原標題：黑科技‘黑’在哪兒，為啥海鑫科金能搞定億級海量數(shù)據(jù)分析

【導語】指紋等生物特征的對比、識別，通常需要建立起億級規(guī)模的生物特征系統(tǒng)庫，加上日常的數(shù)據(jù)存儲、分析、對比，使得指紋系統(tǒng)庫在性能、成本、容量上面臨很大的挑戰(zhàn)。如今，一項黑科技的出現(xiàn)，讓這些挑戰(zhàn)已經(jīng)徹底消除。預知緣由，請閱讀下文。

一直以來，指紋比對都是刑偵破案的重要手段。

早在1000多年前的宋代，被尊為“世界法醫(yī)學鼻祖”的宋慈就在他的作品《洗冤錄》中介紹了大量根據(jù)采集指紋破案的例子，也成功開創(chuàng)了“法醫(yī)鑒定學”。到了南宋時期政府還建立起了古代的“指紋數(shù)據(jù)庫”，有專門的機構(gòu)管理和研究指紋。

不過雖然指紋比對古已有之，但通常還只是基于傳統(tǒng)肉眼識別方式來判斷，效率低、誤差高，所以也僅作為輔助破案手段來使用。不過到了現(xiàn)在，指紋識別技術(shù)有了翻天覆地的變化，在科技的支持下，指紋識別已經(jīng)成為了具備成熟度高、采樣簡單、不易偽造等多種優(yōu)勢的刑偵技術(shù)。甚至對于許多案件來說，只要通過對現(xiàn)場和人員采集的指掌紋數(shù)據(jù)進行比對，就可以迅速確認人員的身份信息。

比如曾經(jīng)轟動全國的“白銀連環(huán)殺人案”——從1988年至2002年的14年間，在中國甘肅省白銀市有11名女性慘遭入室殺害的案件，作案手段殘忍，極具隱蔽性，造成巨大的社會恐慌。直到28年后的2016年，公安機關在指紋識別上獲得了突破，“利用新科技手段對原有生物物證再利用”，在海量信息中找到關鍵信息，才將“惡魔”繩之以法。

那么，如此神奇的指紋破案，是借助什么設備實現(xiàn)的呢？

傳統(tǒng)指紋系統(tǒng)庫面臨三大挑戰(zhàn)

一直以來，為了保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，他們采集指掌紋方面進行了大量的工作，通過案件現(xiàn)場指掌紋信息、人員捺印指掌紋數(shù)據(jù)、社會指紋數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的采集、融合、共享渠道，刑偵指掌紋比對系統(tǒng)的中心庫容不斷增長，數(shù)量級達到百萬級、千萬級乃至億級大庫的規(guī)模。

雖然這些數(shù)據(jù)看似龐大，但要想真正利用起來，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先是指紋存儲系統(tǒng)的負載能力不足。隨著全國二代證指紋、海關網(wǎng)吧駕校等指紋數(shù)據(jù)數(shù)量的不斷增加，原有的指紋系統(tǒng)庫由于擴展性不足無法進行平滑擴容，造成了處理能力下降。

其次，在引入了大量的指紋數(shù)據(jù)后，不少指紋圖像的質(zhì)量尤其是社會指紋數(shù)據(jù)無法滿足刑偵標準，造成了特征提取和比對的精度下降，這一點就需要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行篩選、清洗和重新錄入。這種繁瑣的重復性勞動同樣需要一臺性能強大的計算機來實現(xiàn)。

最后，面對云計算、大數(shù)據(jù)等挑戰(zhàn)，相關系統(tǒng)也正在努力上云，而如何選擇高效的云平臺解決方案，如何保證原有系統(tǒng)平滑、順暢實現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移，如何讓新憑條具備高效、穩(wěn)定、可擴展等特性，同樣成為了指紋系統(tǒng)庫改造的新難題。

這也就體現(xiàn)出了海鑫科金的優(yōu)勢所在。作為國內(nèi)指掌紋技術(shù)領域的翹楚，海鑫科金為全國大部分的刑偵指紋用戶提供了技術(shù)支撐?？紤]到用戶在掌紋比對等方面的全新計算需求，海鑫科金還與英特爾展開合作，共同探討具備性能出色、功能先進、運行穩(wěn)定的解決方案。

