來源 | 生物多樣性雜志

花事未了，春光尚在，園林、郊野中的花次第開放，人們在戶外踏青賞花的同時不免會好奇，身邊植物的名字是什么？有什么用途？背后有怎樣的故事？為了滿足這種需求，目前手機應用市場已經(jīng)出現(xiàn)了不少植物識別App，可以實現(xiàn)拍照識別，相當方便。但面對種類繁多的植物識別App，怎樣挑選一款準確率更高、參考價值更大的呢？

中國科學院植物研究所研究員、《生物多樣性》主編馬克平在中國科學院大學講授《保護生態(tài)學》課程時，組織學生對國內(nèi)8款常用的植物識別app進行了準確率測試。

▲用你的App識別下這是什么花吧

首先，將中國植被區(qū)劃的八個區(qū)域中植物區(qū)系相對相似的區(qū)域歸并，選擇溫帶區(qū)（包括寒溫帶針葉林區(qū)、溫帶針闊混交林區(qū)和暖溫帶落葉闊葉林區(qū)）、亞熱帶區(qū)（亞熱帶常綠闊葉林區(qū)）、熱帶區(qū)（熱帶雨林、季雨林區(qū)）和干旱半干旱區(qū)（溫帶草原區(qū)和溫帶荒漠區(qū)）四個區(qū)。其次，分別在中國自然標本館（CFH）中每個區(qū)選擇100張圖片作為基本數(shù)據(jù)集，用以比較不同軟件的植物識別能力。再次，控制測試環(huán)境（網(wǎng)絡環(huán)境、手機內(nèi)存足夠）的統(tǒng)一，記錄識別結(jié)果的中文名、拉丁名、科名和屬名。最后，種、屬、科準確識別正確分別計4分、2分、1分，以此標準對軟件識別能力按總得分進行排序。

正確率得分由高到低依次為：花幫主、百度識圖、花伴侶、形色、花卉識別、植物識別、發(fā)現(xiàn)識花、微軟識花。

▲國內(nèi)8款常用植物識別軟件總得分排序

參與測試的照片共計有植物122科164屬340種。這些植物以野生種為主，栽培植物較少。在400張圖片中，分別包含喬木98張，灌木99張，草本180張，木質(zhì)藤本13張，草質(zhì)藤本10張；根據(jù)國家重點保護野生植物名錄，這400張照片中包含23張國家一、二級保護植物的圖片。測試還包括各App對不同氣候區(qū)物種的識別能力、對不同生長型植物的識別能力、對國家保護植物的識別能力。

各App的識別能力各有側(cè)重，但總體來說，花伴侶、形色、花幫主、百度識圖這4款App的準確率更高，與微軟識花、植物識別、花卉識別、發(fā)現(xiàn)識花4款App明顯分成了兩大組。

▲國內(nèi)8款常用植物識別軟件對于不同生長型識別到種（a）、屬（b）、科（c）的比例

在植物識別App出現(xiàn)前，植物識別主要靠專家鑒定、查植物志、網(wǎng)絡論壇等。拍照識別的植物識別App的出現(xiàn)，對園林、科研及科普工作者甚至普通民眾，都意義重大。許多植物識別App有多樣的功能模塊，獲取植物的葉、花、種子等特征后，就能生成結(jié)果，包括中文學名、拉丁名、俗名、用途、民俗故事、栽培技巧等，既有查詢功能，也可作為植物知識庫。如果自身有一定分類學基礎(chǔ)，能理解術(shù)語、甄別識別的結(jié)果，植物識別App能發(fā)揮很好的作用。

隨著深度學習算法的應用，圖像分類精度提高，軟件在部分數(shù)據(jù)集上可以超越人眼的能力。但這并不代表軟件可以取代植物分類學者。因為識別植物只是分類學最基礎(chǔ)的一步，更深一步的分析，如種以下的鑒別、植物的進化地位等，植物識別App都無法實現(xiàn)。而且，分類學者的研究對象通常是植物識別App數(shù)據(jù)庫外的不常見植物，鑒定只能由專家完成。

各個植物識別App都在不斷更新和發(fā)展，在不同情況下每個App的準確率有一定差異，可考慮交叉使用，相互彌補，提高可信度。識別準確率測試有太多不確定因素，本次結(jié)果只能代表部分事實。為了便于更多人可進行重復測試，作者已將鑒定準確的400張照片上傳至NSII服務器（ http://www.nsii.org.cn/2017/testPhoto.php/ ）。

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