資源簡介

(共52張PPT)
第4課
人臉識別再思考
——人臉識別的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
（清華大學版）六年級
上
1
核心素養(yǎng)目標
3
新知講解
5
拓展延伸
7
板書設(shè)計
2
新知導入
4
課堂練習
6
課堂總結(jié)
課后作業(yè)
8
01
核心素養(yǎng)目標
信息意識
計算思維
數(shù)字化學習與創(chuàng)新
信息社會責任
理解并尊重同學的隱私，學會安全地收集和處理敏感數(shù)據(jù)（如人臉），避免不當分享。
利用編程軟件上的人臉識別項目測試機器在各種情況下的識別效果，并思考人臉識別技術(shù)是否真的實現(xiàn)智能識別。
學習用編程軟件上的人臉識別項目測試機器在各種情況下的識別效果，并規(guī)范使用人臉識別技術(shù)。
能夠了解人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢與不足，認識到人臉識別技術(shù)面對的挑戰(zhàn)。
02
新知導入
如今，人臉識別技術(shù)在我們的生活中已隨處可見，人們能感受到它的優(yōu)勢，同時也能感受到它存在許多局限性。在使用人臉識別的過程中你是否留意過這些問題 人臉識別技術(shù)雖然在某些領(lǐng)域做得很好，但不能直接以為它有百利而無一害，應該辯證地看待人臉識別這一技術(shù)。
02
新知導入
02
新知導入
思考
每個人對人臉識別技術(shù)使用的利弊都有自己的看法。同學們，你有什么看法嗎 和同學們一起分享一下吧!
02
新知導入
人臉識別技術(shù)的使用利大于弊。 這項技術(shù)為我們的生活帶來了極大的便利，提高了效率，同時也增強了安全性。然而，它也存在一些潛在的弊端，如隱私問題和信息泄露的風險。人臉識別技術(shù)的優(yōu)點包括：
便捷性 ：人臉識別技術(shù)無需攜帶任何物品，只需通過攝像頭捕捉人臉圖像即可進行認證，大大提高了使用的便利性 。
02
新知導入
安全性 ：人臉特征是每個人獨特的標識，無法復制和偽造，因此具有很高的安全性。這對于保護個人財產(chǎn)和信息安全非常重要 。
實時性 ：人臉識別技術(shù)可以實時獲取并比對人臉信息，實現(xiàn)快速認證，這在很多場景下都非常有用，比如門禁系統(tǒng)和支付認證 。
02
新知導入
廣泛應用 ：人臉識別技術(shù)可以應用于各種場景，如門禁系統(tǒng)、支付認證、安全檢查等，極大地提高了生活的便利性 。
然而，人臉識別技術(shù)也存在一些缺點和風險：
隱私問題 ：人臉識別技術(shù)可能會侵犯個人隱私，例如在學校中使用人臉識別來監(jiān)控學生的上課狀態(tài)，可能會讓學生感到被監(jiān)視 。
02
新知導入
信息泄露風險 ：雖然現(xiàn)代技術(shù)的保密工作做得很好，但任何技術(shù)都有被濫用的可能，人臉識別技術(shù)也可能導致信息泄露 。
技術(shù)局限性 ：人臉識別技術(shù)對于相似度高的臉容易出現(xiàn)識別誤差，這可能會導致一些不必要的麻煩和誤解 。
02
新知導入
03
新知講解
一、人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢與不足
人臉識別技術(shù)確實給人們的生活帶來了很大的方便，但也有人表達了不同的意見，認為人臉識別技術(shù)存在著一定的不足和風險，并不能完全取代其他方式。下面我們從優(yōu)勢和不足兩個角度來辯證思考一下人臉識別技術(shù)。
03
新知講解
使用便捷
優(yōu)勢
人臉識別正在替代鑰匙、公交卡、身份證、銀行卡等。人臉識別技術(shù)正迅速滲透人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯姆椒矫婷?，人們在生活的不同場景中都能感受到此項技術(shù)帶來的便利，比如人臉識別鎖比其他(如鑰匙、指紋等)開鎖方式便捷，直接把自己的臉對著門鎖就能識別開門，交互方式更加簡單，如圖2.4.1所示。
