فناوری تشخیص چهره چگونه کار می نماید؟ (به زبان ساده) - وبلاگ هوانورد

به گزارش وبلاگ هوانورد، بدون اغراق آشنایی با سیستم های تایید هویت به وسیله فناوری تشخیص چهره برای خیلی از ما با فیلم های علمی و تخیلی آغاز شده است. در آن موقع کسی فکر نمی کرد که این فناوری به چه سرعتی وارد زندگی ما می گردد، آنقدر راحت و سریع که در گوشی تلفن همراه مان هم به آن دسترسی داریم. تشخیص چهره راهی برای تشخیص صورت فرد از دیگران با استفاده از اسکن و مقایسه ی اطلاعات ورودی با اطلاعات پایگاه های داده سیستم با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. این نوع فناوری یک ابزار بیومتریک به شمار میرود که ویژگی های چهره فرد را بررسی کند و با مطابقت دادن اطلاعات دریافتی با داده های موجود در پایگاه داده سیستم خود (هر چیزی از گوشی موبایل گرفته تا سیستم حضور و غیاب شرکتی) می تواند هویت یک فرد را تشخیص دهد.

فناوری تشخیص چهره چگونه کار می نماید؟

سوالی که در همین ابتدای این بخش باید پرسید این است که به نظر شما ما انسان ها چطور در بحث تشخیص چهره ها خوب عمل می کنیم و تشخیص یکی از اعضای خانواده، دوست یا آشنا حتی در خیابانی شلوغ برای شما سخت نیست؟ پاسخ این سوال در این مساله نهفته شده است که مغز شما با یاری ویژگی های صورت فرد مدنظر مانند چشم ها، شکل بینی، شکل دهان و نحوه قرار گیری آن ها در کنار یکدیگر چهره ها را تشخیص می دهد. به همین ترتیب، اساس کار یک سیستم تشخیص چهره هم به همین شکل است، با این تفاوت که این کار را در مقیاس بزرگ و الگوریتمی پیش می برد. برای این نوع فناوری زمانی که چهره ای مشاهده می گردد، درواقع این داده ها هستند که دیده و شناسایی می شوند، داده هایی که قابلیت ذخیره سازی و دسترسی به آن ها در هر سیستمی وجود دارد.

اما فناوری تشخیص چهره چگونه کار می نماید؟ سیستم های تشخیص چهره مختلفی در دنیا وجود دارند که هر یک به روش های مختلفی کار می نمایند و معمولاً الگوریتم های خاص خود را دارند، اما در یک نگاه کلی اصول کار همه آن ها یک چیز است.

مرحله اول: تصویربرداری از چهره

در اولین مرحله تصویری از صورت شما گرفته می گردد. این تصویر می تواند از یک عکس یا ویدیو استخراج گردد. اهمیتی ندارد که تصویر استخراجی از صورت شما به تنهایی یا در جمعیت باشد. بعلاوه اهمیتی ندارد که شما مستقیم و رو به جلو یا تقریباً در حالت سه رخ به دوربین نگاه کنید.

مرحله دوم: آنالیز فاکتورهای کلیدی صورت

نرم افزار تشخیص چهره، هندسه صورت شما را استخراج می نماید. فاکتورهای کلیدی در هندسه صورت هر انسانی شامل فاصله بین چشمان شما و فاصله از پیشانی تا چانه می گردد. این نرم افزار نقاط عطف چهره را که می تواند تا 68 مورد باشد را شناسایی می نماید و پس از طی چنین فرآیندی این اطلاعات را به رشته ای از اعداد یا نقاط تبدیل می نماید. چیزی که امضای صورت شما خوانده می گردد.

مرحله سوم: شناخت امضای صورت شما

امضای صورت شما، یک فرمول ریاضی، است که با پایگاه داده های قبلی و شناخته شده در سیستم مقایسه می گردد. جالب است بدانید که حداقل 117 میلیون آمریکایی تصاویری از چهره خود را در یک یا چند پایگاه داده پلیس قرار داده اند. به همین دلیل بر اساس گزارشی در ماه می سال 2018، اف بی آی به 412 میلیون تصویر برای جستجو و هویت یابی از روی چهره دسترسی داشته است.

مرحله چهارم: مطابقت اطلاعات

در این مرحله فرآیند تشخیص کامل می گردد. به این معنی که ممکن است امضای چهره شما با تصویر موجود در پایگاه داده سیستم تشخیص چهره مطابقت داده می گردد تا مطابقت یا عدم مطابقت آن آنالیز گردد.

تاریخچه مختصر تشخیص چهره

شاید برای شما هم شگفت انگیز باشد اگر بدانید که تاریخچه تشخیص چهره را می توان از سال 1960 آغاز و دنبال کرد. درواقع در آن موقع ریاضیدان و دانشمند علم کامپیوتر، وودرو ویلسون بلدسو Woodrow Wilson Bledsoe برای اولین بار سیستمی از میزان گیری ها را ایجاد کرد که به یاری آن ها می توانست عکس های مختلفی از چهره ها را طبقه بندی کند. به علت همین کار هم، بلدسو به عنوان پدر غیر رسمی فناوری تشخیص چهره شناخته می گردد.

پس از آن کاملا طبیعی بود که سازمان های مجری قانون به کار بلدسو علاقه مند شدند و در دهه 1970 تا 1990، بسیاری از آن ها سیستم های تشخیص چهره خود را توسعه دادند. البته مسلما سیستم های نام برده در مقایسه با فناوری امروزی خام بودند، اما کار روی این سیستم ها، راه را به سمت برنامه های تشخیص چهره مدرن باز کرد.

