驚人的認臉能力是怎么來的

秦我

事實上，如果我們能評估認證一個人的人臉識別能力，這將是非常有用的。不僅僅是警官們，還有邊境管理人員，以及法庭中的證人——任何一種需要追蹤人的工作都需要這項技能在最新開播的最強大腦第三季上，郭敬明與科學(xué)顧問Dr.魏因為一個通過光點辨別韓國女子團子的身型而開撕。對于普通觀眾特別一些“臉盲癥”患者來說，能夠在眼花繚亂的舞步中記住幾張類似的陌生面孔已經(jīng)不易，更何況的還要對應(yīng)上身型。

事實上，一些人在人臉識別方面的特殊能力早就引起了國外科學(xué)家的注意。

倫敦警察廳的伊德里斯·巴達就擁有令人仰慕的聲譽。他是倫敦警察廳“超級識別者”團隊中的一員。這些“超級識別者”因為他們令人驚異的人臉識別能力被挑選出來。他們的天賦直到2010年才被總探長米克爾·內(nèi)維爾留意到，內(nèi)維爾發(fā)現(xiàn)，有些警官可以通過閉路電視錄像的畫面識別出犯罪嫌疑人。

倫敦警察廳有共計三萬五千名警官，他們都能看到這些監(jiān)控圖像。但內(nèi)維爾發(fā)現(xiàn)，在識別罪犯這件事上，有幾個人每次都表現(xiàn)的鶴立雞群。他們的識別率是如此之高，以至于內(nèi)維爾開始懷疑他們是否在人臉識別上有特殊的能力。于是他請來了一位法醫(yī)心理學(xué)家來研究這個問題。

人臉識別屬于神經(jīng)科學(xué)

內(nèi)維爾所不知道的是，人臉識別正是目前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱門話題。首先，人臉識別似乎是一項深植于本能的能力。幾天大的新生兒就會對有人臉的圖像更感興趣。此外，大腦掃描顯示，在進行人臉識別時，大腦中被激活的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，和在識別其他諸如動物和汽車之類的復(fù)雜物體時所激活的網(wǎng)絡(luò)，兩者是獨立開來的。人臉識別被認為是一個能更整體地用來研究視覺處理的理想模型，因為我們大致知道大腦的哪些部分與此有關(guān)。

從更實際的角度來說，當(dāng)我們知道像巴達一樣的人是如何以與他人不同的方式識別人臉時，我們也就能夠更高效地發(fā)揮他們的能力，甚至幫助我們?nèi)ヌ岣咂胀ㄈ嗽谶@方面的技巧?！安还芩麄冊谧鍪裁?，我們能讓這項能力更強嗎？”內(nèi)維爾這么問道。

對于“我們?nèi)绾巫R別人臉”的最初理解來自于那些具有人臉識別障礙的人們。由中風(fēng)或頭部外傷引起的大腦損傷有時會讓人們認不出最親近的家人和朋友的臉，更有甚者連自己鏡中的臉也不認識。然而他們卻能毫無障礙地辨認出其他東西。

這些人受到損傷的一般是大腦梭狀回或枕葉面部區(qū)，這兩個區(qū)域都在大腦后部。對正常人大腦這兩塊區(qū)域的掃描顯示，它們對人臉的照片比其他的照片具有更強烈的反應(yīng)。

人們還發(fā)現(xiàn)，這種被俗稱“臉盲”，又稱“面部遺忘癥”的癥狀，同樣有可能在出生時就伴隨著一些看上去沒有任何大腦損傷的人們。多達四十分之一的人是天然臉盲，雖然他們自己可能并沒意識到，因為他們發(fā)展出了一套依靠發(fā)型、衣著和步態(tài)來辨別他人的方法。

神經(jīng)科學(xué)家們已經(jīng)開始著手理解人臉識別背后的原理：到底是什么導(dǎo)致了“臉盲”？又到底是什么，讓那些處于天平另一端的人們能夠認出幾年前從他們身旁擦肩而過的匆匆過客？

神秘的力量

閱讀了由當(dāng)時在哈佛大學(xué)的理查德·羅素和在倫敦大學(xué)的布蘭迪·迪謝納寫就的一份關(guān)于臉盲癥的研究報告后，四位“超級識別者”聯(lián)系了他們。他們不約而同地告訴研究者說，因為害怕會使別人不快，他們有時會隱藏起他們卓越的識臉能力。“我確實得假裝我不記得對面的人，”其中一位說，“當(dāng)我意識到我們僅僅是四年前在學(xué)校里有過一面之緣?！?/p>

雖然這樣的軼事很難證實，但迪謝納和羅素隨后對他們四個進行的標準面部記憶測試顯示，他們的表現(xiàn)近乎或完美。研究者們不得不設(shè)計了更難的實驗，然而他們的分數(shù)依然比對照組高上一大截。事實上，這些“超級識別者”的卓越程度就如“臉盲者”的糟糕程度一樣：“超級識別者”是最頂端的百分之二，而“臉盲者”則是墊底的百分之二。

