川剧是中国传统文化中的瑰宝，川剧表演的特技之一是变脸，演员在舞台上瞬间变换脸谱，以表现人物情绪的急剧变化，恰到好处地展现人物的性格和情感。这种表演形式既体现了川剧艺术的丰富内涵，也展示了中国戏曲艺术的独特魅力，深受观众喜爱。

图/视觉中国

而今，随着人工智能（Artificial Intelligence）技术的飞速发展，一种名为“AI换脸”的技术逐渐进入我们的视野。这种技术以其独特的魅力，让我们惊叹不已，使我们的生活更加丰富多彩，但是同时也带来了一些风险和挑战。

深度伪造与AI 换脸

俗话说，耳听为虚，眼见为实。事实上，人的眼睛总是看见浮在表面的事物，真相往往躲在人看不见的地方。特别是网络上真真假假的图片、视频，更是让人难以分辨。

AI 换脸技术的发展与图像识别、生成技术的进步密不可分。20世纪初，科学家就开始研究如何利用计算机生成人脸图像。但是，早期的换脸技术主要基于计算机图像处理技术，如图像融合、光影颜色调整等。这些技术虽然能够实现基本的面部替换，但是生成效果较为粗糙，很难达到自然逼真的程度。

AI换脸技术与图像识别、生成技术密不可分 图/视觉中国

随着深度学习技术的引入，越来越多的研究者开始将深度学习技术应用于换脸领域，即使用深度伪造（Deepfake）技术来进行AI 换脸。通过大量的面部图像数据训练，深度学习模型能够学习人脸的复杂面部特征。随着深度学习技术的发展，Deepfake 技术也开始取得突破性的进展。它利用深度学习算法生成图像，将一个人的脸部图像替换成另一个人的脸部图像，而且效果非常逼真。此后，Deepfake 技术逐渐成为热门话题，吸引了越来越多的关注和研究。

2014 年是Deepfake 的诞生元年，Deepfake 依托 “生成对抗网络”（GAN）技术。这类网络由两个AI 代理组成：其中一个负责伪造图像，另外一个则负责检测图像效果。如果检测AI 鉴别出了伪造图，则伪造 AI 将继续提升水平。通过这样的方式，两个AI 代理在训练过程中各自积累起强大的能力，最终就能创作出人类几乎无法分辨的虚构图像。

之后，研究人员开始将 GAN 与经过图像识别优化的多层卷积神经网络（CNN）相结合。CNN 能够并行处理大量数据，而且在显卡上的运行效率特别高。卷积神经网络的结构越复杂，生成的伪造人脸就越可信。这一组合让生成结果的可信度迈上新的台阶。随着英伟达公司提出分阶段训练网络，训练效果变得更好。首先，由深度伪造 AI学习创建低分辨率图像。之后，将分辨率逐渐提升，一步步为 GAN引入高分辨率生成能力。这种方式培养出的 GAN 开始产出质量空前的伪造人像。

AI是怎样一步步换脸的

随着Deepfake技术的不断进步，Deepfake换脸应用程序也在不断发展。比较流行的有FakeApp、FacesWap和DeepFaceLab等程序，它们通过深度学习技术实现了令人惊叹的效果。

我们以DeepFaceLab为例。它是一款功能强大的商业AI换脸软件，采用了最先进的深度学习技术，能够实现非常逼真的换脸效果。它具有高度的灵活性和可定制性，支持多种不同的换脸算法和面部特征调整选项。同时，它还提供了丰富的教程和社区支持，使用户能够更加轻松地学习和使用。

重庆市民通过AI换脸技术体验川剧变脸 图/视觉中国

DeepFaceLab的执行思路是：先将视频转换成图片，从图片中提取人脸，从人脸中学习特征；然后应用到模型中，对图片进行换脸，再把图片合成视频，同时带上原视频的音轨。具体来说，可以分为如下几步：

1.处理原视频，将其分解成图片。

2.处理目标视频，也分解成图片。

3.提取原视频图片中的面部图像。

4.提取目标视频图片中的面部图像。

5.训练模型，这是所有步骤中最重要、最耗时的部分。根据模型训练，等待从原图片到目标图片逐渐变清晰的过程。

6.应用模型，将图片进行换脸。

7.将已经换好脸的图片转换成视频，并且自动读取原视频的配置信息，包括帧率、音轨等。

AI换脸技术的多元化应用场景

随着人工智能技术的不断进步和应用场景的不断拓展，AI换脸技术有望在未来实现更加广阔的发展和应用。以下是AI换脸技术的一些应用场景：

*影视制作领域。*在影视制作中，AI换脸技术可以用于特效制作、角色替换等方面。通过将演员的面部特征替换为其他角色的面部特征，可以实现角色的快速变换和场景的重构，提高影视作品的观赏性。

*社交媒体领域。*在社交媒体平台上，AI换脸技术可以用于制作趣味视频、表情包等内容。用户可以通过上传自己的照片或视频，将其面部特征替换为其他名人或角色的面部特征，增加社交互动的乐趣。

*安全教育领域。*AI 换脸技术还可以逆向应用于反诈宣传、安全监控、人脸识别等领域，提高公众的安全意识和防范能力。

有趣的换脸图片 图/网络

此外，AI 换脸技术还可以应用于虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等领域，为用户提供更加沉浸式的体验。

欢乐背后的风险与挑战

随着科技的进步，人类将过渡到超级AI 社会。AI 换脸会给我们带来很多乐趣和便利，但是同时也产生了一些风险和挑战。

首先，AI 换脸技术可能被用于恶意目的，如制作虚假视频、进行网络诈骗、制造假新闻等。这些行为不仅会对个人造成损失，还可能引发社会信任危机。因此，需要加强网络监管，及时分辨不法行为，创造健康的网络空间。

其次，AI 换脸技术可能侵犯隐私和肖像权。AI 换脸技术需要大量的面部图像数据进行训练和优化，这些数据可能涉及个人隐私和安全问题。如果未经授权就使用他人的脸部图像进行AI 换脸，就可能构成侵权行为。因此，在数据采集、存储和使用过程中，需要严格遵守相关法律、法规，确保用户数据的安全性和隐私性。

最后，AI 换脸技术还可能引发伦理和道德问题。例如，在影视制作中使用AI 换脸技术，可能降低观众对角色的认同感，从而影响观影体验。因此，在应用AI 换脸技术时，需要充分考虑其伦理和道德影响。

AI换脸技术也带来了一些风险 图/视觉中国

技术风险并非不可控，关键在于人类的掌握与管理。为了确保人工智能技术能够真正造福全人类，我们必须在它日益融入日常生活之时完善相关的监管体系。人类的未来应由人类自身来主宰，而不是被技术所支配。

来源: 《科学大众》杂志