سیستم تشخیص چهره چیست؟

سیستم تشخیص چهره راهی برای شناسایی یا تأیید هویت یک فرد با استفاده از چهره خود او است. از سیستم تشخیص چهره می‌توان برای شناسایی افراد در عکس‌ها، فیلم‌ها یا در واقعیت استفاده کرد.

تشخیص چهره یک شاخه از مباحث امنیت بیومتریک است که با هوش مصنوعی پیوندی ناگسستنی دارد. اشکال دیگر نرم‌افزارهای بیومتریک شامل تشخیص صدا، تشخیص اثر انگشت و تشخیص شبکیه چشم یا عنبیه است. این فناوری در درجه اول برای امنیت و حفاظت و نیز اجرای قانون استفاده می‌شود، اگرچه اشتیاق فراوانی برای استفاده در سایر زمینه‌ها نیز وجود دارد، به ویژه سرگرمی.

سیستم تشخیص چهره چگونه کار می‌کند؟

بسیاری از مردم با فناوری تشخیص چهره از طریق FaceID مورد استفاده برای باز کردن قفل آیفون آشنا هستند (البته این فقط یک نوع ساده از برنامه تشخیص چهره است). به طور معمول، تشخیص چهره برای تعیین هویت یک فرد به پایگاه داده عظیمی از عکس‌ها متکی نیست – به سادگی شخص را به عنوان تنها مالک دستگاه شناسایی کرده، در حالی که دسترسی دیگران را محدود می‌کند.

فراتر از باز کردن قفل تلفن‌ها، تشخیص چهره با تطبیق چهره افرادی که از کنار دوربین‌های ویژه عبور می‌کنند با تصاویر افراد موجود در فهرست تماشا کار می‌کند. فهرست‌های تماشا می‌توانند حاوی عکس‌های هر کسی، از جمله افرادی که مشکوک به تخلف نیستند، باشد، و تصاویر می‌توانند از هر جایی، حتی از حساب‌های رسانه‌های اجتماعی ما آمده باشند.

مراحل کار سیستم تشخیص چهره

سیستم‌های فناوری صورت می‌توانند متفاوت باشند، اما به طور کلی به صورت زیر عمل می‌کنند:

مرحله 1: تشخیص چهره

دوربین تصویر یک چهره را به تنهایی یا در یک جمعیت تشخیص داده و مکان‌یابی می‌کند. تصویر می‌تواند فرد را به شکل تمام رخ یا در نیمرخ نشان دهد.

مرحله 2: تجزیه و تحلیل صورت

سپس تصویری از صورت شناسایی و تجزیه و تحلیل می‌شود. بیشتر فناوری‌های تشخیص چهره به‌جای سه‌بعدی به تصاویر دوبعدی متکی هستند، آنها به راحتی می‌توانند یک تصویر دو بعدی را با عکس‌های عمومی یا آن‌هایی که در یک پایگاه داده هستند مطابقت دهند.

بازخوانی هندسه صورت

این نرم افزار هندسه صورت شما را می‌خواند. فاکتورهای کلیدی عبارتند از:

• فاصله بین چشم‌ها
• عمق حدقه‌های چشم
• فاصله بین پیشانی و چانه
• شکل استخوان‌های گونه
• شکل لب‌ها
• شکل گوش‌ها
• شکل چانه

هدف شناسایی نقاط دیدنی صورت است که برای تشخیص چهره شما ضروری است.

مرحله 3: تبدیل تصویر را به داده

فرآیند ضبط چهره، اطلاعات آنالوگ (یک چهره) را به مجموعه‌ای از اطلاعات دیجیتالی (داده) تبدیل می‌کند که قادر به شناسایی ویژگی‌های چهره فرد است. تجزیه و تحلیل صورت شما اساساً به یک فرمول ریاضی تبدیل می‌شود. این فرمول ریاضی یا کد دیجیتالی، اثر چهره نامیده می‌شود. همان‌طور که هر فرد دارای اثر انگشت منحصر به فرد است، دارای اثر صورت منحصر به خود نیز است.

مرحله 4: تطبیق

سپس چاپ صورت شما با پایگاه داده سایر چهره‌های شناخته شده مقایسه می‌شود. به عنوان مثال، اف بی آی به 650 میلیون عکس که از پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف دولتی گرفته شده است، دسترسی دارد. در فیسبوک، هر عکسی که با نام یک فرد برچسب گذاری شده باشد، بخشی از پایگاه داده فیسبوک می‌شود که می‌تواند برای تشخیص چهره نیز استفاده شود. اگر چاپ صورت شما با تصویر موجود در پایگاه داده تشخیص چهره مطابقت داشته باشد، تصدیق می‌شود.