研究者們認為，這說明了在人群中，人臉識別能力的高低可能有天壤之別。在這之后，迪謝納和羅素已經(jīng)積累了五十多位擁有此類天賦的個體，并且仍在繼續(xù)研究。

“超級識別者”似乎并不是一個稀有的存在。在倫敦科學(xué)博物館一項測試人臉識別能力的展覽活動中，大約五十分之一的參與者被認為是“超級識別者”。

此類天賦只對人臉有效？

一個顯而易見的問題是，此類天賦是只針對記憶人臉，還是對其他東西也有效？也許這些“超級識別者”只是有著超群的記憶力而已，他們能夠記住任何東西，而不僅僅是人臉。

來自英國格林威治大學(xué)的法醫(yī)心理學(xué)家喬希·戴維斯一直在研究倫敦警察廳的“超級識別者”。他發(fā)現(xiàn)這些人的能力對其他事物并非有效——比方說，長得很像的花朵?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)這些‘超級識別者的能力似乎只對人臉起作用?！?/p>

除了那些“臉盲癥”患者以外，“超級識別者”也為研究者提供了許多方法來研究大腦處理人臉的特殊方式。例如，很多人會覺得顛倒的人臉比正常方向的人臉更難識別，而對于識別顛倒的無生命物體則要容易得多。對于那些“臉盲癥”來說，這種“倒置效應(yīng)”卻很小或甚至不存在。但在迪謝納迪謝納和羅素最初對四位“超級識別者”的測試中，他們卻顯示了更強的顛倒效應(yīng)。

來自東倫敦大學(xué)的認知心理學(xué)家阿斯霍克·詹薩里正在研究大腦獨特的人臉識別方式：把人臉看作一個整體，而非簡單的部分加和?！爱?dāng)你在看普通物體時，你通過把不同的部分加和而認出它是什么。以眼鏡為例，你認為它是眼鏡，因為它由兩片鏡片、一個鏡框以及一雙架在耳朵上的眼鏡腿組成?！彼f，“但是在識別人臉時，你不會去意識到這是左眼、這是右眼、這是嘴巴、這是鼻子。你看到的是一個整體?！?/p>

詹薩里正在通過一個測試試圖探究背后的原理，這個測試其中包含的是字母而非人臉。志愿者們會看到一個巨大的字母，這個字母的形狀是由更小的字母組成的（圖1）。受試者們被要求迅速盡快認出作為“磚塊”的小字母。當(dāng)大小字母不同時，大部分人都因為這個沖突而慢了下來?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，要無視這個大字母是非常難的，因為在我們會將它看成一個整體，再將它看成部分的簡單加和。”

和“顛倒效應(yīng)”一樣，“臉盲癥”不會因為大小字母不同而減慢認出小字母的速度。詹薩里正在研究“超級識別者”在同樣的情況下會怎么樣，或許他們認出小字母的速度會比平常人更慢，或許他們對于整體和細節(jié)都很擅長。

除了視覺測試以外，詹薩里還通過貼在頭皮上的電極采集腦電圖來追蹤大腦活動。羅素的研究組則使用功能性核磁共振成像來監(jiān)測大腦活動。由于羅素的研究組即將在今年晚些時候發(fā)表一篇相關(guān)文章，因此現(xiàn)在他能夠透露的只是“超級識別者似乎用一種不同的方式使用他們的大腦”。

在實驗室測試如火如荼進行的同時，倫敦警察廳也早已著手探究他們是否能夠更有效地發(fā)揮利用“超級識別者”的能力。我們能讓這能力更強大嗎？內(nèi)維爾如是問，我們需要的是如何將科學(xué)投入到實際應(yīng)用中。

2013年8月，倫敦在幾天內(nèi)發(fā)生了數(shù)起搶劫和暴亂。自從那時起，內(nèi)維爾就開始注意警官們對于罪犯的識別率。數(shù)以千計關(guān)于嫌犯的閉路電視監(jiān)控圖像被公布到網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫中，三萬五千名倫敦警察廳警官中的任何一員都可以看到它們。到目前為止，已有超過三千人被捕。當(dāng)然，閉路電視的圖像并不足以定罪。警察們依舊需要廣泛收集更多的證據(jù)，比如搜查嫌疑人的家以尋找被竊物品。但這確實是個良好的開端。

多數(shù)警官都成功地認出了1到2個嫌犯。然而有些人的命中率卻遠遠高于平均水平。共有20位警官認出超過20名嫌犯。最高紀錄由蓋瑞·柯林斯治安官創(chuàng)造，他的努力使185名嫌犯被逮捕。為此他得到了倫敦警察廳“年度警察”的榮譽。

