Современные технологии

Система распознавания лиц по фото и не только - будущее уже наступило!

Иван Беляев

23.01.2023

4772

Система распознавания лиц – это одна из самых грандиозных технологий наступившего века, но и одна из самых противоречивых. Ни у одной инновации еще не было столько яростных противников, на фоне ее очевидной пользы и уникальности. Вы думаете, что никак не вовлечены в ее работу? Вы глубоко ошибаетесь, — эта технология давно уже затронула жизнь практически каждого городского жителя, носителя современного смартфона, пользователя web-камер, или, банально, человека с хотя бы одним профилем в социальной сети.

Что это за технология?

Давайте разберемся, что такое система распознавания лиц, как она работает, где функционирует, какая от нее польза и есть ли вред.

Говоря доступным языком, распознавание лиц – это программное оборудование, которое умеет распознавать личность и образ человека по фотографии или видеофайлу. Цель технологии – поиск, идентификация и верификация людей.

С поиском все понятно. Верификацией называют подтверждение соответствия одного образа оригиналу. К примеру, разблокировка смартфона по лицу и есть верификация. Идентификация – это нахождение одного образа из тысяч, присутствующих в базе данных. К примеру, — это поиск людей с помощью городских систем видеонаблюдения.

Всю работу выполняет уникальный искусственный интеллект, в базе данных которого сегодня находятся миллионы файлов. К слову, мы сами разрешили собирать о себе информацию! Точность и качество функционирования системы улучшается с каждым годом, и в ближайшем будущем скрыться от вездесущих камер будет невозможно.

Распознавание лиц по фото внедряется ненавязчиво, даже – незаметно.

Все мы при установке различного софта ставим галку в пункте согласия с условиями договора. Вы читаете многостраничный документ? Если это не кредит или расписка, мало кому интересно, о чем там идет речь. Именно так ваши фотографии, голос, и другие биометрические данные и перекочевали в цифровую память умного интерфейса.
А еще, во всех городах работает видеонаблюдение, которое официально осуществляет сбор информации о своих гражданах;
Социальные сети обладают грандиозным объемом данных о своих пользователях. А ведь вы сами ежедневно грузите туда свои фотки, видео, местоположение и даже графики приема пищи!
Ну и, конечно же, многие держатели современных смартфонов активно пользуются функцией Face ID. Конечно, компании-разработчики устройств гарантируют сохранность ваших данных, но вы-сами-то верите, что информация никогда в жизни не сольется в третьи руки? Например, по запросу специальных государственных служб или для проведения независимого маркетингового исследования? Да мало ли вероятностей! Одна грамотная хакерская атака – и ваши биометрические данные окажутся на сервере неизвестной организации.

Ну, не будем о страшном. Вернемся к этой теме, когда будем обсуждать недостатки системы.

Принцип распознавания лиц

Давайте выясним, каким образом работает нейросеть распознавания лиц, но для начала, разберемся, как распознает образы человеческий мозг.

Лицевое восприятие – это важнейший навык для социализации любого человека. Наш мозг способен идентифицировать образ за пару миллисекунд, причем подробные детали этого процесса до сих пор до конца не изучены. Известно, что разум человека постоянно находится в процессе сбора и анализа поступающей информации, причем это происходит неосознанно. Чтобы распознать образ, задействуются сразу три участка мозга:

Один определяет физические параметры образа;
Другой анализирует и понимает, знаком ли нам данный человек;
Третий отвечает за поиск информации о личности – его имя, события, с ним связанные и т.д.

Если какой-то из участков мозга поврежден, он не выполняет свою задачу. Именно поэтому выделяют различные расстройства памяти: кто-то не запоминает имена и ситуации, другой забывает внешность родных и близких, третьи люди смутно осознают, что знают человека, но не могут его точно идентифицировать.

Далее рассмотрим, как работает система распознавания лиц в видеонаблюдении, то есть, выясним, как узнает людей компьютер и, по аналогии, смартфон. Разумеется, первоначально искусственный мозг обучают – тестируют и повышают точность распознавания. Машина ищет соответствия заданным параметрам по уникальным чертам лица. Каждый человек обладает собственными неповторимыми физическими данными. Даже близнецы для грамотного компьютера не будут одинаковыми.