در بین تمام معیارهای بیومتریک، تشخیص چهره طبیعی‌ترین نوع تشخیص در نظر گرفته می‌شود. این کاملا منطقی است، زیرا ما عموماً خود و دیگران را با نگاه کردن به چهره‌ها می‌شناسیم نه با اثر انگشت و عنبیه. تخمین زده می‌شود که بیش از نیمی از جمعیت جهان به طور مرتب تحت تأثیر فناوری تشخیص چهره هستند.

کاربردهای تشخیص چهره

این فناوری برای اهداف مختلفی استفاده می‌شود. از جمله:

باز کردن قفل گوشی‌ها

گوشی‌های مختلف، از جمله جدیدترین آیفون‌ها، از تشخیص چهره برای باز کردن قفل دستگاه استفاده می‌کنند. این فناوری روشی قدرتمند برای محافظت از داده‌های شخصی ارائه می‌دهد و تضمین می‌کند که در صورت سرقت تلفن، داده‌های حساس غیرقابل دسترس باقی می‌مانند. اپل ادعا می کند که احتمال اینکه یک چهره به صورت تصادفی قفل گوشی شما را باز کند تقریباً یک در 1 میلیون است.

سیستم تشخیص چهره در اجرای قانون

تشخیص چهره به طور مرتب توسط مجریان و ضابطین قانون استفاده می‌شود. بر اساس گزارش NBC، این فناوری در بین سازمان‌های مجری قانون در ایالات متحده و همچنین در سایر کشورها در حال رشد است. پلیس عکس‌های دستگیرشدگان را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را با پایگاه‌های اطلاعاتی شناسایی و مقایسه می‌کند.

پس از گرفتن عکس از یک فرد دستگیر شده، هر زمان که پلیس بازرسی جنایی دیگری انجام دهد، عکس وی برای اسکن به پایگاه داده ها اضافه می‌شود.

علاوه بر این، تشخیص چهره تلفن همراه به افسران این امکان را می‌دهد تا از تلفن‌های هوشمند، تبلت ها یا سایر دستگاه‌های قابل حمل برای گرفتن عکس از یک راننده یا عابر پیاده در میدان استفاده کنند و بلافاصله آن عکس را با یک یا چند پایگاه داده تشخیص چهره مقایسه کنند تا شناسایی شوند.

فرودگاه‌ها و کنترل مرزها

تشخیص چهره در بسیاری از فرودگاه‌های جهان به یک منظره آشنا تبدیل شده است. تعداد رو به افزایشی از مسافران دارای پاسپورت‌های بیومتریک هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد از صف‌های طولانی دوری کنند. در مقابل مسافران از کنترل خودکار الکترونیکی گذرنامه عبور می‌کنند تا سریع‌تر به گیت برسند. تشخیص چهره نه تنها زمان انتظار را کاهش می‌دهد، بلکه به فرودگاه‌ها اجازه می‌دهد تا امنیت را بهبود بخشند.

وزارت امنیت داخلی ایالات متحده پیش بینی می‌کند که تا سال 2023 از تشخیص چهره در 97٪ مسافران استفاده می‌شود. هم‌چنین در فرودگاه‌ها و گذرگاه‌های مرزی، این فناوری برای بهبود امنیت در رویدادهای بزرگ مانند بازی‌های المپیک استفاده می‌شود.

جستجوی افراد گمشده

از تشخیص چهره می‌توان برای یافتن افراد گمشده و قربانیان قاچاق انسان استفاده کرد. فرض کنید افراد گمشده به یک پایگاه داده اضافه شده‌اند. در این حالت، می‌توان به محض اینکه فرد گمشده با تشخیص چهره، چه در یک فرودگاه، یک فروشگاه خرده‌فروشی یا سایر مکان‌های عمومی شناسایی شد، به مجری قانون هشدار داد.

کاهش جرایم در فروشگاه‌های خرده‌فروشی

تشخیص چهره برای شناسایی زمانی که دزدان شناخته شده مغازه، مجرمان خرده فروشی سازمان یافته یا افرادی با سابقه کلاهبرداری وارد فروشگاه می‌شوند استفاده می‌شود. عکس‌های افراد را می‌توان با پایگاه‌های اطلاعاتی بزرگ این طیف از مجرمان مقایسه کرد تا در صورت ورود خریداران بالقوه خطرناک به فروشگاه، به مسئولان حراست فروشگاه هشدار داده شود.

بهبود تجربیات در فروشگاه‌های خرده‌فروشی

فناوری پتانسیل بهبود تجربیات خرده‌فروشی را برای مشتریان ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، کیوسک‌های موجود در فروشگاه‌ها ممکن است مشتریان را بشناسند، پیشنهادات محصول را بر اساس سابقه خرید آن‌ها ارائه دهند و آن‌ها را در جهت درست راهنمایی کنند. فناوری Face Pay می‌تواند به خریداران اجازه دهد از صف‌های طولانی با روش‌های پرداخت کندتر اجتناب کنند.

