Nhận diện khuôn mặt hoạt động như thế nào?

Trump nỗ lực của chính quyền để áp đặt các quy tắc nhập cư mới đã thu hút sự chú ý - và hỏa hoạn - vì những hạn chế đối với khả năng những người sinh ra ở một số quốc gia Hồi giáo nhất định vào Mỹ Trong sự lo lắng điên cuồng, một phần mơ hồ của các mệnh lệnh hành pháp đã không được xem xét kỹ lưỡng, hoặc thậm chí được chú ý, rất nhiều: mở rộng hệ thống nhận diện khuôn mặt tại các sân bay lớn của Mỹ để theo dõi những người rời khỏi Hoa Kỳ, với hy vọng bắt được những người đã quá hạn thị thực hoặc bị truy nã trong các cuộc điều tra hình sự. Conversation

Đây là phiên bản mạnh mẽ hơn nhiều của phương thức của bạn Điện thoại hoặc máy tính có thể sử dụng để nhận dạng bạn bè trong ảnh của bạn. Sử dụng máy tính để nhận diện khuôn mặt của mọi người và xác nhận danh tính của họ có thể kiểm soát truy cập hợp lý cho các tòa nhà hoặc thiết bị của công ty và chính phủ an toàn. Một số hệ thống có thể xác định tội phạm đã biết hoặc nghi ngờ. Các doanh nghiệp có thể phân tích khuôn mặt của khách hàng để giúp đỡ chiến lược tiếp thị phù hợp cho những người thuộc giới tính, lứa tuổi và dân tộc khác nhau. Thậm chí có những dịch vụ tiêu dùng tận dụng nhận dạng khuôn mặt, như ảo lắp kính mắttrang điểm ảo.

Cũng có những lo ngại về quyền riêng tư nghiêm trọng vì các cơ quan chính phủ và các công ty có nhiều khả năng theo dõi các cá nhân thông qua cộng đồng của họ và thậm chí trên toàn thế giới. Thị trường nhận dạng khuôn mặt trị giá khoảng US $ 3 tỷ và dự kiến ​​sẽ tăng lên $ 6 tỷ bởi 2021. Giám sát là một lý do lớn cho tăng trưởng; Các cơ quan chính phủ là người tiêu dùng chính. FBI có một cơ sở dữ liệu với hình ảnh của xấp xỉ một nửa dân số Hoa Kỳ. Cũng có những lo ngại của những người sử dụng nhận dạng khuôn mặt để tham gia vào quấy rối trực tuyến hoặc thậm chí rình rập trong thế giới thực.

Khi nhận dạng khuôn mặt trở nên phổ biến hơn, chúng ta phải biết nó hoạt động như thế nào. Là người nghiên cứu và nghiên cứu ý nghĩa pháp lý của công nghệ mới trong điều tra tội phạm, tôi tin rằng điều quan trọng là phải hiểu những gì nó có thể và không thể làm, và công nghệ đang tiến triển như thế nào. Chỉ sau đó chúng ta mới có thể thông báo các cuộc thảo luận về thời điểm và cách sử dụng máy tính để nhận ra rằng hầu hết các tính năng của con người - khuôn mặt của chúng ta.

Cách thức thực hiện

Là một trong một số phương pháp được gọi là hệ thống nhận dạng Sinh trắc học, nhận dạng khuôn mặt kiểm tra các đặc điểm vật lý của cơ thể người để cố gắng phân biệt duy nhất một người với tất cả những người khác. Các hình thức khác của loại công việc này bao gồm rất phổ biến khớp dấu vân tay, quét võng mạc, quét mống mắt (sử dụng một phần dễ quan sát hơn của mắt) và thậm chí nhận dạng giọng nói.


đồ họa đăng ký nội tâm


Tất cả các hệ thống này lấy dữ liệu - thường là hình ảnh - từ một người chưa biết, phân tích dữ liệu trong đầu vào đó và cố gắng nối chúng với các mục hiện có trong một cơ sở dữ liệu về khuôn mặt hoặc giọng nói của mọi người. Nhận dạng khuôn mặt làm điều này trong ba bước: phát hiện, tạo faceprint và xác minh hoặc nhận dạng.