Искусственный разум анализирует расстояние между контрольными точками, глубину посадки черт, оттенки кожи, глаз, наличие пигментных пятен и еще больше двух десятков критериев.Все полученные данные моментально (в режиме реального времени) переносятся на 3d модель лица и сохраняются. Говоря простым языком, весь процесс проходит несколько этапов:

Сканирование камерой;
Анализ позы, ракурса и освещения;
Измерение по перечисленным критериям;
Кодировка – занесение информации в базу данных;
Верификация или идентификация;

Именно в такой последовательности работают все сервисы распознавания лиц, а наиболее успешно сегодня продвинулись разработчики вездесущей Apple. Их камеры с распознаванием лиц умеют верифицировать человека, даже если он кардинально сменил внешность: надел очки или отрастил бороду.

А вы знали, что существует болезнь нераспознавания лиц – прозопагнозия, при которой человек не умеет узнавать именно человеческие лица. При этом, предметы и окружающий мир он анализирует и распознает правильно. Заболевание возникает вследствие поражения правой нижне-затылочной области мозга и, к сожалению, не лечится. Однако, чем раньше у ребенка будут обнаружены признаки, тем выше вероятность сведения симптоматики к минимуму

В каких сферах технология уже применяется?

Вы будете удивлены, но распознавание лиц в реальном времени используется не только владельцами смартфонов. Технология затрагивает все больше сфер нашей жизни:

В Интернете люди давно уже успешно пользуются различными сервисами по поиску людей по фотографии. Например, программа Search Face – очень крутой интерфейс, который выполняет распознавание лиц Вконтакте, по фотографиям из профилей.
В Китае успешно тестируется проект Smart Campus – программа анализирует время нахождения каждого ребенка на своем учебном месте. Как только искусственный интеллект понимает, что ребенок пропал с поля зрения более, чем на четверть часа, учитель и родитель получают на свое устройство соответствующее сообщение.

В крупных мегаполисах давно работают системы типа «умный город», которые помогают снижать уровень преступности, разыскивать хулиганов и нарушителей дорожных правил. Система распознавания лиц «Умный город» в Москве работает, опираясь на почти 200 тысяч камер, установленных повсеместно. Цифровой охват поля зрения составляет почти всю площадь нашей столицы.

Все последние модели смартфонов сегодня включают функцию разблокировки по распознаванию лиц, особенно в этом преуспели яблочные устройства.
Банки также активно внедряют технологию. В настоящее время Сбербанк вводит распознавание по лицу, которое позволит клиентам учреждения снимать деньги в банкоматах без карточки. К слову, один аппарат уже был запущен и работает в тестовом режиме.
В России устройство для распознавания лиц внедрили в метро в марте 2018 года, для повышения мер безопасности в период проведения Чемпионата мира по футболу. И, буквально месяц назад, 6 апреля 2023 года, на станции «Октябрьское поле» заработал метод оплаты метрополитена через камеру с распознаванием лиц. Функционирует пока не везде, и не всегда срабатывает. В Европе же, опция работает лучше, так как была запущена значительно раньше.

В скором будущем, люди смогут при помощи такой технологии оплачивать покупки, искать преступников, подтверждать свое присутствие на работе и в университете, и даже сохранять очередь в различных учреждениях.

Планируется, что система будет сортировать клиентов банков, пассажиров аэропортов, вносить «положительных» граждан в различные группы сортировки. Таким образом повысится скорость и качество обслуживания людей по всему миру. Снизится уровень преступности, станет меньше неплательщиков алиментов и должников по кредитам. Студенты будут ответственно посещать пары, и сдавать экзамены лично, без подлога.

Глобальность и размах технологии поражают и пугают одновременно. Всем известно, что в наше время главное оружие – это информация. Так представьте себе, какой мощной бомбой обладает владелец такой базы данных?! Каким разрушительным потенциалом он может ударить по своим недоброжелателям в один прекрасный момент! Кажется, мы снова отвлеклись на страшилки и теории заговора. Вернемся к настоящему времени!

Какие устройства уже умеют распознавать лица?