به همین دلیل جالب است بدانید که بسیاری به سال 2001 به عنوان سال کلیدی برای فناوری تشخیص چهره اشاره می نمایند. در این زمانی اغلب مقامات مجری قانون از تشخیص چهره برای یاری به شناسایی مجرمین استفاده می کردند. با این حال، در دهه 2010 بود که کامپیوترها هم کم کم آن قدر قدرتمند شدند که فناوری شناسایی چهره را به یک ویژگی استانداردتر تبدیل کردند. حتی جالب است بدانید که در سال 2011، با استفاده از نرم افزار شناسایی چهره، هویت اسامه بن لادن Osama bin Laden تایید شد.

اکنون در جایی از تاریخ قرار داریم که کاربران عادی می توانند از سیستم تشخیص چهره با تلفن های هوشمند و سایر دستگاه های شخصی خود استفاده نمایند. در سال 2015 اندروید به کاربران خود این امکان را داد تا به منظور ورود به دستگاه های شخصی خود از سیستم تشخیص چهره استفاده نمایند. بعلاوه آیفون X اپل در سال 2017 از فناوری تشخیص چهره به عنوان Face ID رونمایی کرد.

امروزه کسب وکارهای متنوعی در کنار سازندگان گوشی ها و سیستم های دیجیتال از فناوری شناسایی چهره به روش های مختلفی استفاده می نمایند، حتی جالب است بدانید که کوکاکولا هم یکی از کاربران قدیمی این تکنولوژی است. به عنوان مثال، این شرکت از این فناوری برای پاداش دادن به مشتریان برای بازیافت شیشه ها در بعضی از ماشین های فروش خود در چین استفاده می نماید. بعلاوه این شرکت از فناوری تشخیص چهره برای ارسال تبلیغات شخصی سازی شده به مشتریان بعضی کشورها در هنگام استفاده از دستگاه های فروش اتوماتیک استفاده می نماید.

فناوری تشخیص چهره چقدر دقیق است؟

منتقدان این فناوری در سراسر دنیا نگران این مساله هستند که شناسایی چهره اگر با دقت کافی و به درستی دنبال نگردد، ممکن افراد بی گناه را محکوم کند. این موضوع تا حدی می تواند مطرح باشد ولی جالب است بدانید که آزمایش های موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا نشان داد که از آوریل 2020 به بعد برترین الگوریتم های شناسایی چهره دارای نرخ خطایی تنها به میزان 0.08 درصد هستند. این موضوع یک پیشرفت بزرگ در این فناوری به شمار میرود چرا که نسبت به سال 2014 بسیار ارتقا یافته است. در آن موقع برترین الگوریتم های تشخیص چهره دارای نرخ خطای 4.1 درصد بود.

با این حال، در زندگی واقعی و خارج از آزمایشگاه، نرخ دقت این فناوری معمولا کمتر است. به عنوان مثال بحث تشخیص چهره در یک فروشگاه می تواند نرخ خطایی از 0.1٪ تا 9.3٪ داشته باشد، آن هم در صورتی که تطبیق چهره ها با عکس هایی با کیفیت بالا انجام گردد. گفتنی است که نرخ خطا به ویژه زمانی که سوژه ها مستقیماً به دوربین نگاه نمی نمایند یا تا حدی به وسیله سایه ها یا اشیا پنهان شده باشند، افزایش می یابد.

آیا تکنولوژی تشخیص چهره می تواند برای ما خطرناک باشد؟

همانند هر چیز دیگری به عنوان یک فناوری نسبتا تازه، ما هنوز در حال درک مزایا و معایب این فناوری هستیم. با این حال در این بخش فهرست مختصری از هر دو جنبه مثبت و منفی احتمالی این فناوری را به شما ارائه می دهیم.

نکات مثبت

• یافتن افراد گمشده: با تشخیص چهره، سازمان های مجری قانون می توانند بچه ها گم شده را ردیابی نمایند.
• شناسایی مجرمان: سازمان های مجری قانون می توانند از تشخیص چهره برای شناسایی مجرمان یا مظنونان به جنایت استفاده نمایند.
• ایمن تر کردن پروازها: فرودگاه های سراسر دنیا از این سیستم تشخیص برای شناسایی مجرمان و تهدیدات احتمالی هنگام ورود به فرودگاه ها یا کوشش برای سوار شدن به هواپیماها استفاده می نمایند.

نکات منفی

• تهدیدی برای حریم خصوصی: آیا علاقه مندید که چهره شما در پایگاه داده ذخیره گردد که در هر زمانی سازمان های مجری قانون بتوانند آن را جست وجو نمایند؟
• هویت یابی اشتباه: تشخیص چهره فناوری ای کامل نیست. اگر یک سازمان مجری قانون به اشتباه شما را به عنوان مظنون جنایی در هنگام ثبت نام در پارکینگ شناسایی کند، چه؟
• می تواند فریب بخورد: مجرمان می توانند با پوشیدن ماسک، سیستم تشخیص را فریب دهند. این موضوع می تواند اثربخشی این فناوری را کاهش دهد.
• افزایش سن اثربخشی آن را کاهش می دهد: مطالعات نشان داده است که با بالا رفتن سن افراد و تغییر ویژگی های ظاهری آن ها، کار فناوری تشخیص چهره به طور فزاینده ای برای شناسایی چهره ها سخت می گردد. مطالعات دیگر نشان داده است که تشخیص چهره در شناسایی افراد رنگین پوست و زنان چندان هم موثر نیست.

منبع: norton