Khi một hình ảnh được chụp, phần mềm máy tính sẽ phân tích nó để xác định vị trí của các khuôn mặt, ví dụ như một đám đông. Trong một trung tâm mua sắm, ví dụ, máy quay an ninh sẽ đưa vào máy tính có phần mềm nhận dạng khuôn mặt để nhận diện khuôn mặt trong nguồn cấp dữ liệu video.

Khi hệ thống đã xác định được bất kỳ khuôn mặt tiềm năng nào trong một hình ảnh, nó sẽ nhìn kỹ hơn tại mỗi một. Đôi khi hình ảnh cần phải được định hướng lại hoặc thay đổi kích thước. Một khuôn mặt rất gần với máy ảnh có vẻ hơi nghiêng hoặc kéo dài một chút; ai đó ở xa camera hơn có thể xuất hiện nhỏ hơn hoặc thậm chí bị che khuất một phần khỏi tầm nhìn.

Khi phần mềm đã đến một kích thước và định hướng phù hợp cho khuôn mặt, nó sẽ trông gần hơn nữa, tìm cách tạo ra cái được gọi là một tên lửafaceprint. Giống như một bản ghi dấu vân tay, một bản sao là một tập hợp các đặc điểm, được ghép lại với nhau, xác định duy nhất khuôn mặt cụ thể của một người. Các yếu tố của một bản sao bao gồm vị trí tương đối của các đặc điểm trên khuôn mặt, như mắt, lông mày và hình dạng mũi. Một người có đôi mắt nhỏ, lông mày rậm và chiếc mũi hẹp dài sẽ có một khuôn mặt rất khác so với người có đôi mắt to, lông mày mỏng và chiếc mũi rộng. Mắt là một yếu tố quan trọng trong độ chính xác. Kính râm lớn có nhiều khả năng làm giảm độ chính xác của phần mềm so với tóc trên khuôn mặt hoặc kính theo toa thông thường.

Một bản sao có thể được so sánh với một bức ảnh duy nhất để xác minh danh tính của một người đã biết, giả sử một nhân viên đang tìm cách vào khu vực an toàn. Faceprints cũng có thể được so sánh với cơ sở dữ liệu của nhiều hình ảnh với hy vọng xác định được một người chưa biết.

Nó không phải lúc nào cũng dễ dàng

Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc nhận dạng khuôn mặt hoạt động tốt như thế nào thắp sáng. Một khuôn mặt sáng đều nhìn thấy trực tiếp từ phía trước, không có bóng và không có gì chặn tầm nhìn của máy ảnh, là tốt nhất. Ngoài ra, liệu hình ảnh của khuôn mặt có tương phản tốt với nền của nó hay không, và nó cách bao xa từ máy ảnh, có thể giúp hoặc làm tổn thương quá trình nhận dạng khuôn mặt.

Một thách thức rất quan trọng khác để nhận dạng khuôn mặt thành công là mức độ mà người được xác định hợp tác với - hoặc thậm chí nhận thức được - quá trình. Những người biết rằng họ đang sử dụng nhận dạng khuôn mặt, chẳng hạn như nhân viên đó cố gắng vào phòng hạn chế, tương đối dễ làm việc. Họ có thể nhìn trực tiếp vào camera trong ánh sáng thích hợp, để làm cho mọi thứ tối ưu cho việc phân tích phần mềm.

Những người khác không biết khuôn mặt của họ đang được phân tích - và thậm chí có thể không biết họ đang bị các hệ thống này giám sát. Hình ảnh khuôn mặt của họ là khó khăn hơn để phân tích; một khuôn mặt được chọn ra từ một đám đông có thể phải được chuyển đổi kỹ thuật số và phóng to trước khi nó có thể tạo ra một bản sao. Điều đó để lại nhiều chỗ hơn cho hệ thống xác định nhầm người.

Vấn đề tiềm ẩn

Khi một hệ thống nhận dạng khuôn mặt xác định không chính xác một người, điều đó có thể gây ra một số vấn đề tiềm ẩn, tùy thuộc vào loại lỗi đó. Một hệ thống hạn chế quyền truy cập vào một địa điểm cụ thể có thể thừa nhận sai người không được ủy quyền - nếu, giả sử, cô ấy đang mặc đồ ngụy trang hoặc thậm chí trông tương tự như một người được phép vào. Hoặc nó có thể chặn sự xâm nhập của người được ủy quyền bằng cách thất bại để xác định chính xác cô ấy.

