空無一人的漁船擱淺在岸邊，6名船員不見蹤影，隨身攜帶的貨款不翼而飛，艙內(nèi)殘留著血跡……36年前，浙江舟山發(fā)生一起特大搶劫殺人案。現(xiàn)場遺留的關(guān)鍵線索之一，是一枚帶血的指紋。2022年9月，該案正式宣布告破，兩名嫌疑人全部落網(wǎng)。不久前，該案正式一審開庭審理。

　　一枚血指紋何以讓三十余年未獲突破的命案真相大白？這背后是北京大學(xué)智能學(xué)院封舉富教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)二十余年攻關(guān)，研發(fā)出的人工智能指紋識別引擎。該技術(shù)自應(yīng)用以來，已協(xié)助警方成功破獲數(shù)千起案件，實(shí)現(xiàn)了我國開放環(huán)境下指紋識別技術(shù)的飛躍式發(fā)展。

　　初代技術(shù)需要迭代升級

　　目前的理論認(rèn)為，世界上沒有兩個(gè)指紋相同的人。一枚指紋由數(shù)十根彎曲線條組成，每根線條的走向、彎曲程度都千差萬別。要識別出兩枚指紋的相同或不同，需要日復(fù)一日的專業(yè)訓(xùn)練和日積月累形成的經(jīng)驗(yàn)。

　　北京大學(xué)是全球智能學(xué)科的誕生地之一，1988年成立了北京大學(xué)第一個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——視覺與聽覺信息處理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室在指紋識別等領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平。

　　20世紀(jì)80年代，中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授石青云最先開始將模式識別技術(shù)應(yīng)用于指紋識別，開創(chuàng)了我國指紋識別技術(shù)的先河，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)出了我國首個(gè)自動(dòng)指紋識別系統(tǒng)。

　　2002年，30多歲的封舉富接過了接力棒。指紋識別的核心是找到每一枚指紋的特征點(diǎn)，并將其進(jìn)行標(biāo)記。系統(tǒng)會將這些標(biāo)記轉(zhuǎn)化為一串串二進(jìn)制數(shù)字，與系統(tǒng)中已有的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。“只要兩枚指紋所有的特征點(diǎn)都能對上，我們就認(rèn)為它是同一枚指紋?！狈馀e富說。

　　但識別在第一步就卡住了。2003年，封舉富帶著該技術(shù)前往海南協(xié)助警方偵辦案件。在實(shí)際應(yīng)用中，封舉富發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的情況超出他的想象。系統(tǒng)并不能很好地識別、標(biāo)記出指紋上的特征點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)行比對時(shí)成功率不高。

　　當(dāng)?shù)匾晃蛔鲋讣y標(biāo)記的警員對封舉富開玩笑：“封老師，您這個(gè)還不能叫自動(dòng)指紋識別，只能算‘半自動(dòng)’。前期還是得需要我們一個(gè)個(gè)手動(dòng)去標(biāo)嘛。”封舉富聽了這句玩笑話有些不好意思。“初代技術(shù)的效果確實(shí)還不夠好，還是離不開人工標(biāo)注。我感到有些羞愧。”

　　從海南回來后，封舉富暗自下定決心，一定要讓指紋識別技術(shù)擺脫人工限制，成為真正的“全自動(dòng)”系統(tǒng)。

　　從半自動(dòng)走向全自動(dòng)

　　科研人員要坐得住冷板凳。封舉富的冷板凳，一坐就是10年。從2003年海南之行碰壁后，封舉富一頭扎進(jìn)了技術(shù)攻關(guān)中，但效果卻一直沒能達(dá)到他的設(shè)想。封舉富感到，常規(guī)的技術(shù)路線似乎已經(jīng)觸摸到了“天花板”，要想翻越“全自動(dòng)”這座大山，需要引進(jìn)新的方法。

　　2013年，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)快速發(fā)展，封舉富看到了將其應(yīng)用于指紋識別的可能。

　　想法雖好，但該技術(shù)在指紋識別領(lǐng)域并無太多應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可借鑒，如何應(yīng)用該技術(shù)需要自己摸索。封舉富向記者介紹，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)技術(shù)，需要用大量標(biāo)記好的數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練?！皵?shù)據(jù)庫越大、用于學(xué)習(xí)的資料越多，最后的效果就越好?！钡馀e富的數(shù)據(jù)庫里只有少量指紋，對于模型訓(xùn)練來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。不僅數(shù)量少，數(shù)據(jù)質(zhì)量也參差不齊?！安煌娜藢χ讣y標(biāo)記的結(jié)果都不一樣，質(zhì)量有高有低，這也增加了訓(xùn)練的難度?！?/p>

　　數(shù)據(jù)受限，封舉富決定從算法上下功夫。“如果讓小孩子去認(rèn)識小貓小狗或許還可以，但想讓他識別指紋，太困難了?！狈馀e富要做的就是要先把小孩子培養(yǎng)成指紋專家，再訓(xùn)練其進(jìn)行指紋識別，如此只需利用較少的數(shù)據(jù)量便可達(dá)到事半功倍的效果。于是，封舉富將他研究十余年的指紋知識，變成了一行行指令，敲進(jìn)了代碼中，原本的“幼兒”成長為了一名指紋專家。

　　2016年，“進(jìn)化”完成的人工智能指紋識別算法面世，識別準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。這套國際首創(chuàng)的算法已經(jīng)能夠媲美甚至超越專業(yè)、熟練的標(biāo)記員，實(shí)現(xiàn)了指紋的全自動(dòng)特征提取和快速比對。

　　協(xié)助提升案件偵辦效率

　　封舉富邊向記者介紹，邊從柜子中掏出一沓厚厚的A4紙，這是他收到的來自天南海北的感謝信。憑借封舉富的技術(shù)突破，如今大案要案的指紋鑒識工作不再需要耗費(fèi)大量人力，案件偵辦效率得到顯著提升。

　　在該技術(shù)的加持下，多起大案要案得以告破，許多甚至是積壓了許久的歷史命案積案。這些案件的偵破，深深告慰了多年來殷切期盼真兇落網(wǎng)的受害人和家屬，多位專家也因此立功受獎(jiǎng)。他們寫來的一封封感謝信，成為了封舉富的“軍功章”。

　　封舉富的團(tuán)隊(duì)并不大，常年只有他與五六名學(xué)生，“最多的時(shí)候也就是七八個(gè)人。”學(xué)生來了又走，但封舉富始終堅(jiān)守。如今封舉富還有更大的夢想，“我們想做到像手機(jī)指紋解鎖一樣，一輸進(jìn)去指紋，馬上就能給出一個(gè)確定的結(jié)果”。封舉富還因此和一位資深指紋鑒識專家打了一個(gè)“賭”，“我們賭的是有一天這套系統(tǒng)能不能完全取代鑒識專家?！狈馀e富有信心贏下這個(gè)“賭局”。

　　根據(jù)北京大學(xué)智能學(xué)科“雙一流”建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，封舉富正與北京大學(xué)武漢人工智能研究院的科研團(tuán)隊(duì)合作，將智能指紋識別技術(shù)在武漢東湖高新區(qū)國家智能社會治理實(shí)驗(yàn)綜合基地應(yīng)用部署，以提高社會治理智能化水平，實(shí)現(xiàn)以智能化推動(dòng)社會治理現(xiàn)代化的目標(biāo)。(科技日報(bào) 記者 都 芃)