Rozpoznawanie twarzy: jak to działa i co z nim będzie dalej?

0
45

Można wspinać się po schodach i wejdź do windy. On wie, na które piętro trzeba. Drzwi do mieszkania sami otwierają się przed tobą. Komputer i telefon “uczą się” i nie wymaga wprowadzania hasła. Samochody, serwisy społecznościowe, sklepy — wszystko witają cię, ledwo widząc, zwracają się do ciebie po imieniu i предугадывают każdy twój krok. Tak działa rozpoznawanie twarzy. Podoba ci się? Przeraża?

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że każda organizacja, która może sobie na to pozwolić, śledzi każdy twój ruch, zbiera na ciebie akta. Ale nie można sobie nawet wyobrazić, jak powszechnie technologii rozpoznawania twarzy rozprzestrzeniły się po świecie i jakie potężne perspektywy obiecują. Oprócz powyższych przykładów, systemy rozpoznawania twarzy pozwala robić i takie proste i złożone rzeczy:

  • potwierdzenie tożsamości studenta podczas online egzaminów;
  • definicja ludzi z “czarnej listy” na wejściu na stadiony i kluby;
  • płatność towarów;
  • zapisywanie swojego miejsca w kolejce podczas wizyty w parku rozrywki;
  • odblokowanie telefonu lub komputera.

Co powiedzieć, jeśli tylko w samej Moskwie już działa sieć ponad 150 000 kamer nadzoru wideo. Od nich nigdzie nie uciec, a to sprawia, że ludzie się zastanawiać, ale skala “detektywa” nie są tak duże. Sieć wykorzystuje potężny system rozpoznawania twarzy, ale dla jej pracy trzeba dużo energii, dlatego w czasie rzeczywistym pracują tylko 2-4 tysiące kamer. Masowe śledzenie za populacji na razie tylko straszą, dlatego warto skupić się na prawdziwych zalet działania tej technologii. Ale wszystko po kolei.

Jak działa system rozpoznawania twarzy?

Nigdy nie myślał o tym, jak dowiesz się osoba, rozpoznać go? A jak to sprawia, że komputer? Oczywiście, ludzkich osób ma pewne właściwości, które łatwo opisać. Odległość między oczami, położenie i szerokość nosa, kształt надбровных łuków i podbródka — wszystkie te szczegóły można подмечаете nieświadomie, gdy patrzysz na drugiego człowieka. Komputer robi to wszystko z pewną skutecznością i dokładnością, ponieważ łączy wszystkie te metryki, dostaje formułę matematyczną osoby ludzkiej.

Tak więc, jak dobrze działa system rozpoznawania twarzy w chwili obecnej? Całkiem nieźle, ale czasami się myli. Jeśli kiedykolwiek do czynienia z oprogramowaniem, распознающим osoby na Facebook lub na innej platformie, pewnie zauważyliście, że zabawnych wyników jest tyle samo, ile i dokładnych. A jednak, choć technologia nie działa ze 100-procentową dokładnością, ona wystarczająco dobra, aby znaleźć szerokie zastosowanie. I nawet zmusić nerwowy.

Paul Howie z NEC twierdzi, że ich system rozpoznawania twarzy przeskanuje osoby na przedmiot indywidualnych identyfikatorów:

“Na przykład, wiele osób uważa odległość między oczami unikalną cechą. Czy to może być odległość od brody do czoła i inne składniki. My, w szczególności bierzemy pod uwagę 15-20 czynników, które są ważne, a także inne czynniki, już nie jest tak istotne. Tworzy trójwymiarowy obraz ludzkiej głowy, więc nawet jeśli jest częściowo zamknięte, nadal możemy uzyskać dokładne dopasowanie. Następnie system bierze podpis osoby i przepuszcza ją przez bazę danych”.

Czy warto martwić się o programach, rozpoznają twarze?