內(nèi)維爾請戴維斯來測試命中率最高的20位警官，加上像巴達一樣早已由于他們的高識別率被注意到的警官們。盡管測試仍未結(jié)束，戴維斯表示根據(jù)目前的結(jié)果來看，20位警官中僅有不到一半的人可以被認為是“超級識別者”。他指出，其中一個解釋是，從閉路電視錄像中認出一大堆人可能并不需要超高的識別人臉能力。有可能你只是在一個非常小的區(qū)域內(nèi)工作，所以總有相同的人不停地出現(xiàn)在監(jiān)控中。他說道：“在這種情況下認人并不需要超高的識別能力?！绷硗馑€說，表現(xiàn)最好的也有可能只是非常優(yōu)秀的警察?！坝行┤吮旧砭统龊鯇こ５刂斏?、一絲不茍，他們會在監(jiān)控錄像上花上數(shù)小時，有時甚至賠上自己的業(yè)余時間。”

靈感之光與勤奮共存

柯林斯和巴達可能的確也是非常優(yōu)秀的警察，不過他們也被確認是真正的“超級識別者”。在警察局，他們試著向我描述他們是如何做到這一點的?？铝炙篂槲艺故玖艘幌盗心：拈]路電視影像，其中大部分暴亂者們的臉非常模糊。同時柯林斯在這些影像旁邊也展示了他們被捕后在警察局拍的照片。他百分百確信兩張對比照片中是同一張臉，但他卻很難描述自己的所見所感?！爸皇欠浅Ｐ〉募毠?jié)，你看這雙眼睛，或者說，呃……這真是一種瞬間的靈感，真的很難解釋。”他為無法解釋而向我們道歉。

看上去巴達則有一套更系統(tǒng)的方法?！拔乙话銖哪槀?cè)邊看起，然后是前額，再是眉毛，通過這種方法來得到一個明確的身份標識，”他如此說道，“有時候一個囚犯走進來，我會突然有種錯覺，就好像‘你明明是美國隊長，怎么現(xiàn)在卻說你是蜘蛛俠？這個時候，我只需要讓他轉(zhuǎn)一下頭，然后我就會突然恍然大悟，然后說我記得你?！?/p>

在擁有天分的同時，柯林斯也認為，勤奮是必不可少的。“工作時我永遠在打印照片，我也會在YouTube看那些黑幫分子的視頻。確實有人覺得我迷怔了，因為我一直試著用盡量多的人臉把我的腦子填滿。”

這些“超級識別者”可能有不同的類型。有些是天生的，有些是通過后天的刻苦練習(xí)而習(xí)得的，還有些是兩者的混合。無論是哪一種，內(nèi)維爾都熱衷于尋找更多的超級識別者。他可能會在警察培訓(xùn)學(xué)校給他們招募的新人作測試。同時他還希望能有一種正式的資格證書來認證“超級識別者”的能力，以使他們能夠為法庭提供更有信服力的證據(jù)。他們（超級識別者）最好得有一個榮譽勛章，上面寫著：“如果他說照片里是圣誕老人，那就一定是”。

事實上，如果我們能評估認證一個人的人臉識別能力，這將是非常有用的。不僅僅是警官們，還有邊境管理人員，以及法庭中的證人——任何一種需要追蹤人的工作都需要這項技能。

到目前為止，人臉識別測試還并未用于評估認證人的人臉識別能力，雖然迪謝納說那些在他實驗室進行的實驗其實也非常容易在別處展開。也許對于“超級識別者”的發(fā)現(xiàn)會刺激某些組織去試著進行這些試驗。

“那些超級識別者確確實實強烈地向我們顯示，人臉識別能力是一種真正連續(xù)而不會消失的能力。因此我非常希望這個發(fā)現(xiàn)能夠促使某些組織去試驗這一點?！钡现x納說。目前，他正在試著讓美國國土安全部對此感興趣。

那么，我們是否有可能去增強我們的人臉識別能力呢？來自哈佛大學(xué)的心理學(xué)家喬·德古提斯發(fā)現(xiàn)，通過練習(xí)根據(jù)其中的共同特征去將電腦產(chǎn)生的人臉歸類，那些天生臉盲癥的人能夠一定程度上改善人臉識別能力。他也發(fā)現(xiàn)那些人臉識別能力在平均水平之上的人們也可以通過相同的練習(xí)來稍微改善這項能力：經(jīng)過練習(xí)，他們的分數(shù)最多能夠提高百分之十。

德古提斯認為，雖然他還不知道原因，但通過進一步優(yōu)化實驗，他能夠得到更好的訓(xùn)練效果。雖然如此，但這套方法只會對那些意志堅定者有效?！澳阈枰B續(xù)幾周每天都做練習(xí)?！彼f。然而，訓(xùn)練的效果卻只能維持幾個月。

如此效果是否能夠證明這值得我們付出時間和精力？毫不意外的是，那些我曾經(jīng)與之交談的警官都覺得，他們會很高興擁有識別人臉的超能力。巴達對我們回憶起一個特別爽的日子：“那是在2005年的時候，我打開一個監(jiān)獄隔間的門，發(fā)現(xiàn)里面是小學(xué)時曾經(jīng)欺負過我的人。我已經(jīng)27年沒有見到他了?！彼貞浀溃骸拔揖瓦@么看著他，然后說：我可記得你?！?