有沒有要買新機你都要知道 Face ID 解鎖如何運作!看完本文秒懂

蘋果 2017 年秋季新品發布會現場,蘋果首次示範 iPhone X 的 Face ID 功能「失敗」一事,一下成為業界廣為談論的趣聞。雖然蘋果就此已給出官方回應,但絲毫不影響群眾對新機人臉識別功能的好奇和關注。
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本篇來自合作媒體 雷鋒網 ,INSIDE 經授權轉載。

蘋果 2017 年秋季新品發布會現場,蘋果首次示範 iPhone X 的 Face ID 功能「失敗」一事,一下成為業界廣為談論的趣聞。雖然蘋果就此已給出官方回應,但絲毫不影響群眾對新機人臉識別功能的好奇和關注。

新機 iPhone X 將使用 Face ID 的識別系統來解鎖設備,同時,Face ID 還能支持 Apple Pay 和第三方應用。那麼,很多人不禁想問:機器是如何判斷你的身份是否真實?

具體來說,判斷的過程主要有兩個步驟:

圖像捕獲

人臉識別

據密歇根州立大學研究模式識別和電腦視覺的 Anil Jain 介紹說:「機器會比較兩張人臉圖像,以確定二者的相似程度」。「以最簡單的方式來說,這就是人臉識別的功能。用戶透過自己的臉部進行和完成驗證,其實就像此前用指紋登錄 Touch ID 一樣。」Anil Jain 對此表示。

圖像捕獲

在這一步驟中,Face ID 使用光投影儀和感應器的組合,會對用戶的人臉特徵拍攝幾張圖像。蘋果表示,該組合可稱之為「原深感鏡頭系統(TrueDepth Camera System),系統中的技術可以協同工作,並能根據用戶的臉部特徵構建出一個「詳細且深度的地圖,以便實現快速識別,同時也可以擴展自拍功能,實現動畫表情發布,和 AR 效果疊加。

用戶在設置 Face ID 時,可以按照出現在手機螢幕上的說明進行相關操作。根據說明顯示,它會要求用戶將頭部放在一個圓圈中,以便相機可以拍攝多張照片,以組成臉部的 3D 地圖。據了解,在捕捉圖像時,鏡頭會使用紅外光(IR)照亮你的臉,以滿足不同時段不同環境對鏡頭的要求,如白天、黑夜,室內、室外等。IR 的一大功效在於可將電磁輻射的波長跨越可見光譜,所以即使在黑暗環境中,iPhone X 的螢幕也不會讓你感到炫目。

紅外光是一種不可見的感應元件,可以補償黑暗背景或環境光線以及在高亮或明亮環境中的光線的影響。Jain 對此解釋,紅外照明可幫助人臉識別在非常有利的環境下進行。

以下是圖像捕獲的具體步驟:

首先,距離感應器和環境光感應器會幫助原深度鏡頭系統確定人臉識別需要多少照明;

其後,泛光感應元件(Flood illuminator)產生紅外光,以肉眼不可見的部分電磁光譜照亮用戶的臉部;

用戶在驗證時,點陣投影儀會投射 30000 萬多個不可見的紅外光點在人臉上,從而形成一張用戶臉部的 3D 地圖; 最後,紅外攝影機會捕獲從用戶臉部反射回來的紅外光形成的點陣圖像。

人臉識別

一般來說,臉部也是一種可衡量的「生物特徵」。據了解,在安全性中使用的其他一些生物特徵還包括指紋、聲音和虹膜等。

所有生物識別系統基本上是採取「比較兩種複雜模式,併計算彼此相似度」的方式。這些模式可能是指你的聲音、指紋、虹膜或者臉部特徵的波形。

在設置生物識別系統時,電腦(如智慧手機中的處理器)捕獲並存儲的參考模式,一般也成為模板或註冊圖像。然後,在用戶想使用某個設備(比如,解鎖手機)時,用戶需要向電腦提供「驗證圖像」。

「在電腦內部,它需要計算一個介於 0 和 1 之間的數值。」Jain 對此表示,「如果數值越接近 1,則說明這個生物特徵越接近於驗證圖像,二者是相同或相似的指紋或臉部特徵。如果數值越接近 0,則表示它和設備的主人不是同一個人。」

