從AI香水到AI美妝 算法能否求出審美最優(yōu)解

人工智能系統(tǒng)需要感知的信息主要來(lái)源于其視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)，而嗅覺(jué)也是很有價(jià)值的方向，目前已經(jīng)有科研人員在研究氣味傳感器以及其在環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在進(jìn)博會(huì)期間，除了仿生機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等“硬核”智能科技，AI美妝顧問(wèn)、虛擬化妝師以及由人工智能驅(qū)動(dòng)的定制護(hù)膚品也吸引了不少人的目光。近年來(lái)，在圖像、影像及語(yǔ)音識(shí)別等領(lǐng)域大放異彩的人工智能也開(kāi)始逐漸滲透到美妝行業(yè)，市場(chǎng)顯示，由人工智能配制的香水在消費(fèi)者中獲得良好反饋。

“配制香水是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及原料、工藝、用戶(hù)、市場(chǎng)等諸多因素，在浩如煙海的參數(shù)空間中搜索對(duì)路的方案工作量巨大，僅僅依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)很難窮舉所有可行方案，很可能會(huì)錯(cuò)過(guò)最受市場(chǎng)和用戶(hù)歡迎的最佳解。”中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員孫哲南在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

AI調(diào)香不依靠香味判斷放香料順序

“人工智能系統(tǒng)需要感知的信息主要來(lái)源于其視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)，而嗅覺(jué)也是很有價(jià)值的方向，目前已經(jīng)有科研人員在研究氣味傳感器以及其在環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。”孫哲南說(shuō)。

此前，IBM公司制造了一個(gè)人工智能香水學(xué)徒——Philyra。Philyra是一個(gè)有創(chuàng)造力的人工智能，它能研究現(xiàn)有的香水配方并將其成分對(duì)比分析，研究出新的香水配方。Philyra還能獲取香水在不同性別、年齡和暢銷(xiāo)地的受歡迎程度，結(jié)合大數(shù)據(jù)算法后，Philyra將輸出一個(gè)新的香水配方，該配方在預(yù)定的目標(biāo)人群中能達(dá)到良好的效果。

孫哲南解釋?zhuān)c需要幾十年時(shí)間訓(xùn)練嗅覺(jué)的調(diào)香師不同，人工智能不依靠嗅覺(jué)制作香水。AI調(diào)香利用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分析和學(xué)習(xí)香水的配方、原料、歷史銷(xiāo)售數(shù)據(jù)和行業(yè)趨勢(shì)等信息來(lái)預(yù)測(cè)人類(lèi)的喜好，從而創(chuàng)造出針對(duì)目標(biāo)人群的新香水配方。

調(diào)香大師大衛(wèi)·阿佩爾跟Philyra做過(guò)一場(chǎng)實(shí)驗(yàn)：由Philyra完全主導(dǎo)制造的一款香水為A款;B款則是Philyra制造為主，調(diào)香師作為輔助修改;C款由調(diào)香師做主導(dǎo)，Philyra做輔助。三款香水完成后投入測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示絕大多數(shù)的人選擇了由人工智能完全主導(dǎo)創(chuàng)造的A款香水。

“與人工制香相比，AI制香不依靠香味判斷放香料順序，而是通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法分析后定制調(diào)配方式，這是一種有別于傳統(tǒng)調(diào)香思維的方法;AI香水不會(huì)受到個(gè)人偏好、經(jīng)驗(yàn)、文化偏見(jiàn)的影響，而是對(duì)嗅覺(jué)感官進(jìn)行數(shù)字量化，探索更多有創(chuàng)造力的成分組合和配方公式;AI香水憑借其強(qiáng)大的運(yùn)算能力，可以快速計(jì)算出最受目標(biāo)客戶(hù)喜愛(ài)的香料配方，縮短了香水研發(fā)周期。”孫哲南指出。

還應(yīng)用于智能醫(yī)療美容、發(fā)型設(shè)計(jì)等場(chǎng)景

根據(jù)歐睿咨詢(xún)預(yù)測(cè)，2019—2023年，我國(guó)化妝品行業(yè)將維持8.3%的復(fù)合增速。面對(duì)持續(xù)壯大的化妝品消費(fèi)市場(chǎng)和科學(xué)護(hù)膚、功能護(hù)膚等概念的普及，各大美妝護(hù)膚商家也在積極使用人工智能等前沿技術(shù)，推出更符合消費(fèi)者個(gè)人需求的定制化產(chǎn)品，帶來(lái)更周全的產(chǎn)品體驗(yàn)。

孫哲南表示，除了調(diào)制香水，人工智能還應(yīng)用于智能醫(yī)療美容、發(fā)型設(shè)計(jì)、虛擬試妝、定制護(hù)膚品、皮膚診斷等眾多場(chǎng)景。

中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所孫哲南研究員和赫然研究員團(tuán)隊(duì)在人臉圖像編輯以及美妝、醫(yī)美、娛樂(lè)等應(yīng)用方面進(jìn)行了探索。

