換臉照怎麼做的?當紅 Faceapp 背後 AI 技術大解析

Faceapp 最近很紅,但你知不知道它背後的 AI 原理?這篇文就幫你科普一下。
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本文獲台灣人工智慧學校授權轉載

你也被朋友的異性打扮照洗版了嗎?原本帥氣逼人的男性突然變成了長髮正妹;又或者容貌秀氣的女孩突然成了落腮鬍滿佈的大叔,還有許多男性政治名人也被網友KUSO作圖,引發網友轉發及討論,也讓製作這些「性別轉換」圖片的手機應用程式再度爆紅。這款名為faceApp的「換臉」手機應用程式,能將圖片的人物臉部特徵做性別變換,甚至連髮型、表情、妝容....等等都能夠改變,而這些竟然透過AI演算法就能達到,我們將揭密背後的AI演算法原理。

faceapp的黑魔法:GAN

Faceapp使用的AI技術基底,其實是個被稱為「GAN」的深度學習演算法。GAN的中文譯名為「生成對抗網絡」,顧名思義可用來「生成」資料,搭配大量的訓練資料,GAN能夠學習到資料中的特性,並產生看似真實的「假資料」,例如提供大量人物肖像作為訓練資料,GAN就能學習到人物的圖片特徵,並產生栩栩如生的假人物肖像。

讓我們用白話一點的方式來理解基礎的GAN:

GAN的架構是由一個學徒,與一個導師所組成。學徒負責畫出圖片,而導師負責評論,評判學徒畫出的圖是否足夠真實且令人信服。

一開始,學徒畫出的成果可能不夠真實,但隨著繪畫經驗越來越多,成品也逐漸變好。

學徒不斷地看著大量人物圖片且持續畫出,直到導師覺得足夠「真實」為止。

最後,學徒所畫出的人物肖像已經能夠以假亂真

看完GAN的簡略介紹,我們來看看Faceapp的技術與應用目的。Faceapp主要是對使用者提供的人物圖片,針對人物五官等特徵稍加改變,讓其看起來性別有所不同,例如將男性的五官特徵修改到看起來像女性;而女性圖片則修改其五官特徵到像男性。

faceapp將輸入的人臉線條進行調整,使人物變成異性

如上圖,原本的五官線條差異不大,但在人物眼睛的部分加上一點改變,如眼線,原本的男性看起來就像女性了

除了換臉,GAN還能換聲音:

看到這裡,是否對這樣的技術大為驚嘆呢?其實,近年來GAN所受到的關注越來越熱烈,除了faceapp的年齡轉換、性別轉換等圖片轉換的應用,GAN還可以廣泛應用在各個領域,以下是一些實例:

圖像超解析

隨著時代的演進,大家越來越講究圖片的畫質,也因此在超解析度上有了新的作法,目標是把低畫質的圖片變成高畫質的圖片。

模糊的圖片(左圖),經過超解析後成為中間的樣貌,比對於原圖(右圖)《Photo-Realistic Single Image Super-Resolution Using a Generative Adversarial Network》

GAN 文本生成圖像

除了圖像上的轉換,甚至可以給一段文字描述,讓GAN畫出相對應的圖像。

《StackGAN: Text to Photo-realistic Image Synthesis with Stacked Generative Adversarial Networks》

去除圖像中的物件

GAN在多媒體製作產業的重要性正在提升,過去在網路上很紅的「幫我把後面的人去掉」,透過AI技術的演進也變成許多影像編修軟體的內建功能,成為影像工作人員的一大助力。

使用GAN將圖片中的人物去除,並且填補背景《AI image video generation through GANish algorithms》

音訊產生

除了圖像以外,GAN也被用來產生音訊,過去在知名卡通柯南中出現的「變聲領結」,也能透過GAN真實呈現。有興趣的朋友,可以看看台灣人工智慧學校工程師團隊的專案成果《我想當柯南》,如何將GAN應用於聲音轉換。

別害怕被取代,與AI協作將成趨勢

我們可以看到GAN的應用十分多元,但要如何運用這項技術仍得依賴人類的創意與專業知識。隨著科技日新月異,AI的技術也發展得越來越進步與快速,此後勢必將深深影響或改變各產業的既有流程。因此,不論是什麼崗位,都得開始認識人工智慧的相關知識,並開始思考如何善用這個工具,釋放自己的大腦與雙手,做更有價值的工作。未來,有著AI知識的人士,也將藉由AI革新自己身處的領域。

責任編輯:Chris

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為什麼毛小孩這麼愛吃法米納?獨特四道關鍵生產程序打造新鮮美味

同樣是寵物食品,為什麼有的能讓寶貝百吃不膩,有的卻讓毛孩無比嫌棄?毛孩和人一樣,都喜歡新鮮美味的食物,但要做出新鮮美味又營養健康的飼料,過程可沒這麼簡單,讓我們一起來了解吧!
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Photo Credit:TNL Brand Studio
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同樣是寵物食品,為什麼有的能讓寶貝百吃不膩,有的卻讓毛孩無比嫌棄?除了食材選用的品質、產地,配方食譜的完整性,更關鍵的是-製作過程!毛孩和人一樣,都喜歡新鮮美味的食物,但要做出新鮮美味又營養健康的飼料,過程可沒這麼簡單,讓我們一起來了解吧!