03
新知講解
優(yōu)勢
圖2.4.1 人臉識別更便捷
03
新知講解
工作效率高
優(yōu)勢
人臉識別技術(shù)的工作效率高，能夠 24 小時不間斷工作，堪稱“行業(yè)楷?！贝蠓冉档腿肆Τ杀尽＠缁疖囌镜臋z票通道，以往人工檢票進站，審核往往需要十幾秒，自從開設(shè)“刷臉進站”通道后,“刷臉”驗票僅需三秒，既節(jié)省了人力，又緩解了安檢客流壓力，如圖 2.4.2 所示。
03
新知講解
優(yōu)勢
圖2.4.2 火車站人臉識別檢驗通道
03
新知講解
識記容量大
優(yōu)勢
隨著人臉識別算法的不斷迭代優(yōu)化，人臉識別所能識記的數(shù)據(jù)越來越多數(shù)據(jù)檢索能力的精準度越來越高?，F(xiàn)階段已實現(xiàn)在毫秒級時間內(nèi)便可完成千萬級人臉識記任務及檢索任務。而這個功能對于社會治安有很大的幫助，比如尋找失蹤人口，因為所識記的人臉數(shù)據(jù)足夠大，只要將失蹤人員照片添加到數(shù)據(jù)庫中，實時進行人臉數(shù)據(jù)信息比對，一旦發(fā)現(xiàn)其蹤跡，可及時向相關(guān)人員發(fā)出通知。
03
新知講解
受多種因素影響
不足
人臉識別準確率受多種因素的影響，現(xiàn)有的人臉識別系統(tǒng)在比較理想的情況下可以取得令人滿意的結(jié)果，但如果在采集條件被干擾的情況下，識別準確率將陡然下降。
03
新知講解
沒有拓展能力和想象力
不足
雖然人臉識別技術(shù)在一定程度上可以代替人類做一些工作，但是它也有工作局限性，比如沒有拓展能力和想象力，數(shù)據(jù)以外的情況它都暫時無法處理比如利用人臉識別技術(shù)對樓道人流量進行實時監(jiān)測，當人流量超過容納量時可能會發(fā)生安全隱患，便發(fā)出警報，但是當行人有秩序地進入樓道不擁擠、不打鬧時，通常并不會產(chǎn)生安全隱患，由于機器沒有辦法進行分析，所以就會出現(xiàn)發(fā)出虛假警報的情況。
03
新知講解
課堂活動
同學們，以小組為單位，用編程軟件上的人臉識別項目測試機器在各種情況下的識別效果，并思考人臉識別技術(shù)是否真的實現(xiàn)智能識別。(1)在參與者沒有任何偽裝的情況下，機器辨臉識人的效果。
(2)在參與者戴上帽子、粘上胡子的情況下，機器辨臉識人的效果。(3)在參與者化妝的情況下，機器辨臉識人的效果。
(4)在參與者沒有任何偽裝的情況下，攝像頭從不同角度采集人臉機器辨臉識人的效果。
03
課堂練習
實驗場景：
1. 無偽裝情況下的識別效果：
- 參與者無需任何偽裝，直接面對攝像頭。
- 記錄機器的識別準確率和時間。
2. 佩戴帽子和粘胡子情況下的識別效果：
- 參與者佩戴不同類型的帽子，并在臉部粘上胡子。
- 觀察機器的識別準確率是否下降，記錄結(jié)果。
03
課堂練習
3. 參與者化妝的情況下，機器辨臉識人的效果
- 實驗目的：測試人臉識別系統(tǒng)在化妝情況下的表現(xiàn)。
- 預期結(jié)果：化妝可能會改變面部特征的顯著性，導致識別率下降。
- 建議：可以選擇不同程度的化妝（如淡妝、濃妝）進行測試，分析化妝對識別效果的影響。
03
課堂練習
4. 參與者沒有任何偽裝的情況下，攝像頭從不同角度采集人臉機器辨臉識人的效果。
- 實驗目的：評估人臉識別系統(tǒng)在不同角度下的識別能力。
- 預期結(jié)果：識別率可能會因角度變化而有所不同，尤其是側(cè)臉或極端角度。
- 建議：記錄不同角度（如正面、側(cè)面、仰視、俯視）的識別結(jié)果，并分析角度對識別效果的影響。
03
新知講解
二、人臉識別技術(shù)面對的挑戰(zhàn)