Trong thực thi pháp luật, các camera giám sát không phải lúc nào cũng có thể có được những hình ảnh rất đẹp về khuôn mặt của nghi phạm. Điều đó có thể có nghĩa là xác định một người vô tội là nghi phạm - hoặc thậm chí không nhận ra rằng một tên tội phạm được biết đến chỉ chạy theo luật pháp một lần nữa.

Bất kể nó có vẻ chính xác như thế nào trên các bộ phim truyền hình tội phạm truyền hình, vẫn có chỗ cho lỗi, mặc dù công nghệ đang được cải thiện. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia đã ước tính rằng tỷ lệ lỗi đã nêu đang giảm 50 phần trăm cứ sau hai nămvà hiện đang khoảng 0.8 phần trăm. Điều đó tốt hơn nhận dạng giọng nói, có tỷ lệ lỗi trên 6 phần trăm. Nhưng nhận dạng khuôn mặt có thể vẫn dễ bị lỗi hơn hơn quét mống mắtquét vân tay.

Mối quan tâm về bảo mật

Ngay cả khi nó chính xác, mặc dù - và có lẽ còn nhiều hơn nữa khi độ chính xác được cải thiện - nhận dạng khuôn mặt tăng mối quan tâm riêng tư. Một trong những lo lắng chính là, rất giống sự gia tăng của cơ sở dữ liệu DNA, đặc điểm khuôn mặt và hình ảnh đang được nhập kho bởi các cơ quan chính phủ, sẽ trở thành có thể theo dõi mọi người và xóa bỏ mọi khái niệm về quyền riêng tư hoặc ẩn danh.

Các vấn đề riêng tư mới cũng luôn luôn bị cắt xén. Một ứng dụng điện thoại thông minh mới, Tìm kiếm, cho phép mọi người chụp ảnh của một người và sử dụng nhận dạng khuôn mặt để tìm tài khoản truyền thông xã hội của họ. Rõ ràng là một cách thuận tiện để kết nối với bạn bè và đồng nghiệp, ứng dụng mời sử dụng sai. Mọi người có thể sử dụng nó để lộ danh tínhquấy rối người khác.

Những khả năng mới này cũng đang gây lo ngại về việc sử dụng độc hại các hình ảnh có sẵn công khai. Ví dụ, khi cảnh sát đưa ra cảnh báo về những đứa trẻ mất tích, chúng thường bao gồm một bức ảnh chụp khuôn mặt của đứa trẻ. Có rất ít quy định hoặc giám sát, vì vậy không ai biết liệu những hình ảnh đó cũng đang được đưa vào hệ thống nhận dạng khuôn mặt.

Tất nhiên, điều này thậm chí không chạm vào việc sử dụng các công cụ nhận dạng khuôn mặt cùng với các công nghệ khác như máy ảnh cơ thể cảnh sát, phần mềm định vị địa lý và máy học để hỗ trợ theo dõi thời gian thực. Điều đó vượt xa sự nhận dạng đơn giản và đi vào cõi nơi một người nào đó đã đến, và nơi phần mềm dự đoán họ sẽ đi. Kết hợp các công nghệ cung cấp các tùy chọn hấp dẫn để chống tội phạm và làm sâu sắc thêm các vết nứt trong quyền riêng tư của chúng tôi.

Công nghệ cung cấp các công cụ mạnh mẽ và luật pháp thường không được trang bị đầy đủ để theo kịp các phát triển mới. Nhưng nếu chúng ta sẽ sử dụng nhận dạng khuôn mặt trong các quyết định nhập cư và thực thi pháp luật, chúng ta phải tham gia vào các khả năng và bất lợi của nó, và hiểu các vấn đề về tính chính xác, quyền riêng tư và đạo đức mà khả năng mới này tăng lên.

Giới thiệu về Tác giả

Jessica Gabel Cino, Phó Trưởng khoa Học vụ và Phó Giáo sư Luật, Đại học Tiểu bang Georgia

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon