“蟲臉識別”:害蟲,來刷個臉!

蟲臉識別

“蟲臉識別”技術類似我們常用的人臉識別技術,就是利用人工智能來辨識圖片中昆蟲的種類、數量,再配合當地的溫溼度等環境要素信息,綜合評估出這種害蟲對於農作物可能造成的危害程度。其整個工作流程也是由拍攝、上傳、分析以及反饋等步驟構成。

不過,昆蟲們的“臉”在哪裡?或者說哪些部位稱得上是它們的“臉”呢?人的臉上有眼睛、鼻子、嘴巴等五官,自然一目瞭然。昆蟲則不同,蟋蟀的耳朵長在腿上,有一種鳳蝶的屁股上也長有眼睛;並且,所有的昆蟲都沒有鼻子,只能依靠觸角來分辨氣味。坦率地說,昆蟲們想要“刷臉支付”,其實還是一件挺麻煩的事情。

那麼,我國的科學家又是如何讓計算機能夠識別昆蟲們的“臉”呢?

螢火蟲

答案其實也很簡單,那就是給昆蟲們拍一些全身特寫,還必須是多角度的特寫。這是因爲在自然界裡,有些昆蟲的長相非常相似。比如,園林害蟲——美國白蛾的成蟲和柳毒蛾的成蟲就非常相似。兩者除了觸角和腿上的環斑不同之外,只是在體形上略有差異,即便是經驗豐富的園林工人,有時候也難免認錯。防治這兩種害蟲時,在使用的藥物種類、劑量、時間等方面略有不同,所以,利用“蟲臉識別”技術辨別這兩種害蟲時,必須給它們拍幾張不同角度的特寫,以便人工智能軟件在後期分析時能夠及時、準確地做出判斷。

那麼,“蟲臉識別”技術會不會出錯呢?

當然會。因爲誰都無法保證自己的技術、軟件、設備永遠不會出錯,就連發射火箭、衛星也有那麼幾次“馬失前蹄”的時候。實事求是地說,“蟲臉識別”技術出現錯判,主要是由於拍攝的照片受到逆光、陰影、分辨率等影響而導致局部細節不夠清晰。同時,有些害蟲的體形實在太小,比如,森林害蟲——紅脂大小蠹的成蟲只有幾毫米長,普通的手機、照相機難以將它們拍攝清楚。此外,對於數據庫裡暫時未被收錄的害蟲,“蟲臉識別”技術自然也就認不出來。

豆蕪菁

今年3月,我國海關在例行檢查時發現了數百個底部墊有溼潤棉花的塑料管,裡面各有一隻個頭兒挺大的螞蟻。利用現有的“蟲臉識別”技術無法判斷它們是否屬於害蟲。後來,在生物學家的幫助下,才最終認定它們是“大頭收穫蟻”。

大頭收穫蟻是昆蟲綱、膜翅目、蟻科、切葉蟻亞科、收穫蟻屬的一種昆蟲。雖然它們本身對農作物沒什麼危害,卻會爲了獲得危害柑橘、菠蘿等植物的害蟲分泌的蜜液而對這些害蟲進行保護。大頭收穫蟻如今被很多人當作“異寵”來飼養,卻不知它們屬於間接性害蟲。一旦擴散到野外,後果不堪設想。

由於我國野外並沒有大頭收穫蟻這種外來的害蟲,所以在目前的“蟲臉識別”數據庫裡也沒有它們的資料;不過,隨着數據庫的不斷完善,在不久的將來,全世界絕大部分害蟲都會被“記錄在案”。

本文節選自《百科知識》2023.8A

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