四川研究团队开发大熊猫人脸识别网络“熊脸识别”即将到来

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张泽军教授进行实地考察

张(前排右三)队正在进行实地考察。

花点时间刷牙，然后进门& hellip& hellip人脸识别很常见，但是你听说过大熊猫的“熊脸识别”吗？

今年3月，西华师范大学大熊猫研究团队在国际权威期刊上相继发表了一系列关于大熊猫保护的研究成果，回答了“投入巨资建设大熊猫保护区能否防止人类活动干扰栖息地恢复”等热点问题。

张教授的熊猫研究团队与郑伯川的团队合作。基于25只圈养大熊猫的65000张人脸照片，利用深度学习技术成功建立了大熊猫人脸识别网络，平均识别率为95%，解决了基于大熊猫长期野外跟踪监测数据无法识别和监测大熊猫目标个体的技术难题，可用于大熊猫等野生动物的个体识别、生活史和社会机制研究。

3月29日，《成都商报-红星报》的编辑通过邮件联系了在美国的张教授，回答了“熊脸识别”的研究问题。

A

以前如何识别它？

检查咬合部分和寻找排泄物有许多缺点。

成都商报-红星新闻:大熊猫研究团队用什么方法来识别和监控大熊猫目标个体？缺点是什么？会出现什么样的错误？

张:到目前为止，研究小组还没有一个成熟的方法对大熊猫进行个体识别和监测。传统方法主要包括以下几种:

1.距离咬法(bite，即大熊猫排泄物中的竹茎)，相对成熟，在大熊猫调查中应用广泛，可操作性强，能反映大熊猫种群的时间变化特征。存在的问题是:大熊猫的活动距离受到多种因素的影响(如繁殖、季节、个体差异、食物获取等)。)，并且很难获得区分不同个体的阈值；

2.分子生物学方法是目前应用最广泛、最可靠的方法，但它耗费的人力和物力较多，而且在野外很难找到新鲜的大熊猫粪便进行DNA提取。

3.根据观察者的经验，从大熊猫的体形、外貌和行走姿势来看，这种方法对少数大熊猫种群有很好的效果，但对于长期研究(如涉及多名研究人员、多个研究周期的交接和数据整合)或个体数量较多的大熊猫种群(个体数量增加意味着需要比较和记忆的特征更多，太多容易导致个体的错误识别)；

4.其他方法，如足迹识别，有很好的模型，但很难收集野生大熊猫的新足迹。其他小组目前正在通过照片进行个人识别，并已取得进展。我们希望与其他团队的工作进行比较或合作，以便更好、更准确地识别大熊猫个体。

另外，大熊猫的个体监测可以通过全球定位系统项圈进行跟踪，被跟踪监测的个体可以被麻醉并佩戴全球定位系统项圈，具有准确跟踪和实时采集所需行为数据的优点。缺点是这种方法也不适用于有大量个体的大熊猫种群(不可能捕获每只大熊猫)。同时，由于需要捕捉大熊猫，在此过程中可能存在大熊猫意外受伤的风险，并且全球定位系统项圈的使用寿命较短，也不适用于长期研究。

B

该系统是如何构建的？

六名大学生拍了65000张照片。

成都商报-红星新闻:大熊猫面部识别网络的数据库是什么？

张:我们的基础数据来自四川三个基地的25只圈养大熊猫，主要使用数码相机和手机。

唯一的要求是照片需要清晰地获取大熊猫的面部特征，并且大熊猫面部照片所能呈现的特征的多样性越高，比如吃饭、休息、玩耍等就越好。，以便将来遇到各种类型的个人照片时能够更好地识别。

成都商报-红星新闻:你是怎么得到65000张面部照片的？

张:西华师范大学生命科学学院和数学与信息学院的6名学生拍摄了6.5万张照片。总拍摄时间约为一周。

C

“熊脸识别”有什么用？

它便于管理和游客。

成都商报-红星新闻:“熊脸识别”如何达到95%的正确识别率？

张:“熊脸的准确识别”主要是由于两个方面的努力，一是数据，不仅量大，我们还筛选了数据；另一方面，是数学与信息学院的郑伯川教授和何玉新在不断调试我们的身份识别网络。我们花了大约半年的时间来解决前后的关键技术问题，最终识别模型是成功的，识别率是如此之高。

成都商报-红星新闻:“熊脸识别”可以应用到特定的领域。你能举个例子吗？

张:“熊脸识别”可以应用到两个方面。一方面，熊猫被圈养，它们的身份可以为每只熊猫建立。这便于管理者和游客的统一管理，认识和理解每一个人。另一方面，这也是我们更加关注的一个方面，即保护野生大熊猫。我们下一步将考虑收集更多的野生大熊猫个人照片，并结合野外监测中广泛使用的红外摄像机对这些数据进行识别，从而建立野生大熊猫种群身份数据库，实现及时监测和大数据分析，为野生大熊猫的保护研究做更深入的工作。

张泽军:

大熊猫栖息地保护区的建设可以减少人类活动的干扰。

投入大量资金进行建设的众多大熊猫自然保护区的效果如何？保护区能防止人类活动干扰并促进栖息地恢复吗？这类问题一直是大熊猫研究的热点。

西华师范大学张泽军教授带领的大熊猫研究团队，与圣地亚哥动物园、中国科学院动物研究所和成都生物研究所的科学家一起，对全国第三次和第四次大熊猫调查的近5万个样本进行了大数据分析，综合比较了保护区内外大熊猫栖息地的人为干扰活动和栖息地质量。

"有证据表明熊猫曾经生活在成都平原，甚至在广西和湖南."张泽军教授的研究小组魏伟博士说。研究表明，大熊猫栖息地在自然保护区内比在自然保护区外得到更好的保护。在过去的几十年里，中国的自然保护区在保护大熊猫方面发挥了巨大的作用。

这项研究数据是基于第三次和第四次全国熊猫调查，相当于熊猫社区的“普查”，但普查的内容更详细。"熊猫出现在哪里？它们喜欢呆在什么样的环境中？"魏伟说，熊猫调查每10年进行一次，第四次熊猫调查于2012年结束。根据这些数据，该小组还将对四川的卧龙、唐家河和王朗等各自然保护区进行实地调查和核实。“样本量太大，大熊猫的食物资源、生活环境信息、个体信息、繁殖信息& hellip& hellip这需要大量的访问和调查。”

成都商报——红星新闻编辑于尊苏

据受访者称

制图李开红

来源：成都新闻网