Przede wszystkim, rozpoznawanie twarzy — to dane. Dane można gromadzić i przechowywać, często bez pozwolenia. Jak tylko informacje gromadzone i przechowywane, jest otwarta i do włamania. Platformy z oprogramowaniem, распознающим twarzy, dopóki nie były poważne взломам, ale w miarę rozprzestrzeniania się technologii twoje dane biometryczne są w rękach coraz większej liczby ludzi.

Istnieją również kwestie własności. Większość ludzi nie wie, że kiedy rejestrują się na portalach медиаплатформах jak Facebook, ich dane od tego momentu należą do tej samej Facebook. Ponieważ liczba firm korzystających rozpoznawanie twarzy, stale rośnie bardzo szybko, nawet nie trzeba przesyłać własne zdjęcia do Internetu, aby okazać się iść na kompromis. Oni już tam są zapisane i przechowywane od dawna.

Mówiąc o oprogramowaniu, wszystkie działają różnie, ale w zasadzie używają podobnych metod i нейросети. Każda twarz ma wiele charakterystycznych cech (w świecie nie można znaleźć dwa identyczne osoby, a przecież ile ich było w całej historii ludzkości!). Na przykład, oprogramowanie FaceIt określa te objawy jako punkty kontrolne. Każda osoba zawiera około 80 punktów kontrolnych, podobnych do tych, co wspomniano wcześniej: odległość między oczami, szerokość nosa, głębia oczu zagłębień, kształt podbródka, długość szczęki. Te punkty są mierzone i tworzą kod liczbowy — “odcisk twarzy” — który następnie trafia do bazy danych.

W zeszłym rozpoznawanie twarzy opierała się na dwuwymiarowe zdjęcia do porównania lub identyfikacji innych dwuwymiarowych obrazów z bazy danych. Dla większej skuteczności i dokładności obraz miał być twarzą prosto смотрящим w kamerę, z małej dyspersji światła i bez większego wyrazu twarzy. Oczywiście działało to cholernie źle.

W większości przypadków zdjęcia nie były tworzone w odpowiednim środowisku. Nawet niewielka gra światła mogła obniżyć wydajność systemu, co prowadzi do wysokich wskaźników awarii.

Na zmianę 2D nadszedł 3D-rozpoznawanie. Ta nowo pojawiająca się tendencja w oprogramowaniu wykorzystuje model 3D, która zapewnia wysoką dokładność rozpoznawania twarzy. Uchwycenie trójwymiarowy obraz powierzchni twarzy człowieka w czasie rzeczywistym, podkreśla charakterystyczne cechy — gdzie najbardziej wydawane są twarde tkanki i kości, na przykład, krzywe gałki gniazda, nosa i podbródka — do identyfikacji podmiotu. Obszary te są wyjątkowe i nie zmieniają się z czasem.

Za pomocą głębię i osi pomiaru, na które nie ma wpływu oświetlenie, system trójwymiarowego rozpoznawania twarzy może być używane nawet w ciemności i rozpoznawać obiekty pod różnymi kątami (nawet w profilu). Takie oprogramowanie przechodzi przez kilka etapów, identyfikując osoby:

  • Wykrywanie: uzyskiwanie obrazu za pomocą cyfrowego skanowania istniejącej zdjęcia (2D) lub wideo, aby uzyskać żywy obraz podmiotu (3D).
  • Centrowanie: definiując osoba, łódź zauważa pozycji głowy, rozmiar i pozycję.
  • Wymiar: system mierzy krzywe na twarzy, z dokładnością do milimetra i tworzy szablon.
  • Reprezentacja: system tłumaczy szablon w unikalny kod. Kod ten określa każdego szablonu zestaw liczb reprezentujących cechy i rysy twarzy.
  • Mapowanie: jeżeli obraz jest w 3D i baza danych zawiera trójwymiarowe obrazy, skojarzenia odbędzie się bez zmian obrazu. Ale jeśli baza danych składa się z dwuwymiarowych obrazów, trójwymiarowy obraz rozkłada się na różne składniki (jakby zrobione pod różnymi kątami dwuwymiarowe zdjęcia tych samych rysów twarzy), i są one konwertowane na obrazy 2D. I następnie jest zgodność w bazie danych.
  • Weryfikacja lub identyfikacja: w procesie weryfikacji zdjęcie jest porównywany tylko z jednym zdjęć w bazie danych (1:1). Jeśli celem jest identyfikacja, zdjęcie jest porównywana ze wszystkimi zdjęciami w bazie danych, co prowadzi do szeregu możliwych dopasowań (1:N). Stosuje się ten lub inny inny metoda w razie potrzeby.