人臉識別應用在提升身份認證便捷和效率的同時，也給個人隱私和數(shù)據(jù)安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
03
新知講解
作為身份驗證手段，人臉識別技術(shù)存在一定的先天缺陷，相對于指紋、虹膜、聲紋、基因等其他用于身份識別的生物信息，人臉暴露度較高，更容易實現(xiàn)被動采集，這意味著人臉信息的數(shù)據(jù)更容易被竊取，不僅可能侵犯個人隱私，還會帶來財產(chǎn)損失，甚至大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫泄露還會對一個族群或國家?guī)戆踩L險。比如某些唯利是圖者會將泄露的人臉信息進行倒賣，給不法分子提供行騙牟利的機會，一旦賬號信息和人臉特征同時外泄，利用人臉識別技術(shù)將財產(chǎn)轉(zhuǎn)移并非杞人憂天。
數(shù)據(jù)泄露隱患
03
新知講解
除此之外，還有可能在不知情的情況下，將自己的人臉信息與各種數(shù)據(jù)標簽進行了關(guān)聯(lián)，讓他人“有機可乘”。例如，一些愛好測試類的應用很可能推出一些看似無害的小程序并與人臉識別相結(jié)合，把收集到的用戶人臉信息和興趣標簽打包出售給商家，當你走進一家商場時，售貨員可能從監(jiān)視攝像頭中就能看到你的喜好，對你進行針對性營銷活動，如圖2.4.3 所示。
數(shù)據(jù)泄露隱患
03
新知講解
數(shù)據(jù)泄露隱患
圖 2.4.3 信息泄露被營銷示意圖
03
新知講解
2019年美國某人工智能公司測試團隊在荷蘭最大的機場史基浦機場利用手機屏幕上的一張照片騙過了自助登機終端，引起了人們對人臉識別準確性和安全性的關(guān)注。隨著 3D 打印技術(shù)的成熟，通過高仿人臉模型來進行破解人臉識別系統(tǒng)已不足為奇，美國北卡羅來納大學做了一個人臉識別系統(tǒng)的測試，通過人工照片建造了一個人臉 3D模型，竟然有八成的概率可以完成驗證，也就是說些別有用心的犯罪分子可以通過該技術(shù)獲得他們想要的信息。
安全隱患
03
新知講解
當前，即時通訊類社交媒體走進千家萬戶，抖音、快手、小紅書、微信朋友圈等更是成為當下“網(wǎng)民”分享生活的重要途徑，深受人們的喜愛。據(jù)統(tǒng)計，社交網(wǎng)絡(luò)的用戶每天會分享大量照片。在網(wǎng)絡(luò)上隨意發(fā)布的照片信息十分容易被追蹤，因此，在社交平臺上意外泄露數(shù)據(jù)逐漸成為信息泄露的一大風險隱患，在個人社交媒體上分享的生活照、傳遞的信息及發(fā)布的圖片很有可能就成為黑客手中的工具，對單位、企業(yè)及個人的敏感信息造成嚴重威脅。
安全隱患
03
新知講解
對此，應注意不在網(wǎng)上“曬”隱私類信息，如出生日期、火車票、飛機票個人位置、度假計劃、照片及姓名、工作相關(guān)信息等。如果發(fā)現(xiàn)個人信息已經(jīng)被泄露，可以向互聯(lián)網(wǎng)管理部門、工商部門等行業(yè)管理部門和相關(guān)機構(gòu)投訴舉報。
安全隱患
03
新知講解
在網(wǎng)絡(luò)中時常游走著各種黑客，網(wǎng)絡(luò)時刻都存在可能被攻擊的風險。德國紐倫堡大學曾發(fā)表過一篇論文稱技術(shù)上已經(jīng)實現(xiàn)了可以遠程模擬別人的人臉來進行身份的驗證，換句話來說，黑客可以不借助用戶本身的人臉就完成身份驗證。所以很多時候，便捷性與安全性是有代價的，人臉識別技術(shù)給人們帶來便捷的同時，也會在安全性能上帶來新的挑戰(zhàn)。
安全隱患
03
新知講解
課堂活動
同學們，請你查閱相關(guān)資料，說一說人臉識別技術(shù)在使用過程中還有哪些隱患，并和同學們分享討論。
03
課堂練習
隱私問題：人臉識別技術(shù)涉及到個人生物特征的采集和存儲，可能導致個人隱私泄露。如果這些數(shù)據(jù)被不當使用或泄露，可能會對個人造成嚴重影響。
