מה שאתה צריך לדעת על טכנולוגיית זיהוי פנים

2024 מְחַבֵּר: Malcolm Clapton | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 03:56

כיצד משתמשים בטכנולוגיה זו על ידי ממשלות ועסקים, האם ניתן לרמות מצלמה עם מערכת זיהוי פנים והאם ניתן למצוא אדם באינטרנט באמצעות תמונה.

אלנה גלזקובה איווידאן משווקת.

עבור המדינה, זיהוי פנים הוא חלק חשוב ממערך הביטחון וסעיף תקציבי מרשים. עבור עיתונאים, זה או תרופת פלא או מכשיר של קונספירציה עולמית. לעסק, כלי או מוצר. לאיזה צד תבחר, השאלות הבסיסיות עדיין נשארות. משתמשים נוהגים לחפש להם תשובות באינטרנט (בממוצע 28,704 שאילתות לזיהוי פנים בחודש), אך לא תמיד הם מוצאים אותן. תיקון המצב.

מהי זיהוי פנים

בואו נפריד את הזבובים מהקציצות. יש סיכוי גבוה יותר שמשתמשים יתמודדו עם זיהוי פנים בסמארטפונים שלהם, שבהם נעשה שימוש בזיהוי ביומטרי כדי לפתוח את המכשיר ורק בעליו יכול לגשת לנתונים. מצלמת תלת מימד מעורבת בהכרח בתהליך הזיהוי כך שאי אפשר לרמות את הגאדג'ט עם צילום.

יש גם זיהוי של פרצופים בזמן אמת ובתנאים אמיתיים: במקרה הזה הוא קשור קשר בל יינתק עם מערכות מעקב וידאו, שבהן פרצופים ממש "נחטפים" מזרם הווידאו שצולם במצלמות.

תארו לעצמכם מצלמת טלוויזיה במעגל סגור מודרנית איכותית הממוקמת בדיוק מעל הגובה האנושי הממוצע במקום מואר היטב. כל יום עובר מולה בערך אותו מספר של אותם אנשים בערך. הם לא זזים מהר מאוד.

ניתן לאחסן את הסרטון המצולם בארכיון הענן. למצלמה מחובר מודול אנליטי: שילוב מורכב של אלגוריתמים (בינה מלאכותית, רשתות עצביות, זה הכל) בתוספת ממשק משתמש. המודול "חוטף" פרצופים מזרם הווידאו, קובע מין וגיל ומכניס את הנתונים למסד הנתונים.

לאט לאט יש עוד תמונות. המערכת זוכרת את כל הפרצופים המזוהים באופן אוטומטי ומתעדת אותם בארכיון, ומשתמש בעל קבלה מציין נתונים נוספים: שם, תפקיד, סטטוס, סימנים נוספים ("אורח VIP" או "גנב"). אתה יכול להעלות תמונה של האדם הנדרש, והמודול ימצא את כל הזיהויים של אדם זה בארכיון.

ברגע שאדם עם סימן עובר שוב מול המצלמה, המערכת מתעדת זאת כאירוע חשוב ושולחת הודעת פוש למשתמשים המעוניינים בכך.

איתור בהקשר של זיהוי פנים הוא מצב שבו האלגוריתם, באופן עקרוני, הבין שמדובר בפנים, ולא בתפוח או בתולת ים מספל סטארבקס. הוא צריך קודם כל כוח מחשוב בשביל זה, ורק אז הוא יכול להתאים את הפנים לבסיס או לזכור.

אם קראת את הפסקאות הקודמות עד הסוף, מזל טוב, עכשיו אתה יודע איך זיהוי פנים עובד במצב אידיאלי. התיאור מתאים לכל מערכת: מאלו המשמשות במטרו במוסקבה ועד לפתרונות לעסקים קטנים.

העיקר להבין שקשה ליצור מצב אידיאלי בחיים האמיתיים, במיוחד כשמדובר בכל העיר, ולא במשרד או חנות. למשל, יש הרבה אנשים ברכבת התחתית, כולם שונים, הם הולכים מהר. אתה צריך הרבה מצלמות, הן עולות כסף, ומומחים מוכשרים צריכים להציב אותן.