新至強平臺讓指紋對比更準確、更快速

為什么指紋識別需要強大的計算能力呢？是否因為指紋的數(shù)量太多？或者是指紋的圖形架構(gòu)比較復雜？其實并非如此。具體說來，相比人臉識別等其他特征識別技術(shù)來說，指紋比對又是一種典型的CPU及內(nèi)存密集型算法——指紋系統(tǒng)從現(xiàn)場采集的原始指紋數(shù)據(jù)，經(jīng)過預處理和特征提取之后，會形成結(jié)構(gòu)化的點集，再將其與后臺數(shù)據(jù)庫中百萬量級的指紋實例進行比對，這時就會涉及大量的邏輯判斷分支。如此一來，解決方案的性能會嚴重依賴于內(nèi)存資源的可用性，同時對通用計算內(nèi)核的性能需求也非常高。

由此也對指紋數(shù)據(jù)庫的計算性能提出了嚴峻的考驗。為此，英特爾和海鑫科金技術(shù)團隊選擇了第二代英特爾至強可擴展處理器作為目標平臺的核心支柱。相對于系統(tǒng)原本使用的英特爾至強E5 v4平臺來說，新平臺無論在微架構(gòu)、核心數(shù)量還是在內(nèi)存容量上都有了明顯的提升，這也提高了系統(tǒng)吞吐量，加速了計算效率。

不過要想獲得更快的指紋鑒定速度，這些配置還遠遠不夠。剛剛我們提到，目前指紋數(shù)據(jù)庫的容量增長迅速，而數(shù)據(jù)量越大指紋調(diào)取的時延也越高，這就意味著指紋對比的時間也會更長。那么，能不能利用內(nèi)存高吞吐量、低延時的優(yōu)勢，將所有數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中實現(xiàn)對比呢？當然可以，但這也要求更大的內(nèi)存容量。

為此，英特爾和海鑫科金技術(shù)團隊為這套系統(tǒng)配置了英特爾傲騰持久內(nèi)存。借助于“內(nèi)存模式”優(yōu)勢，可以讓作為英特爾傲騰持久內(nèi)存以 “準內(nèi)存” 的審問運行在系統(tǒng)中，部分地取代傳統(tǒng)內(nèi)存，從而大大擴展了內(nèi)存容量，不僅大大降低了原方案中內(nèi)存的采購成本，也讓指紋數(shù)據(jù)的本地化對比變得更加高效。

我們可以很明顯的從這張圖中看到不同系統(tǒng)平臺的差異化。得益于英特爾傲騰持久內(nèi)存的加速作用，使得系統(tǒng)性能有了26%的提升，而系統(tǒng)延遲基本保持不變?！爱敂?shù)據(jù)查詢的并行進程達到4個以上時，傲騰方案的數(shù)據(jù)讀取性能就可以達到 DRAM的90%以上，而且并行進程越多，傲騰方案的性價比優(yōu)勢越明顯”，英特爾企業(yè)平臺技術(shù)合作部門資深架構(gòu)師鐘濤如是說。

目前，基于英特爾新至強平臺的海鑫云智能多生物識別系統(tǒng) HABIS X已經(jīng)用于實際的指掌紋系統(tǒng)當中，也獲得了用戶的充分肯定。以往，對案發(fā)現(xiàn)場的指掌紋進行特征提取和比對，這是一件極為費時費力的工作，而且遇到多人、重疊、殘缺等情況。而在采用了全新的海鑫科金HABIS X方案后，可以做到 “即錄（錄入）、即比（比對）、即反（反饋）”，在現(xiàn)場當即給出比對結(jié)果，大幅減輕了基層技術(shù)人員的工作負擔，提高了現(xiàn)場人員的工作積極性和事業(yè)成就感。

不僅如此，在提升硬件基礎設施性能的同時，借助于云計算和人工智能技術(shù)，英特爾還將協(xié)助海鑫科金構(gòu)建精度更高、速度更快、智能化更強的云化指紋識別系統(tǒng)。得益于新至強平臺對于INT8新指令集優(yōu)化，這套系統(tǒng)的深度學習精度相對以往有了大幅度的提升，算法的迭代周期也從數(shù)年縮短為數(shù)月，從而進一步提升海量指紋庫的檢索速度。

在高科技發(fā)展的今天，誕生了越來越多的“黑科技”裝備，從無人機到智能眼鏡，再到我們今天介紹的HABIS X智能多生物識別系統(tǒng)，這些工具的出現(xiàn)大大降低了案件偵破工作的強度，將工作人員從復雜的勞動中解脫出來，為我們營造更加穩(wěn)定祥和的生活環(huán)境。

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內(nèi)容或斷開相關鏈接。