极目新闻记者 柯称
视频剪辑 柯称
通讯员 吴江龙
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。科技，总会帮人类圆梦。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，武汉大学获一等奖5项，获奖数居全国高校首位。极目新闻记者注意到，武大获奖项目中有一项名为“InvisDefense隐身衣”。
它真能让人隐身？先别太激动！和隐身战斗机只是让雷达看不到一样，这套“隐身衣”对付的是机器识别，而非肉眼。
“InvisDefense隐身衣”示意图
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，实现在热红外成像下的隐身，可在机器视觉下隐身用以保护人身安全。
内容不长，但一般人可能看不大懂，“不明觉厉”。
“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。
穿着“隐身”改进图案的衣服（左）未被监控识别
王正说，人们都知道，穿上迷彩服可以帮助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，使计算机难以通过热成像图案判断出人。
七百次失败终成功
从2020年海外留学期间产生初步想法后，王正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。
“珞珈山AIMM小队”团队成员
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介绍，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。”
算法框架示意图
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。“有时候电脑模拟成功了，我们把图案打印出来在现实环境中测试，又发现不行，就得继续改进。”卫慧说，为此团队成员相互配合，顶住了巨大的压力。
三维重建示意图
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装上4处不规则形状的温控装置，就可以让红外成像识别“失明”。
白天测试“隐身衣”（左）未被识别
“白天夜晚两种模式，我们都在校园里进行了测试，效果很好。目前可以做到行人检测精度下降57.0%，未来可以更高。”王正说。极目新闻记者通过团队提供的测试视频看到，穿着“InvisDefense隐身衣”的人，和穿着普通衣服的人在同一场景活动，监控设备只把没穿“隐身衣”的人“框”了出来，标注着“person”（人）。
让人工智能更可靠
目前，“InvisDefense隐身衣”项目已有两项专利申请被受理，相关成果被CCF（中国计算机学会）A类人工智能顶级学术会议AAAI2023录用，所有审稿人一致给出有趣、高性价比、操作性高、结果出色等高度评价。
该项目实际应用前景如何？王正认为，首先，它的价值在于可能为我国国防事业作出贡献。王正说：“当前，无人机作战已经十分普及，还有很多国家在研究机器作战，未来人和机器的对抗会十分常见。因此，‘隐身军服’的研究十分必要。”卫慧补充道，“InvisDefense隐身衣”目前一套的成本仅约500元，是一种高性价比的解决方案。
夜间红外成像测试“隐身衣”（右）未被识别
对于民用方面来说，该项目的价值在于反向促进人工智能模型安全性的提升。“研究网络安全，就是要通过不断地对抗攻防，来发现破绽，进而堵住漏洞。我们的成果证明，现在的人工智能技术、计算机识别技术，还可以进一步提升。”王正说。
“我是学‘可信AI’的，这次项目的研究和很多人工智能领域的道理是相通的，比如智能驾驶怎样更可靠地识别道路情况，也可以通过类似的攻防测试来提升可靠性。”卫慧说，此次参赛很好地锻炼了科学创新能力和工程实践能力，将来他会继续完善“InvisDefense隐身衣”项目，希望在人工智能安全这一领域多做一些更有价值的研究。
决赛启动仪式（北京邮电大学图）
据了解，中国研究生网络安全创新大赛以国家战略需求为驱动，突出解决“真环境”中的“真问题”，强调在实战中培养真人才，为国家培养、选拔和储备一批急需的高层次网络安全人才。初赛吸引了147所高校的755支队伍报名，共有125支队伍进入决赛，最终评选出18支一等奖团队，48支二等奖团队，59支三等奖团队，30个优秀组织奖，18名优秀指导教师。武汉大学共有23支队伍参赛，8支队伍入围决赛，最终获一等奖5项、二等奖3项，一等奖获奖总数居全国高校首位。
（图片由受访者提供）