האם אפשר להערים על אלגוריתם זיהוי הפנים

למרות הטעויות המזדמנות, הדיוק של זיהוי מכונה כבר הרבה פעמים עדיף על זה שבעזרתו אנשים קובעים פרצופים. סין תבנה מסד נתונים ענק לזיהוי פנים כדי לזהות כל אזרח תוך שניות תופיע בקרוב בסין, מערכת שמסוגלת למצוא אדם ספציפי בין 1.3 מיליארד תושבים אחרים תוך 3 שניות עם דיוק של 90%.

ובכל זאת קשה לענות על השאלה הזו באופן חד משמעי, כי אין אלגוריתם אידיאלי אחד לזיהוי פנים.משקפיים גדולים, זקן מודבק, כיפה, מהירות תנועה גבוהה, איפור מיוחד (למשל סריג "ברבור שחור" צבוע על הפנים, חתולים, עיגולים ומקלות. איך לברוח ממערכות זיהוי פנים באמצעות איפור) - כל זה יכול לבלבל את האלגוריתם. במיוחד במצטבר, כי בשביל הכרה זה מספיק איך לרמות מערכות זיהוי אם 70% של פנים פתוחות. עכשיו תארו לעצמכם שיש צורך להשתמש בטריקים לעיל בעיר אמיתית. לא נשמע כל כך קל, נכון?

משקפי "אנטי זיהוי" מיפן, אשר עוד ב-2015

והנה מסכת תלת מימד כזו ב-2014

האם ניתן לזהות פנים באינטרנט

האינטרנט הוא מקום פרדוקסלי: אנשים כאן יכולים לדאוג בו-זמנית אם כל מצלמה שנייה ברחוב מזהה את האישיות שלהם, ורוצים באמת ובתמים "לזהות פרצופים של אנשים אחרים מהתמונות שלהם באינטרנט". בואו נשקול את מגמת זיהוי הפנים הזו בנפרד.

תוכנית זיהוי הפנים היא או המודול האנליטי שתואר לעיל (מצלמת טלוויזיה במעגל סגור + תוכנה + אחסון בענן), או תוכנה דומה לשירות FindFace הידוע (המעט שערורייתי). כיום, כמובן, אי אפשר להוריד תוכנית זיהוי פנים "בחינם וללא רישום" ברוב המוחלט של המקרים.

שירות האינטרנט FindFace.ru, שעוזר למצוא אנשים ברשת החברתית VKontakte לפי התמונות שלהם, נוסד ב-18 בפברואר 2016. בין היתר, בזכותו, כולם יכלו למצוא פרופילים של בנות שכיכבו בסרטי פורנו. מהר מאוד, השירות החל לשמש עבור פלאש mobs רבים כדי לזהות פרצופים, אשר הייתה להם כל זכות לעולם לא להיות מזוהה על ידי איש. פרצה שערורייה, שעבדה כמו פרסומת ויראלית: הטכנולוגיה שהייתה בבסיס השירות זכתה במספר פרסים יוקרתיים ועוררה עניין של לקוחות מהמדינה ומהעסק. מאז 1 בספטמבר 2018, השירות אינו מספק יותר את FindFace Service, ששימש לזיהוי מפגינים, הודיע על סגירת החיפוש אחר אנשים על ידי שירות צילום, שכן הוא הפך על ידי NtechLab לקו פתרונות למגזרים עסקיים שונים.

החלום של המשתמש שנכנס לבקשה, כמובן, נראה כך: אתה נכנס לאתר, מעלה תמונה של אדם שצולם בחשאי ברכבת התחתית, התוכנית מזהה את הפנים ונותנת קישור לפרופיל ב הרשת החברתית. כן, נתפס! או ככה: אתה מוריד את התוכנית למחשב שלך, מחבר אליה את מצלמת האינטרנט שלך ומזהה את הפנים של החתול שלך. הצלחה - כעת תקבלו התראה בכל פעם שהחתול גונב נקניקיות.

