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找到世界上另一个你的概率有多大

2016年08月16日 10:56:32 作者:  来源:新浪科技

 尽管每个人的面部特征可能并不完全一致,但整体特征组合的相似性已经足以让人感到怪异。

  尽管每个人的面部特征可能并不完全一致,但整体特征组合的相似性已经足以让人感到怪异。

我们的面部识别关注的是整体的特征组合而非具体细节,因此可以更灵活地对待新发型等外形改变。

  我们的面部识别关注的是整体的特征组合而非具体细节,因此可以更灵活地对待新发型等外形改变。

弗朗索瓦·布鲁内尔在他的“我不只是长得像”项目中,已经拍摄超过200对“分身”。

  弗朗索瓦·布鲁内尔在他的“我不只是长得像”项目中,已经拍摄超过200对“分身”。

  北京时间8月16日消息,据国外媒体报道,寻找世界上另一个你的概率有多大?这是个很有意思的问题。

  你的面容出现在身份证上,出现在护照上,多年之后老朋友在街上认出你来,依据的也是你的面容。面容还是识别犯罪嫌疑人时的依据。你的身份与面容的联系如此紧密,或许在不久的将来,你就可以用脸孔识别给智能手机解锁,或者进入办公场所,甚至可以“刷脸”购物。

  所有这些设想的基础,是每个人的面容都是独一无二的。然而,有时候这仅仅是一个错觉,可能哪一天你就可能遇见自己的另一个分身。

  “我最后一个上了飞机,有人坐在我的座位上,我让那个人离开。他转过身,我看到他长着一张跟我一样的脸,”当时正要飞往爱尔兰参加婚礼的尼尔·道格拉斯(Neil Douglas)说道,“整个飞机的人都看着我们。就在那时候,我拍了张自拍。”这样怪诞的事情又发生了两次,道格拉斯在酒店又遇到了那个人,再一次相遇是在一间酒吧,两人为人生的这种缘分喝了几杯。

  在许多地方的民间智慧故事中都指出每个人都有一个分身;在世界的某个地方,存在着一个你的完美复制体,长着你母亲的眼睛,你父亲的鼻子,还有你一直想要去掉的那颗痣。这种意象在民间想象中存在了几千年,也是一些已知最古老的文学作品中出现的主题——既给诗人带来了灵感,也让另一些人吓得不轻。

  那么,这其中有任何可信的部分吗?我们生活在一个人口超过70亿的星球,肯定有人长着跟你一样的脸孔吧?这并不是一个愚蠢的问题,答案要比我们想象的更加复杂。

  事实上,直到最近,都还几乎没有人尝试解答这一问题。去年,澳大利亚阿德莱德大学的生物学家泰甘·卢卡斯着手分析了将无辜者误认为杀人犯的风险。利用美国军方提供的人员图片库,以及阿德莱德大学同事提供的帮助,泰甘对将近四千个人的面部特征进行了分析,主要是测量关键特征如眼睛、耳朵等之间的距离。接着,她对任意两个人面部特征吻合的可能性进行了计算。

  对司法系统来说,她的发现是一条好消息,但是对于那些试图寻找世界上另一个自己的人,可能就要感到失望了:两个人之间拥有8种相同面部特征的概率只有不到万亿分之一。即使是74亿的世界总人口中,存在一对长相一模一样的分身的概率也只有135分之一。“以前你在法庭上总是可以质疑说,‘如果有人就长得和他一样呢?’现在,我们可以说这种情况是极不可能出现的,”泰甘说道。

  这些结果可以用著名的无限猴子理论来解释:一只坐在打字机前的猴子,只要给它足够的时间,它最终肯定能打出莎士比亚的全部作品。这是数学上的确定性,但问题的另一面是猴子必须忍受惊人的时间长度。先不管语法,这只猴子要正确打出《麦克白》第一个字母的概率是26分之一。接下来,再打对第二个字母的概率就上升到了676(26×26)分之一。再下去,能正确打到第四行(22个字母)的概率只有1300万分之一。当你把各种可能性综合在一起的时候,某些事情实际发生的可能性就会消失得非常快。

  此外,人类的外形显然不只是8个特征就能概括的。按照泰甘的观点,所有人很可能都不会找到“世界上另一个自己”。不过,故事并非到此为止。这项研究依赖的是精确的测量;如果你的耳朵是59毫米长,而你的分身是60毫米,那你们的相似性可能就不会被计算进去。在任何情况下,你都不会根据某个人的耳朵长度来判定他/她是不是跟你长得很像。