你知道嗎?飼料的生產過程中,每道加工程序都會影響飼料的品質與適口性,義大利法米納為了提供全球毛孩家長最頂尖的寵物食品,禮聘多位獸醫師和動物營養師組成專業團隊,以超過 50 年豐富的生產經驗,針對原料、配方、技術等各環節進行深入研究,用最高標準的流程確保法米納生產的每一顆飼料都兼具新鮮美味與營養均衡。

首先,法米納從原料要求就遠高過其他品牌:嚴選新鮮優質的原肉塊,超過八種主要肉源,例如義大利放山雞肉、義大利放牧野豬肉、紐西蘭放牧草飼羊肉、北海深海魚肉(鯡魚、鱈魚等)、歐洲鹿肉、歐洲鵪鶉肉、歐洲鴨肉,不使用成本較低、營養價值較差的肉粉、次級原料(例如肉類副產品)、豆類或豆類蛋白來拉高蛋白質比例;亦選用產地直送的現採蔬果,例如石榴、蘋果、甜橙、藍莓、菠菜、胡蘿蔔、豌豆等,增加天然維生素、礦物質的來源;不使用基因改造原料,更不加入人工防腐劑;飼料中添加富含 Omega-3 的天然優質魚油,讓毛孩的毛髮更加明亮有光澤。

在配方上更是有動物性蛋白質高達 98% 的頂級無穀系列、選用低升糖指數的斯佩爾特小麥的低穀系列、Omega-3 脂肪酸含量最高的海洋系列、高纖抗氧化的南瓜無穀系列、加強腸胃、皮毛、體態、泌尿道保健的藜麥無穀機能系列,以及世界第一支以新鮮原肉塊製作、科學實證功效的獸醫處方系列等六大系列,供全球各地犬貓家長選擇。

除了選用優良的食材,調製專業的配方,更需要優秀的製程。法米納寵物食品出類拔萃的關鍵就是獨特的四道生產程序:「雙螺桿擠出技術」、「真空鍍膜技術」、「充氮調氣技術」、「即時生產」,有效大幅提升飼料的營養價值,也讓飼料變得更加美味可口。

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製作飼料一開始,食材原料會被送入擠壓機內,在高溫高壓環境下混合並加熱煮熟,接著從擠壓機模孔中擠出成型。擠壓的製程中,法米納使用「雙螺桿擠出技術」,讓原料中的澱粉糊化更加均勻,做出來的飼料顆粒更加緊實、細緻,更容易被消化,相較於一般使用單螺桿擠出機,法米納烘烤出來的飼料消化率提升 25%,吃到肚子裡的營養更有效被吸收。

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一般飼料在製作時,僅將油脂、維生素,與其他原料直接混合進入擠出機內加熱煮熟,營養容易受到破壞;但法米納的「真空鍍膜技術」則是把飼料內的空氣抽取出來,呈現負壓狀態,再將油脂與維生素均勻包裹在飼料表面,當壓力回復至正常大氣壓力時,氣壓會讓油脂與維生素均勻地滲進飼料裡面,不僅提升飼料的營養價值,更增加飼料的適口性。

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接著,透過「充氮調氣技術」,灌入氮氣取代包裝裡原有的空氣,避免飼料受到氧化變質;最後,為了提供毛小孩最新鮮優質的天然糧,法米納推出「即時生產政策」,也就是工廠接單之後才開始進行生產,因此法米納寵物食品的新鮮程度更高於其他市售飼料。

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為了確實且嚴格控管品質,法米納從食材的來源地、生產程序,到自主增加的微生物與化學分析項目,皆提供完整的追蹤流程,且每一批產品都會留一份樣品儲存至少兩年,如此高規格生產要求,法米納獲得 ISO9001(品質管理系統)、ISO45001(職業衛生安全管理系統)、ISO22000(食品安全管理系統)、HACCP(食品安全管制系統)等多項國際認證。

此外,法米納更與義大利拿坡里費德里克二世大學合作無殘忍動物實驗(Cruelty  Free Research)的發展研究,所有配方生產與測試過程中使用的實驗動物,皆是收集臨床上原本就生病的動物,並經過獸醫與飼主同意及監督進行實驗,有別於較不人道的一般動物實驗,是將健康動物強制誘發疾病後再進行實驗測試。

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法米納無論在天然原料、營養配方、專業製程、嚴格品管,或是創新研發、科學驗證,每一道環節都極其用心,因此受到國際各大知名寵物食品評論網站的高度評價與獲獎肯定,尤其獲得 Dog Food Advisior(DFA)五星最高分評鑑,The Whole Dog Journal(WDJ)每年最佳推薦品牌也都榜上有名。

魔鬼藏在細節裡,看似簡單的寵物食品,品質優劣可是大有學問!法米納的嚴格要求與用心追求,讓旗下的產品擁有最優秀的品質、最佳的適口性與風味、最好的營養價值,讓毛孩爸媽不用煩惱寵物食品五花八門的選擇就能輕鬆照顧好毛孩飲食與健康。還等什麼?現在開始就選擇法米納天然糧!

法米納官方網站

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