המציאות אכזרית. האתר הראשון שמציע לך משהו כזה מסרב לעבוד, והשני דורש כישורי תכנות ב-Python. פחות או יותר יישום דמוי חלום בשם SearchFace, שהופעל מחדש לאחרונה Searchface הופעל מחדש בהרשאה דרך VKontakte. אבל הרשת החברתית סגרה את התכונה הזו שנקראת FindClone. העלית תמונה, והאלגוריתם ניסה לזהות את אותם הפנים במסד הנתונים של הרשת החברתית VKontakte. האפליקציה לא פרסמה קישורים לפרופיל, אלא רק את התמונות עצמן - ואין זה משנה על ידי מי הן הועלו. אם משתמש פעיל ברשת חברתית במשך זמן רב, הנפקת תמונה יצרה אפקט "ביוגרפי" מוזר, אך אם לא, התמונות המוכרות עלולות להצחיק אותו.

למעשה, הדוגמה של SearchFace עונה בבירור על השאלה "כיצד רשתות חברתיות משתמשות בזיהוי פנים?" נכון יותר יהיה לנסח זאת כך: "איך משתמשים ברשתות חברתיות לזיהוי פנים?" התשובה פשוטה: כמו מסד נתונים. מספר אינספור של שילובים ייחודיים של מספרים (כך נראים הפרצופים בתמונה עבור האלגוריתמים של פייסבוק, VKontakte ואחרים) מהווים את הבסיס לאימון רשתות עצביות המהוות בסיס לפתרון זיהוי פנים כזה או אחר.

הפתרונות כולם שונים, וגם רשתות עצביות שונות, ולקוחות ונותני שירות, ככלל, אינם חושפים פרטים ומאפיינים טכניים.בפרט, מודול זיהוי המגדר והגיל מסוגל לקבוע בשל העובדה שהוא יכול ללמוד מהמידע הכלול ב- Odnoklassniki, VKontakte, Instagram ו- Facebook.

כיצד מתוכנת זיהוי פנים

לעולם אינך חייב לענות על שאלות מפתחים ומפתחים אם אינך מפתח. לכן פנינו למומחה לעזרה.

דמיטרי סושניקוב חבר באגודה הרוסית לבינה מלאכותית ומומחה בכיר בפיתוח מערכות בינה מלאכותית ולמידת מכונה במיקרוסופט.

זיהוי פנים (כמו גם פעולות קשורות אחרות) היא משימה נפוצה למדי. לכן, חברות רבות מספקות שירותים מוכנים בצורת APIs בענן (מתווכי תוכנה בין אפליקציות) לפתרון איכותי של משימות אלו. בנוסף לענקיות IT כמו מיקרוסופט וגוגל, חברות מתמחות, כולל רוסיות, עוסקות גם בזיהוי פנים. המוצרים שלהם מתפתחים במהירות ומספקים תכונות מרגשות עוד יותר כמו זיהוי פנים וצלליות בהמונים.

הרבה יותר קשה לאמן רשת עצבית מאפס. אנחנו צריכים סט גדול ואיכותי של נתונים ראשוניים, כלומר עשרות ומאות אלפי (או אפילו יותר!) צילומי אנשים. בנוסף, יידרשו משאבי חישוב משמעותיים וידע של AI ולמידת מכונה. לרשותן של חברות גדולות כל הכלים הללו, כך שהן פותרות את הבעיה הרבה יותר טוב.

יש גם פתרון ביניים - להשתמש ברשת עצבית שכבר מאומנת, למשל. אפשרות זו, ככל הנראה, תעבוד קצת יותר גרוע משירות ענן מוכן, אבל היא תאפשר לכם שליטה מלאה על המערכת. זה ידרוש רמה מסוימת של הבנה של פעולת רשתות עצביות ומסגרות רשתות עצביות, וככל הנראה ידע מסוים בשפת Python, שצברה פופולריות כשפת התכנות העיקרית בקרב מומחי Data Science.

אכן, נוח לבצע ניסויים שונים, להמחיש נתונים ולבצע חישובי מטריקס יעילים הודות לחבילת NumPy המעולה. זו אינה השפה הטובה ביותר לפיתוח תעשייתי, שכן היא אינה מכילה כלים יעילים ליצירת מערכות תוכנה מאובטחות גדולות, אך אין לה עדיין אלטרנטיבות בתחום אימון רשתות עצביות עמוקות.

