专门前往全国10多个城市的动物园，实地拍摄了40多种灵长类动物，采集回来的数据有几百个G。”刘佳说，“广泛的物种特色的提取紧张是为了实现更高效的物种分类，不须要前置的数据演习，模型算法即可以自动将不同的物种分开，提高识别效率，减轻数据获取与数据演习的本钱”。
加快技能市场化
解锁动物园管理、动物保育等多个方向
郭松涛教授坦言，“这项研究在国际上和同行们比较，处于较为领先的地位。鉴于在野生动物研究中，物种特天命据的获取难度较大，且又引入了交叉学科的知识，重新的视角来研究剖析动物生态学中关心的问题，我们以为这是一个非常有趣且充满前景的领域”。
目前猴脸识别技能研究已进入到了运用推广的阶段。“我们现在已初步完成系统软件开拓事情，有了电脑端和手机App端‘动物个体识别’系统软件。同时还在积极探索技能可运用的行业及范围，希望能实际助力我国动物研究及保护事情。”刘佳表示。
据悉，团队一方面已将“动物个体识别”系统运用于秦岭金丝猴多个种群、上千只个体的识别和记录，启动建立秦岭金丝猴个体信息库档案的事情；另一方面，进行技能市场化，拟根据不同运用处景如动物园管理、动物保育、喂养、研究等动物识别技能需求差异，为不同动物研究保护单位进行个性化识别功能的研发。
“我们目前在和秦岭野生动物园互助搭建阿拉伯狒狒、小熊猫及部分草原有蹄类动物个体精准识别系统。同时也在和安防公司磋商宠物识别技能的代价，希望日后可以市场化运用。”刘佳表示。
“最希望的便是这项技能可以从实验室走出来，带动更多人自发地参与到动物保护事情中来，一起为我国的生物多样性保护和生态文明培植贡献自己的一份力量”。
文/西安报业全媒体张潇 谢馨
图、视频/西安报业全媒体 谢伟谢馨
部分由受访者供应
来源： 西安