Gdzie wykorzystywane są systemy rozpoznawania twarzy?

W przeszłości systemy rozpoznawania twarzy znajdował zastosowanie głównie w zakresie правоохранения, ponieważ organy używali ich do wyszukiwania przypadkowych osób w tłumie. Niektóre agencje rządowe wykorzystywane również podobne systemy dla bezpieczeństwa i w celu wyeliminowania nadużyć w wyborach.

Jednak istnieje wiele innych sytuacji, w których takie oprogramowanie jest coraz bardziej popularne. Systemy stają się tańsze, ich rozpowszechnienie rośnie. Teraz są one kompatybilne z kamerami i komputerami, które są używane przez banki i lotniskami. Turystyczne agencje pracują nad programem “wytrawnego podróżnika”: z jej pomocą spędzają szybkie badania przesiewowe bezpieczeństwa dla pasażerów, którzy z własnej woli przekazują informacje. Kolejki na lotniskach będą poruszać się szybciej, jeśli ludzie będą przechodzić przez system rozpoznawania twarzy, która mapuje osoby z wewnętrznej bazy danych.

Inne potencjalne zastosowania obejmują bankomaty i terminale wydawania gotówki. Oprogramowanie może szybko sprawdzić twarz klienta. Po uzyskaniu zgody klienta bankomat lub terminal robi zdjęcie twarzy. Oprogramowanie tworzy odcisk twarzy, chroni klienta przed kradzieżą danych osobowych i fałszywych transakcji, — bankomat nie wyda pieniędzy osobie z inną osobą. Nawet kod PIN nie jest wymagane.

Magia? Technologii!

Szczególnie ważne i interesujące może być rozwój technologii rozpoznawania twarzy w zakresie przelewów bankowych. Na drugi dzień rosyjski bank “Otwieranie” wprowadziła własne, niepowtarzalne rozwiązanie opracowane pod technologicznym marką Open Garage: przelew pieniędzy na zdjęcia w aplikacji mobilnej “Otwieranie.Tłumaczenia”. Zamiast wprowadzać numer karty lub telefonu, wystarczy sfotografować osobę, do której chcesz wykonać przelew. System rozpoznawania twarzy porówna zdjęcia z przykładowym (odbywa się, kiedy bank wydaje kartę) i podpowie imię i nazwisko. Pozostaje tylko wybrać kartę i wpisać kwotę. Co szczególnie ważne, klienci innych banków również mogą używać tej funkcji do tłumaczeń klientom “Otwarcia” — nadawca tłumaczeń może korzystać z karty każdego rosyjskiego banku.

“Wykorzystanie zdjęcia klienta zamiast numeru karty kredytowej — to całkowicie nowe podejście do online tłumaczeń, oparty na wykorzystaniu нейросетевой system rozpoznawania twarzy, który pozwala z dużą dokładnością zidentyfikować klienta, według jego биометрическим danych, — mówi kierownik działu rozwoju systemów partnerskich banku “Otwieranie” Aleksiej Matwiejew. — Serwis otwiera dla użytkowników zupełnie nowe scenariusze życiowe do wykonywania przelewów. Obecnie żaden z uczestników rynku finansowego na świecie nie oferuje takiej usługi swoim klientom”.

Aplikacja mobilna “Otwieranie. Tłumaczenia” można pobrać tutaj.

Rozpoznawanie twarzy: jak to działa i co z nim będzie dalej?
Mieczysława Hel