Давайте перечислим, какая техника сегодня «дружит» с распознаванием лиц:

Смартфоны, ноутбуки и планшеты с камерами. Технология распознавания лиц в смартфоне – это новая фишка, которую стремится внедрить в свое детище каждый разработчик. Также, распознавание лица работает в Windows 10 – установите нужное ПО и входите в систему без паролей, через визуальную верификацию;
Системы безопасности – в банках, аэропортах, городских департаментах внутренних дел (полиция), в государственных специальных службах. Даже на стадионах и в некоторых крутых ночных клубах технология используется для вычисления людей из «черного» списка – потенциальных буянов и дебоширов;

В крупных мировых парках-аттракционах. Например, в аквапарке Юрмалы Līvu Akvaparks пользователи запросто могут получить все фотографии со своим участием. Это и быстро, и неожиданно и очень ново;
Банки тоже оптимизируют свою деятельность, внедряя технологию распознавания лиц не только в работу банкоматов, но даже в операционную деятельность. Например, банк Открытие в своем мобильном приложении позволяет совершать перевод не по номеру карты, а по фотографии получателя.
Массовое использование опции началось чуть больше двух лет назад, а сегодня уже даже веб-сервисы успешно ее применяют. Например, в Яндекс распознавание лиц задействовано службой Яндекс.Фотки. Этот сервис теперь сам подсказывает кого можно отметить на фотографии. Прямо с именем, фамилией и ссылкой на профиль человека!
А вы можете продолжить список, какие еще устройства для распознавания лиц мы забыли упомянуть? Ок, мы продолжим сами: помимо вышеперечисленного оборудования, система присутствует в видеорегистраторах, камерах видеонаблюдения, в устройствах по контролю рабочего времени, в терминалах доступа, в домофонах, очках и т.д.

Виды распознавания лиц

Предлагаем вам немного углубиться в техническую сторону вопроса. Какие на сегодняшний день существуют виды распознавания:

2д-распознавание. В основе анализа биометрических данных лежат двумерные изображения – эта база данных в настоящий момент самая крупная. Однако, трехмерная идентификация ее уверенно догоняет.
3д-распознавание. Этот подход предполагает конструирование для каждого образа трехмерной маски. Процесс более трудоемкий, но он превосходит предыдущий в точности анализа. Правда, на близняшках может споткнуться и выдать ошибку;

Метод анализа текстуры кожи. Способ предполагает использование снимков очень высокого разрешения, на которых отчетливо видна текстура человеческой кожи, вплоть до каждой линии или поры. Эта технология позволяет различать даже близнецов, но стоит она очень дорого;
В перспективе планируется запуск анализирования на основе тепловизионного очерка. Ожидается, что технология позволит распознавать лица в темноте, с сильным макияжем, накладными элементами.

Это интересно! Технология Face ID обошлась компании Apple примерно в 2 млрд. долларов и сегодня она считается одной из самых точных. После первоначального запуска оказалось, что система катастрофически путает азиатов. Разработчики быстро исправили оплошность, иначе компания разорилась бы, оплачивая иски по обвинению в расизме.

Базы данных

Итак, мы выяснили, что благодаря функции распознавания лица можно без труда разыскать любого человека, который однажды попал в базу. А какие базы данных сегодня существуют?

Государственные. Самая крупная в мире – индийская Aadhaar.
Базы коммерческих собственников, например, Вконтакте. Именно к информации первой прибегает сайт распознавания лиц FindFace, а также система Bitrix24.

Обратная сторона медали

Сбор личной информации простых граждан не может происходить на фоне всеобщего восторга. Людям не нравится, что их биометричекие данные где-то хранятся, ведь это значит, что теоретически, они могут попасть в злые руки. Существует множество теорий заговора, главным злом которых считается тотальный контроль за каждым человеком на планете.

Якобы, где-то сидят 5-10 человек, и дергают весь мир за ниточки. А в их руках сосредоточен весь объем данных о населении планеты – лица, номера счетов, передвижения, местоположение, секреты. И, что на уме у этих вершителей человеческих судеб – непонятно.

Мы не сторонники таких теорий, но, за разумную осторожность. Вот какими рекомендациями мы бы хотели с вами поделиться:

Никогда не регистрируйтесь на сомнительных платформах – не оставляйте там свои личные данные, фотографии, а тем более, номера карточек и пароли;
Если вы против системы распознавания лиц в смартфоне, деактивируйте опцию через настройки;
Помните, обмануть камеры можно, достаточно лишь нанести на лицо особый мэйк-ап, состоящий из хаотичных полосок и точек разного цвета. Кстати, маску против распознавания лиц придумал российский сотрудник Яндекса!

Давайте подведем итог всей публикации. На наш взгляд, эта технология должна существовать в наших жизнях. Она действительно позволяет снизить уровень преступности, а значит, повышает нашу безопасность. А еще, облегчает деятельность многих полезных общественных сфер. Мир развивается и новые технологии неизбежны! Будем лишь надеяться, что наши данные никогда не попадут в чужие руки!