  另一方面,这一切归根结底与你对“分身”概念的定义有关。加州大学伯克利分校的统计学家大卫·奥尔德斯说:“这取决于我们说的是‘在人看来很像’还是‘在面孔识别软件看来很像’。”

我们往往根据眼睛、嘴巴和鼻子(并以这一顺序)来进行面部识别。

  我们往往根据眼睛、嘴巴和鼻子(并以这一顺序)来进行面部识别。

除非具有特别罕见的特征,否则你可能会有数以千计的“分身”。

  除非具有特别罕见的特征,否则你可能会有数以千计的“分身”。

  弗朗索瓦·布鲁内尔在他的“我不只是长得像”(I'm Not a Look-Alike)项目中,已经拍摄了超过200对“分身”。他很同意奥尔德斯的观点。“对我来说,这种情况就是当你看到某人时,你会以为是另一个人。人都是各个部位的总和,”他说,当分开看时,他的拍摄对象看起来就像完美的克隆,“当你让他们站在一起,肩并肩的时候,有时你会感觉他们根本不像。”

  如果精细的细节不那么重要,那拥有一个非常相似的“分身”就又变得很有可能了。事实真的如此吗?为了回答这个问题,我们首先要了解人类在识别一个熟悉面孔时发生了什么。

  有时候,当我们在观看一个熟悉的人的照片时,即使把他的面部特征——眼睛、鼻子和嘴巴——换成另一个人的特征,可能都看不出有什么异样。这体现了大脑保存面孔的方式:更像一张地图而不是一张图片。当你在街上遇到一个朋友时,大脑会立即开始分别对其面部的各个特征——如发际线或皮肤颜色等——进行识别。但是,如果他们刚换了个发型呢?或者他们化了妆呢?

  为了可以在任何情境下正确识别出面孔,大脑利用被称为“梭状回”(fusiform gyrus)的区域将所有部分拼接在一起。科学家认为,相比单独识别面部特征,这种整体的“各部分总和”认知可以让我们更准确地认出朋友。更关键的是,这一机制还会夸大某些微小细节的重要性。

  “大部分人会关注诸如发际线、发型和眉毛等表面特征,”参与“计算机辅助面部识别项目”(The Computer-Aided Facial Recognition Project)的统计学家尼克·菲尔勒说道。其他研究显示,我们会以眼睛、嘴巴和鼻子的顺序来观察别人。

  那么,以这种识别方式来看,其他人拥有和你相同特征的可能性是多大呢?“世界上存在的塑造我们面部的特定基因只有那么多,因此可以预计,”洛克菲勒大学研究面部认知的温李希·弗雷沃德说,“对那些有一张‘大众脸’的来说,要找到特征吻合的对象就相对容易。”

  让我们假设有这么一名男子,他长着金色短发、褐色眼睛、“肉肉的”鼻子、圆脸和大胡子。根据研究,全世界有55%的人具有褐色眼睛;与此同时,根据化妆品公司资助的研究结果,超过十分之一的人是圆脸。有一项研究对在欧洲和以色列拍摄的图片进行了分析,发现“肉肉”的鼻子类型最为普遍(占24.2%)。在研究者的观点中,这些特征也是最没有吸引力的。

  最后,头发的重要性有多少呢?有人在佛罗里达州一个主题公园内,对24300人进行了调查,其中82%的男子头发长度都未过肩。不过,天然金发只占2%。在英国,大部分男性都留着某种形式的胡子,几乎六分之一留着大胡子。

  简单的计算可以得出,一个人拥有所有这些特征的概率只有10万分之一多一点(0.00001020%)。这意味着,我们假设的这名男子具有的潜在分身人数不到74000人。当然,这其中许多特征的比例并不是全球适用的,因此这个数字很不严谨。

  或许某一天,当我们进入更加发达的数字时代时,可能所有人的面部图像都会被上传到网络上。到时,通过图像的比较,我们或许能得到每个人是否有分身这个问题的答案。

  我们为什么对此这么感兴趣呢?“如果你遇到一个看起来很像你的人,你们会立刻建立起联系,因为你们共同拥有一些东西,”布鲁内尔说道。这可能还可以追溯到我们演化史中久远的过去,当时相似的面部特征是表明亲属关系的有用工具。在今天这个全球化的世界,这种情况已经完全改变了。两个长得很像的人彼此之间的DNA差异,可能要比另外两个随机选取的人还要大。

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