איך עובד זיהוי פנים בעסק

הדרישה לזיהוי פנים בפינטק, קמעונאות וסוגים אחרים של עסקים קשורה ישירות לזמינות הטכנולוגיה המוגברת. המכניקה פשוטה: לכל הארגונים ולכל הארגונים יש מצלמות במעגל סגור, המשמשות ככלי לאיסוף נתונים וניתוחים הבאים. בעולם, מערכות מעקב מצלמים טרה-בייט של וידאו ב-Full HD לחודש, כלומר, יש באמת הרבה מידע לעיבוד.

התוכנה הנדרשת לניתוח נתונים יכולה להיות "להבזק" על המכשיר על ידי היצרן. מצלמות ניתוח וידאו מובנות בדרך כלל יקרות למדי.

אפשרות חלופית היא אנליטיקה בענן, כלומר מרכז נתונים מרוחק שמתחבר לכל מצלמה זולה. מדובר בסדר גודל זול יותר, בנוסף זה נותן גמישות - ניתן להתאים פתרונות לעסק ספציפי.

הפופולריות של טכנולוגיית זיהוי הפנים בתחומי פעילות שונים הולכת וגוברת. לדוגמה, Sberbank הוא אחד המובילים במונחים של הכרזת פרויקטים שונים של זיהוי פנים, והוא יכול לטעון שהוא מזהה אותך מתוך אלף: הכספומט יזהה את הלקוח בעיניים איתו בהקשר הזה, אולי רק טינקוף. בשנת 2017, Sberbank רכשה את Sberbank והשקיעה 25.07% מ-VisionLabs בטכנולוגיית זיהוי פנים, שיוצרת תוכנה לזיהוי פנים. בשנת 2018, מוסד פיננסי הצליח לבחון זיהוי פנים במטרו של מוסקבה ואף לתפוס 42 פושעים 42 פושעים נתפסו הודות למערכת זיהוי הפנים של Sberbank, כדי לבדוק זה יזהה אותך מאלף: כספומט יזהה לקוח על ידי עיניים של כספומטים עם זיהוי פנים כדי שתוקפים לא יוכלו למשוך כסף מכרטיסים של אנשים אחרים, כמו גם להכריז על איסוף נתונים ביומטריים (הקלטת אודיו של קול,וידאו של הפנים) של לקוחות. באפריל השנה שלטה Sberbank על מפתח מערכות זיהוי קול ופנים - "המרכז לטכנולוגיות דיבור" (MDT).

דבר נוסף הוא שהכרזה, בדיקה, פיילוט וקניית פתרונות לא אומרות יישום בפועל. מה בדיוק משמש כעת ב-Sberbank (והאם נעשה בו שימוש), למעשה, רק גרף הגרמני יכול לומר בוודאות.

עם קמעונאות, הכל שקוף יותר. בעיקרון, יש כאן שלוש בעיות שזיהוי פותרים אותן.

ראשית, גניבה. החנויות מנוהלות על ידי רמאים, ולרוב אותם אנשים באותה רשת. זיהוי פנים מאפשר לזהות "גנבים נסחפים" ואנשים נוספים שהפרו בעבר את הצו. ברגע שהפורץ נכנס למאגר עם כניסתו לחנות, האבטחה תקבל הודעה במסנג'ר או בדרך נוחה אחרת.

שנית, הקושי בעבודה מול לקוחות קבועים. פשוט אין מספיק נתונים על רכישות וימי הולדת כדי להתאים אישית הצעות ל-VIP ולמעריצי המותג. ניתן לשלב זיהוי פנים עם CRM – כלומר תוכנה שבה מנהלים מכניסים את כל המידע על כל העסקאות של הארגון. במקרה של גנבים ו-VIP, זיהוי הפנים פועל בערך באותו אופן: הפנים מוכנסות לרשימה שחורה או לבנה, וכשהיא תופיע שוב, המערכת תצפצף לבעל הגישה. המגדר והגיל נקבעים אוטומטית, ומידע נוסף יתווסף על ידי העובד האחראי.

שלישית, זיהוי קמעונאי משמש לפרסום ממוקד. לדוגמה, בחלק מהחנויות X5 Retail Group התקינה X5 תכלול מצלמות ראייה ממוחשבת לזיהוי הבעות פנים וגיל הלקוחות. על ידי ניתוח נתונים אלה, המערכת מציגה סחורות שאדם עשוי לאהוב על מסך הצג ברצפת המסחר. המחשה חיה נוספת היא המקרה של Lolli & Pops, חנות ממתקים גדולה בארצות הברית. מערכת זיהוי הפנים קובעת שתוכנית הנאמנות העתידית שלך בחנות תוזן על ידי זיהוי פנים של לקוחות קבועים ושולחת הודעות לסמארטפונים שלהם עם מוצרים שהם עשויים לאהוב (בהתחשב בהעדפות אישיות ואפילו אלרגיות למזון).