例如，他們?cè)?019年IEEE國(guó)際計(jì)算機(jī)與模式識(shí)別會(huì)議上提出了一種基于小波域的人臉年齡變換技術(shù)，可以預(yù)測(cè)面容隨年齡的變化情況，該技術(shù)還可以應(yīng)用于護(hù)膚產(chǎn)品的個(gè)性化推薦;他們?cè)?020年提出的一種基于樣本重要性采樣的人臉屬性編輯技術(shù)可以對(duì)人臉膚色、發(fā)色、添加或去除眼鏡等屬性進(jìn)行編輯，并且可以應(yīng)用于美容美發(fā)行業(yè)的妝容造型設(shè)計(jì)，為用戶(hù)提供多樣化的選擇和參考;在2020年提出的一種基于參考圖像的人臉組成編輯技術(shù)可以對(duì)人臉五官形狀進(jìn)行操縱，并輔助醫(yī)學(xué)美容，通過(guò)整形和創(chuàng)傷修復(fù)手術(shù)的術(shù)前預(yù)斷給予醫(yī)生和患者更多指導(dǎo)，制定更加科學(xué)的美容方案。

“人工智能在美妝醫(yī)美行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)為企業(yè)節(jié)約了人工成本，提高了客服效率，為消費(fèi)者選購(gòu)產(chǎn)品帶來(lái)了便捷、周全的用戶(hù)體驗(yàn)。”孫哲南說(shuō)。

孫哲南指出，從目前的應(yīng)用上說(shuō)，個(gè)性化定制護(hù)膚系統(tǒng)可以讓每個(gè)用戶(hù)擁有專(zhuān)屬的護(hù)膚美容師，利用人臉識(shí)別和人臉?lè)治黾夹g(shù)對(duì)用戶(hù)提供的照片進(jìn)行分析并評(píng)估其肌膚狀況，再利用推薦算法從現(xiàn)有產(chǎn)品中選出最適合的產(chǎn)品進(jìn)行推薦;人臉美麗評(píng)價(jià)系統(tǒng)為醫(yī)療美容提供了較有價(jià)值的方法和工具，可以輔助醫(yī)院進(jìn)行美容整形，利用檢測(cè)出的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)美麗模型相對(duì)比，給整容者提供各部分改進(jìn)的最佳方案;AR智能試妝利用人臉識(shí)別和虛擬妝容渲染算法，實(shí)現(xiàn)不同品牌不同顏色的產(chǎn)品在臉上的妝容效果，降低了試妝成本，擴(kuò)充了美妝零售終端，滿(mǎn)足快時(shí)尚需求。

對(duì)于審美標(biāo)準(zhǔn)，人和機(jī)器會(huì)相互影響

對(duì)于美的認(rèn)知，仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智，很難量化和形成標(biāo)準(zhǔn)，但是“愛(ài)美之心人皆有之”，社會(huì)大眾的審美觀念還是有章可循，例如傾國(guó)傾城的美人還是可以得到幾乎所有人的認(rèn)可。

“人工智能對(duì)美的認(rèn)識(shí)需要大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，目前人工智能對(duì)美麗面孔的定義和顏值打分離不開(kāi)人類(lèi)的有監(jiān)督數(shù)據(jù)標(biāo)記，因?yàn)槿斯ぶ悄軐?duì)美本身是沒(méi)有理解力的，它對(duì)美的把握取決于它所學(xué)習(xí)的人臉數(shù)據(jù)和人為定義、量化美的標(biāo)簽數(shù)據(jù)集。”孫哲南說(shuō)。

大衛(wèi)·阿佩爾就認(rèn)為人工智能并不是威脅而是需要合作的對(duì)象，機(jī)器沒(méi)有多余的感情與偏見(jiàn)，可以顯著提升人類(lèi)的創(chuàng)造力，提供最新穎的算法。

此前，CARTO人工智能調(diào)香系統(tǒng)在知名香水公司Givaudan產(chǎn)生，該系統(tǒng)使用了IBM公司收集的氣味圖鑒，希望香料能在配方中將嗅覺(jué)性能最大化。

再比如，資生堂Optune個(gè)性化定制護(hù)膚系統(tǒng)由智能手機(jī)應(yīng)用程序Optune App和專(zhuān)用機(jī)器Optune zero組成。Optune App通過(guò)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析用戶(hù)拍攝的照片來(lái)展示用戶(hù)的肌膚狀況(膚質(zhì)、毛孔、含水量等)，并通過(guò)云將數(shù)據(jù)發(fā)送到Optune Zero，后者根據(jù)算法從現(xiàn)有產(chǎn)品中選出最適合的精華和保濕產(chǎn)品組合，并直接從機(jī)器中生產(chǎn)。

“為了消除人工智能對(duì)人類(lèi)審美的偏好性，訓(xùn)練算法采用的數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能全面、多樣化，綜合多維度、多角度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是也不排除自主進(jìn)化智能對(duì)美麗人物和事物有無(wú)監(jiān)督的發(fā)現(xiàn)能力，例如機(jī)器可能自動(dòng)搜索得到大眾關(guān)注的明星照片來(lái)自主學(xué)習(xí)審美標(biāo)準(zhǔn)。”孫哲南說(shuō)。

在孫哲南看來(lái)，隨著人工智能在美妝行業(yè)的應(yīng)用落地，對(duì)于審美標(biāo)準(zhǔn)，人和機(jī)器是會(huì)相互影響的。“一方面，人類(lèi)對(duì)美的標(biāo)準(zhǔn)從廣義上說(shuō)是有個(gè)人偏好的，當(dāng)算法專(zhuān)家將某一種美的定義作為標(biāo)準(zhǔn)讓機(jī)器去學(xué)習(xí)時(shí)，機(jī)器就傾向于這種定義的審美標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，當(dāng)機(jī)器長(zhǎng)期為人們推薦它認(rèn)為的醫(yī)療美容方案，人工智能系統(tǒng)的用戶(hù)審美體系也會(huì)受到一定影響。”

關(guān)鍵詞： 香味