2. 數(shù)據(jù)安全：人臉數(shù)據(jù)一旦被黑客獲取，可能被用于身份盜竊、欺詐等犯罪活動。與傳統(tǒng)密碼不同，人臉數(shù)據(jù)無法更改，一旦泄露后果嚴重。3. 誤識別和偏見：人臉識別技術(shù)的準確性受到多種因素的影響，包括光線、角度、種族等。研究表明，某些人臉識別系統(tǒng)在識別不同種族或性別的人時，可能存在偏見，導致誤識別的情況。
03
課堂練習
4. 監(jiān)控濫用：在公共場所廣泛使用人臉識別技術(shù)可能導致過度監(jiān)控，侵犯個人自由和權(quán)利。例如，政府或企業(yè)可能利用該技術(shù)進行不當監(jiān)控，限制公民的言論自由和行動自由。
5. 法律和倫理問題：人臉識別技術(shù)的使用在法律上仍存在許多不明確的地方。如何合理合法地使用該技術(shù)，以及如何保護個人權(quán)利，仍需進一步探討和完善相關(guān)法律法規(guī)。
6. 心理影響：人們在被監(jiān)控的環(huán)境中可能會感到不安和焦慮，影響心理健康和社會行為。
03
新知講解
三、安全防范
有效防范人臉識別技術(shù)可能帶來的風險需要每一個人的努力，在此有幾點倡議，如圖 2.4.4 所示。
圖 2.4.4 人臉識別技術(shù)使用倡議
04
課堂練習
為了讓人臉識別技術(shù)更好地服務人類，同學們還有哪些提議呢 請把你的提議寫在下頁空白方框內(nèi)，并與同學們進行分享交流。
實踐
03
課堂練習
為了讓人臉識別技術(shù)更好地服務人類，我有以下幾點提議：
1. 隱私保護：在使用人臉識別技術(shù)時，必須嚴格遵循隱私保護法規(guī)，確保用戶的個人信息不被濫用?？梢砸霐?shù)據(jù)加密和匿名化技術(shù)，保護用戶的身份信息。
2. 透明度：相關(guān)機構(gòu)和公司應向公眾透明化人臉識別技術(shù)的使用場景和目的，讓用戶了解他們的數(shù)據(jù)如何被收集和使用，增強公眾信任。
3. 公平性：加強算法的公平性研究，確保人臉識別技術(shù)在不同性別、種族和年齡群體中表現(xiàn)一致，避免偏見和歧視。
03
課堂練習
4. 用戶選擇權(quán)：用戶應有權(quán)選擇是否使用人臉識別技術(shù)，并能夠隨時撤回同意。提供明確的選項，讓用戶自主決定。
5. 應用場景優(yōu)化：在人臉識別技術(shù)的應用場景中，優(yōu)先考慮公共安全、醫(yī)療健康等對人類生活有積極影響的領(lǐng)域，避免在不必要的場合使用。
6. 技術(shù)教育：加強對人臉識別技術(shù)的公眾教育，提高人們對該技術(shù)的理解和認知，幫助他們更好地保護自己的隱私。
7. 跨國合作：推動國際的合作與交流，共同制定人臉識別技術(shù)的倫理標準和使用規(guī)范，確保技術(shù)的健康發(fā)展。
05
拓展延伸
規(guī)范使用人臉識別技術(shù)
人臉識別技術(shù)使用規(guī)范，現(xiàn)階段有什么進展嗎
有的。《中華人民共和國個人信息保護法》以下簡稱《個人信息保護法》)對處理包括人臉等個人生物特征在內(nèi)的敏感個人信息做出了專門規(guī)定:“只有在具有特定的目的和充分的必要性，并采取嚴格保護措施的情形下，個人信息處理者方可處理敏感個人信息?！?br/>05
拓展延伸
關(guān)于人臉識別技術(shù)的使用還說了哪些內(nèi)容呢
規(guī)范使用人臉識別技術(shù)
《個人信息保護法》還規(guī)定:“針對小型個人信息處理者、處理敏感個人信息以及人臉識別、人工智能等新技術(shù)、新應用，制定專門的個人信息保護規(guī)則、標準?！?br/>05
拓展延伸
規(guī)范使用人臉識別技術(shù)
有了相關(guān)法律進行規(guī)范，相信未來關(guān)于此類人工智能技術(shù)的使用會越來越安全!