דוגמה בולטת נוספת לשימוש בטכנולוגיה בקמעונאות היא חנויות ללא מוכרים וקופות. לדוגמה, Alibaba Tao Cafe Amazon Go vs Alibaba Tao Cafe: Staffless Shop Showdown הוא בית קפה וחנות בשירות עצמי הממוקם בהאנגג'ואו. היא מוכרת משקאות, חטיפים, מצרכים, צעצועים, תרמילים וכדומה. Tao Cafe פתוח רק למשתמשים באתר Taobao.

בקניית משקאות מערכת מצלמות עם תמיכה בזיהוי פנים מזהה אוטומטית את הלקוח, מתחברת לחשבון שלו בחנות המקוונת ומעבדת את התשלום. הקונים יוצאים דרך חלל המצויד במספר חיישנים המזהים גם את הלקוח וגם את הסחורה. הסריקה עובדת גם אם האדם שם את הרכישה בכיס או בתיק.

כיצד מתפתחת טכנולוגיית זיהוי הפנים

מערכות Face ID במעגל סגור באמת משתלטות על העולם. במוסקבה, מספר המצלמות בשנת 2019 יגיע לטכנולוגיות גבוהות ואבטחה: כמה מצלמות במעגל סגור יופיעו השנה 174 אלף. זה לא אומר שכל המכשירים האלה כברירת מחדל יכולים לזהות אדם: לרוב מדווחים שהמערכת לזיהוי פושעים מבוקשים באמצעות מצלמות וידאו תתחיל לעבוד במוסקבה ב-2019 כ-160 אלף מצלמות עם פונקציה זו. למרות זאת, בסוף 2018, משרד ראש עיריית מוסקבה הודיע על כוונת הרשויות במוסקבה ב-2019, הם הולכים להחליף מצלמות וידאו ולהשיק מערכת זיהוי פנים שתחליף את כל מכשירי מעקב הווידאו ותיצור מערכת חדשנית לחלוטין בשנה הבאה.

הפרדוקס הוא ש-160 אלף זה לא כל כך הרבה. במיוחד בהשוואה למובילה אחרת בשאילתות במנועי חיפוש בנושא זיהוי פנים - סין.בסוף 2017 היה In Your Face: המדינה הרואה הכל של סין למעלה מ-170 מיליון מצלמות טלוויזיה במעגל סגור, ובמהלך שלוש השנים הבאות טכנולוגיית המעקב של 'האח הגדול' של סין היא לא כמעט כל-רואה כמו שהממשלה רוצה שתחשוב חיבור לרשת הוא עדיין כ-400 מיליון.

שימוש מוכשר ונכון בזיהוי פנים פועל בעיקר לשיפור הבטיחות והנוחות. אנשים בדרך כלל צוברים אמון במהירות בטכנולוגיה שחוסכת מהם לעמוד בתור למשחק כדורגל (חיוך למצלמה - עבר), מונעת גניבות וחוליגניות, או עוזרת להם להוציא פחות על רכישות (תוכניות נאמנות). כל זה מצריך כמובן רגולציה מסוימת - זו הסיבה לכך שמאומצים חוקים להגנה על נתונים אישיים.

בעתיד, סביר להניח שתחום זיהוי הפנים במערכות מעקב וידאו יוסדר בדומה לנוהג הקיים של עבודה עם זיהוי פנים באינטרנט. אנשים שחושבים בפרטיות פשוט לא מעלים יותר מדי לאינטרנט - הפיאסקו החלקי של SearchFace מוכיח שאסטרטגיה כזו יעילה.

כמובן שאי אפשר להגביל את עצמו בלי סוף להליכה ברחובות שבהם מותקנות מצלמות בכל צומת, אבל תיווצר אפשרות לשמור על אנונימיות אם תהיה בקשה מקבילה מהחברה.