不過,由於拍攝條件的差異,用戶在設置和驗證時捕捉的圖像可能會不太一樣。在這種情況下,iPhone X 會透過閾值來確定二者是否存在顯著不同。例如,在某些情況下,0.7 的對比數值已經表示二者足夠相似或接近,所以最低數值並不是一個固定值。

「如果你只是透過 Face ID 解鎖手機,該手機品牌使用的內部閾值可能會相對較低。比如,他們可以將數值設為 0.5 或者 0.6。「Jain 補充說,但是在某些特定情況下,數值則會相對較高,比如用戶支付相對高額的產品時,則需要相對精確的驗證。「當用戶在蒂芙尼購買一條價值 10000 美元的項鍊時,這一驗證的數值可能會上升到 0.9。」

然而,這一驗證過程非常快,快到用戶幾乎感受不到它的存在。其主要得力於 iPhone X 處理器的強大威力。據蘋果營銷總監 Phil Schiller 介紹,蘋果為此開發了一個神經引擎(Neural Engine),可即時處理人臉識別。「該神經引擎每秒可執行 6000 億多次操作,從而可以實現實時的 Face ID 處理。」

以下是人臉識別的具體步驟:

首先,把 IR 圖像從相機發送到 iPhone X 的神經引擎裡,以構建用戶的人臉 3D 模型;

將用戶的 3D 模型或「驗證圖像」在電腦算法中呈現,並將其與用戶存儲的模板或「設置圖像」進行比較,根據這兩個圖像之間的相似度得出對比數值,看驗證圖像和設置圖像是否匹配。

如果對比數值高於某個確定數值,iPhone X 會透過你的身份驗證並解鎖。

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一圖看懂 Seagate Exos®  CORVAULT 的室內設計魔法:資料量跑得快又多,你的儲存空間追得上嗎?

在資料儲存領域深耕超過 40 年的 Seagate 推出 Exos® CORVAULT™ ,實現「更小的空間、更大的資料密度」,4U 硬碟機架總共置入 106 台 20TB 硬碟,總密度高達 2.12 PB,協助各行各業加速數位化腳步。
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「儲存空間寸土寸金,但資料量不斷高速成長。如果短時間內無法擴充資料中心,我們的儲存空間該怎麼『追上』?」

「機房硬碟那麼多顆,難免會碰上故障。假如每次都要親自出入機房更換,又得花好幾天來重建資料,還要擔心影響資料安全和讀寫效能。」

除了採用公有雲,近年許多企業開始自建資料中心來存放資料。然而,當資料量跑得愈來愈快、愈來愈多,「儲存空間」、「資料安全」以及「讀寫效能」也更受關注。希捷科技(Seagate)最新的儲存產品 Exos® CORVAULT™,展現「小空間、大儲存」魔法,並透過自我修復降低企業維運成本。

儲存的「室內設計魔法」:更小的空間、更大的資料密度

你知道嗎?今天全世界 1 小時所產生資料量,比 20 年前一整年加起來的資料量還多。例如:一輛自駕車每天最高產生 32 TB 資料,一間智慧工廠每天最高產生 1 PB 資料,一座智慧城市每天最高產生 2.5 PB 資料。高速成長的資料量,可不僅限於 B2B 領域而已。隨著元宇宙(MetaVerse)趨勢崛起,在不遠的未來,B2C 領域的資料量也將快速增長。

然而,當我們對數位世界的「儲存空間」需求不斷成長,實體世界的「機房空間」依舊寸土寸金。為了協助各行各業加速數位化腳步,在資料儲存領域深耕超過 40 年的 Seagate 最新推出 Exos® CORVAULT™ 實現「更小的空間、更大的資料密度」,4U 硬碟機架總共置入 106 台 20TB 硬碟,總密度高達 2.12 PB。

 Exos® CORVAULT™ 總共可以置入 106 台 20TB 硬碟,總密度高達 2.12 PB。

為何能做到「小坪數、大儲存」?原來,Seagate 透過 Top-Loading 技術,宛如發揮「室內設計魔法」一般,以垂直置入模式,在有限的空間裡達成目前市面上最高的硬碟數量。此外,當高密度的硬碟於同一時間高速運轉時,往往會讓機房產生「音波震動」困擾;而 Exos® CORVAULT™ 的模組化機殼透過抑震、抑音裝置,最大幅度地降低震動、噪音和排出的廢熱干擾,甚至還能保護硬碟機不受外部電力異常影響。