05
拓展延伸
人臉識別技術(shù)確實在我們的生活中越來越普遍，帶來了許多便利，比如提高安全性、簡化身份驗證等。然而，它也存在一些局限性和潛在問題，值得我們深入思考。
05
拓展延伸
優(yōu)勢：
1. 便利性：人臉識別可以快速完成身份驗證，減少排隊時間，提升用戶體驗。
2. 安全性：在安防領(lǐng)域，人臉識別可以幫助識別可疑人員，增強公共安全。
3. 自動化：在一些行業(yè)中，人臉識別可以實現(xiàn)自動化管理，提高工作效率。
05
拓展延伸
局限性與問題：
1. 隱私問題：人臉識別技術(shù)可能會侵犯個人隱私，尤其是在沒有用戶同意的情況下收集和存儲面部數(shù)據(jù)。
2. 誤識率：技術(shù)并非完美，可能會出現(xiàn)誤識別，導致無辜者受到不公正對待。
3. 偏見與歧視：一些研究表明，人臉識別系統(tǒng)在不同種族和性別上的識別準確率存在差異，可能加劇社會不平等。
4. 數(shù)據(jù)安全：存儲的人臉數(shù)據(jù)如果被黑客攻擊，可能導致個人信息泄露，帶來嚴重后果。
05
拓展延伸
辯證看待：
在使用人臉識別技術(shù)時，我們應當保持理性和批判的態(tài)度。雖然它在某些領(lǐng)域表現(xiàn)出色，但我們也不能忽視其潛在的風險和局限性。應加強對技術(shù)的監(jiān)管，確保其在合法合規(guī)的框架內(nèi)使用，同時保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全。
總之，人臉識別技術(shù)是一把雙刃劍，我們需要在享受其帶來的便利的同時，認真對待其可能帶來的問題，推動技術(shù)的健康發(fā)展。
06
單元總結(jié)
活動日志 班級：XX 姓名：XX
任務名稱 人臉識別再思考——人臉識別的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
任務環(huán)節(jié) 1口 2口 3口 4口（在對應環(huán)節(jié)畫V）
任務完成內(nèi)容 人臉識別技術(shù)實現(xiàn)智能識別
任務完成度 口口口口口口口口口(100%)
任務小結(jié) 問題與反思：項目做得不完善
改進的方法：多練習或者詢問老師和同學訣竅
07
課堂總結(jié)
1
引入新知內(nèi)容
人臉識別再思考——人臉識別的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
2
學習人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢與不足
3
學習人臉識別技術(shù)面對的挑戰(zhàn)
4
完成課題練習
5
進行相關(guān)知識拓展
1
2
3
4
5
08
板書設(shè)計
人臉識別再思考——人臉識別的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
1.進行新知引入
2.學習人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢與不足
3.學習人臉識別技術(shù)面對的挑戰(zhàn)
4.完成課堂練習
5.進行知識拓展
09
課后作業(yè)
01
在本節(jié)課完成后，想一想，還有什么能在生活的不同場景中都能感受到此項技術(shù)帶來的便利呢？
09
課后作業(yè)
02
請同學們在小組內(nèi)討論一下，人臉識別技術(shù)給人們帶來便捷的同時，會在安全性能上帶來什么新的挑戰(zhàn)？
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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