AI換臉的偽造影片到處流竄,識別造假的軍備競賽開打
AI換臉的偽造影片到處流竄,識別造假的軍備競賽開打

Deepfake自問世以來,一路向著人性陰暗面奔去。

民間技術流已經對AI換臉教程玩得不亦樂乎。但每個人也更容易成為受害者:偽造綁架影片勒索詐騙,不雅影片毀壞名譽,或者恐怖影片製造混亂,都因為Deepfake的開源技術變得空前容易。

Deepfake2
讓一眾名人換上美國前總統布希的面部動作圖TED
圖/ 品玩

在Photoshop摧毀了大眾對圖片的信任後,Deepfake正在摧毀大眾對影片的信任。沒人想在網路上看到自己的面孔說著自己沒說過的話。許多針對個人的傷害,也因為影響不夠巨大而投訴無門。

美國正在組成一支Deepfake打假隊伍,不僅是各大實驗室、研究中心在尋找Deepfake的破綻,一股創業潮流也正在興起。

但這是一場造假AI與鑑假AI之間「你有張良計,我有過牆梯」的競賽。每一篇檢測Deepfake的論文,彷彿都能提示造假技術修補自身漏洞,從而更上一層樓。

關上Deepfake的潘朵拉魔盒,他們能做到嗎?

用打假Deepfake創業

西瓦.金塔利(Shiva Kintali)離開擔任講師4年的普林斯頓資工系,正在矽谷創業鑑別偽造影片。他的合作對像有警察、記者、保險公司等,透過機器學習尋找偽造影片的破綻,用區塊鏈記錄信息等技術來輔助鑑別。

金塔利的網站已經可以上傳圖像、音樂、影片,來分析檢測是否有修改痕跡。他同時在開發一個手機相機應用程式,用人工智慧為圖像添加時間、地點、浮水印,並將圖片原始信息印在區塊鏈上。一旦傳播圖像的信息與原始圖片不符,就容易判斷真偽。

這些產品希望幫助記者、媒體公司、政治競選團體、執法機構(例如:FBI、NSA),保險公司(面臨虛假事故照片的保險索賠問題)和大公司(例如:Facebook、Twitter、Redditt、Pornhub),在其平台上阻止虛假的影片、音樂、照片傳播。

由於Deepfake降低了影片造假的門檻。面對真偽難辨的影像資料,記者不知道能否發布,保險公司不知是應該理賠還是報警詐騙,警察收集證據後,也需要專業工具去鑑定圖片和影片的真偽。

目前流傳的假影片大多是「淺度造假」,但因為數量多,造成了無數困擾。史丹佛的研究人員向鑑別公司了解到困擾他們的三大問題:數量太多,可用鑑別時間太短,缺乏標準化的工具。

因此,研究者們在尋找能夠大規模應用的打假方法。Facebook、Twitter等社交網絡上爆炸式傳播的圖片和影像,給闢謠留下的時間窗口越來越短。普通大眾也不可能僱傭專業人士進行鑑別。

搶先商用化的圖像驗證平台Truepic已經上線了一款智慧相機應用。用戶拍下的圖像將上傳至服務器,在創建時對照片和影片進行身份驗證,獲得唯一編碼。相機應用捕獲設備的感測器數據,在傳輸之前加密照片或影片,運行20多個圖像取證測試,並在幾秒鐘內,將圖像的加密簽名印在公共區塊鏈上,使得信息不可被篡改。

這是一種「自證清白」的方式,適用於電子商務平台和公民記者類用戶。如果用戶將圖片發送給接收者,Truepic允許收件人驗證圖像的原點和元資料的完整性。任何二次傳播的多媒體材料,都可以與區塊鏈上的原始信息對比,辨別真假。

在Deepfake的威脅下,鑑定圖片、影片的真實性,都成了相機應用的賣點。但這類以營利為目的的產品又引起了用戶新的隱私擔憂。畢竟,誰能確保Truepic不作惡呢?

演算法打演算法

位於矽谷的史丹佛實驗研究院(SRI International)的AI中心則「以毒攻毒」,用偽造的影片訓練演算法,讓演算能夠更好識別出偽造痕跡。在人們上傳影片到社交網站的時候,平台需要對影片重新編碼。這是一個檢測虛假影片的好時機。

但隨著Deepfake的漏洞日漸優化,用演算法打演算法的難度也日益加大。

打假AI原本就是訓練造假AI的一部分,二者剛好在生成對抗性網路的兩端。一個生成器,一個鑑別器,道高一尺,魔高一丈。

由於Deepfake的技術在於篡改數據,那麼鑑別方則在尋找一切篡改數據的痕跡。一種方法是基於像素的影片檢測,影片其實是成千上萬幀圖片連放,細緻到檢測每個像素的改變痕跡,是一件頗為浩大工程。

此外,偽造的面部表情目前仍有缺陷。偽造的臉部表情往往與其他部分存在不一致,電腦演算可以檢測圖片或影片中的這種不一致。

Deepfake#
加州大學柏克萊分校的研究者比較真假人物的面部差異
圖/ 品玩

舉例而言,初代Deepfake影片中的人物,眨眼的方式都有點奇怪。

紐約州立大學奧爾巴尼分校電腦科學系副教授呂思偉曾撰文表示,成年人的眨眼間隔為2秒到10秒,一次眨眼需要十分之一到十分之四秒。這是正常影片人物應有的眨眼頻率,但很多Deepfake影片的人物沒能做到這一點。

彼時由於缺乏閉眼圖像數據,算法的訓練並不完美,影片人物面孔總有一種「哪裡不對」的不和諧感。

然而,通過閉眼的面部圖像、或使用影片序列進行訓練,可以改善眨眼間隔。虛假影片的質量總會提高,而研究人員需要繼續尋找檢測它們漏洞的方法。

南加大的研究者威爾.阿布達-阿爾瑪基德(Wael Abd-Almageed)表示,社群網路可以使用算法來大規模識別Deepfake。為了實現這一過程的自動化,研究人員首先建立了一個神經網絡,「學習」人類在說話時如何移動的重要特徵。然後,研究人員使用這些參數將偽造影片的堆疊幀輸入AI模型,以檢測隨時間的不一致性。

普渡大學的研究人員也採用了類似的方法,他們認為,隨著訓練模型的Deepfake影片數據量越來越大,模型也會更加精確,更容易檢測出偽造的影片。

美國2020年大選在即,如何阻止Deepfake從低俗娛樂發展到操縱民意,是研究者們最迫切的動力之一。但願一鍵打假的速度,能追上一鍵換臉的速度。

責任編輯:江可萱

本文授權轉載自:PingWest

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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

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賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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