此外,Exos® CORVAULT™ 具備熱插拔設計的備援電源供應器,可確保高效供電穩定一致、毫無噪音;而面對電力突波時,反應速度也很快。

「雙重加持」的自我修復:不只省成本,還能愛地球

有了「大儲存空間」不代表高枕無憂,畢竟 24 小時不間斷運轉的資料中心,難免會碰上少數幾顆硬碟故障。一般來說,整體儲存空間愈高,資料重建的耗時也愈長,進而影響資料安全與讀寫效能。 Seagate 透過獨有技術,不僅提升資料安全、降低客戶人力維運成本,還跟上近年 ESG 投資指標趨勢,大幅減少電子垃圾。

以容錯式磁碟陣列(​​Redundant Array of Independent Disks;RAID)架構來說,RAID 5 最多只能容錯一顆故障硬碟;相較之下,Exos® CORVAULT™ 容錯功能更佳,達到與 RAID 6 同等的效能,即使兩顆硬碟同時故障,依舊能夠維持正常讀寫效能。

不過,Exos® CORVAULT™ 最獨特之處,是同時具備 Seagate 的自動分散式配置保護技術(Autonomic Distributed Allocation Protection Technology,簡稱 ADAPT)與硬碟自動重生技術(Autonomous Drive Regeneration,簡稱 ADR)。

藉由 ADAPT 技術,資料可分散儲存於高達 106 顆硬碟裡,強化資料保護。一旦碰上硬碟故障,維運人員不需親自進入機房抽換硬碟,Exos® CORVAULT™ 會透過 ADR 技術,藉由自動設定硬碟讓機房「重生」,讓系統暫時跳過故障硬碟,並以剩下正常的硬碟重新上線。當機房透過自動更新恢復運作後,此時 ADAPT 技術再度「上陣」,透過自我修復把「重生」後的冗餘硬碟空間進行換算,大幅提高資料可用性。

究竟 Exos® CORVAULT™ 可以在多短時間內完成資料重建呢?若以 10TB 為例,傳統硬碟的資料重建最快也要 5-50 小時,有些甚至得耗費 4-5 天;但在 ADAPT 與 ADR 的「雙重加持」下,同樣 10TB 的資料重建,Exos® CORVAULT™ 僅需 3-4 小時。部署快、資安強,高標準的客戶也不怕。

不僅如此,透過特別建置的架構,Exos® CORVAULT™ 擁有12Gb/秒 HD-Mini SAS 介面、循序讀/寫速度高達 14Gb/秒及 12Gb/秒、IOPS 高達 17,680。此外,ADAPT 糾刪碼運用高效率去叢集同位校驗,可涵蓋集區內的所有硬碟機,減少容量間接成本、達到更好效能、加快重建速度。

再加上,此架構結合第六代 VelosCT™ ASIC 的主動-主動雙控制器,擁有完善備援能力和熱插拔功能,具備高可用性、相容性,效能可加以預測。上述種種特點,都讓採用 Exos® CORVAULT™ 的客戶得以加速回應、降低延遲。

若從維運角度來看,部署時是否方便?又該如何確保後續資料安全?別擔心,Exos® CORVAULT™ 以整合式 Web 裝置和資料管理主控台為後盾,可透過 Web GUI 或 CLI 使用強大的內建管理功能,透過一鍵設定輕鬆快速完成部署,並具備遠端診斷和不中斷更新能力。

在資安方面,不需要控制器層級的間接費用,就能讓資料均達到最高的安全性。而所有隨附的 HDD 標準規格均採 Seagate Secure™ 自我加密硬碟機(SED)技術並提供 SFTP 支援,可安全傳輸檔案。

更重要的是,如果你經營跨國 IT 業務,旗下出售的軟硬體產品需符合歐美地區的加密模組要求,或你來自對數據安全高標準的醫療、金融等領域,都可選配適用美國與加拿大地區的加密模組測試標準 FIPS 140-3 的配置。

 Exos® CORVAULT™ 具有最高的資料安全性,且維運相當方便。

「追上」數位腳步,就靠 Seagate 的「大儲存」技術

十年前的儲存空間,只是今日的杯水車薪;而現在的資料量,也極可能是未來數位世界的滄海一粟。在數位化愈來愈全面、儲存需求也愈來愈迫切的今天,Seagate 帶著自身超過 40 年的儲存專業,期望透過提供儲存創新服務,協助各行各業「追上」愈來愈快的數位腳步。