بانکداری

یکی دیگر از مزایای تشخیص چهره، بانکداری آنلاین بیومتریک است. مشتریان می‌توانند به جای استفاده از رمزهای عبور یکبار مصرف، تراکنش‌ها را با بررسی گوشی‌های هوشمند یا رایانه خود مجاز کنند. با تشخیص چهره، هیچ رمز عبوری وجود ندارد که هکرها بتوانند آن را به خطر بیاندازند. اگر هکرها پایگاه داده عکس شما را بدزدند، تشخیص “بی‌جان” به کمک شما می‌آید. تشخیص “بی‌جان” تکنیکی است برای تشخیص این که منبع نمونه بیومتریک، یک انسان زنده است یا یک ارائه فیک تصویر. سیستم تشخیص چهره هوشمند بایستی (در تئوری) مانع از این شود که از ارائه‌های نادرست و تقلبی بی‌جان برای سرقت هویت استفاده شود. تشخیص چهره می‌تواند کارت‌های نقدی و امضاها را به گذشته تبدیل کند.

بازاریابی و تبلیغات

بازاریابان از تشخیص چهره برای بهبود تجربه مصرف‌کننده استفاده کرده گ‌اند. به عنوان مثال، برند پیتزای منجمد DiGiorno از تشخیص چهره برای یک کمپین بازاریابی در سال 2017 استفاده کرد که در آن عبارات افراد را در مهمانی‌هایی با موضوع DiGiorno تجزیه و تحلیل کرد تا واکنش‌های احساسی مردم را نسبت به پیتزا بسنجد. شرکت‌های رسانه‌ای هم‌چنین از تشخیص چهره برای آزمایش واکنش مخاطب به تریلرهای فیلم، شخصیت‌های خلبان تلویزیونی و قرار دادن بهینه تبلیغات تلویزیونی استفاده می‌کنند.

بیلبوردهایی که از فناوری تشخیص چهره استفاده می‌کنند – مانند سیرک پیکادلی در لندن – به این معنی است که مارک‌ها می‌توانند تبلیغات متناسب با بازخورد اخذ شده از حالات چهره‌ها را راه‌اندازی کنند.

مراقبت‌های بهداشتی

بیمارستان‌ها از تشخیص چهره برای تسهیل مراقبت از بیمار استفاده می‌کنند. ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی در حال آزمایش استفاده از تشخیص چهره برای دسترسی به سوابق بیمار، ساده سازی ثبت نام بیمار، تشخیص احساسات و درد در بیماران و حتی کمک به شناسایی بیماری‌های ژنتیکی خاص هستند. AiCure اپلیکیشنی را توسعه داده است که از تشخیص چهره استفاده می‌کند تا مطمئن شود مردم داروهای خود را طبق تجویز مصرف می‌کنند. از آنجایی که این تکنولوژی‌ها روز به روز ارزان‌تر می‌شوند، استفاده از آن‌ها هم افزایش می‌یابد.

برخی از موسسات آموزشی در چین از تشخیص چهره استفاده می کنند تا مطمئن شوند دانش آموزان کلاس را ترک نمی کنند. از تبلت ها برای اسکن چهره دانش آموزان و مرتبط کردن آنها با عکس های موجود در پایگاه داده برای تایید هویت آنها استفاده می شود. به طور کلی، این فناوری می تواند توسط کارگران برای اتصال و قطع ارتباط با محل کار خود استفاده شود، بنابراین کارفرمایان می توانند حضور و غیاب را پیگیری کنند.

شناسایی رانندگان

خودروسازان در حال آزمایش تشخیص چهره برای جایگزینی سوئیچ خودرو هستند. این فناوری شامل جایگزین کردن کلید و راه اندازی خودرو با تکنولوژی تشخیص چهره و نیز به خاطر سپردن ترجیحات رانندگان برای موقعیت صندلی و آینه و ایستگاه‌های رادیویی مورد علاقه خواهد شد.

نمونه‌هایی از فناوری تشخیص چهره

۱. اپل از تشخیص چهره برای کمک به مردم برای باز کردن سریع قفل گوشی، ورود به برنامه‌ها و خرید استفاده می‌کند.

۲. هواپیمایی بریتانیا، بریتیش ایرویز به مسافرانی که از ایالات متحده وارد پرواز می‌شوند، امکان تشخیص چهره را می‌دهد. چهره مسافران را می توان با دوربین اسکن کرد تا هویت آنها برای سوار شدن به هواپیما بدون نیاز به نشان دادن پاسپورت یا کارت پرواز تأیید شود. این شرکت هواپیمایی از این فناوری در پروازهای داخلی بریتانیا که از هیترو حرکت می‌کنند استفاده کرده است و در حال کار بر روی پروازهای بیومتریک در پروازهای بین‌المللی که از فرودگاه خارج می‌شوند، است.

۳. سیگنا، یک بیمه‌گر مراقبت‌های بهداشتی مستقر در ایالات متحده، به مشتریان در چین اجازه می‌دهد تا با استفاده از عکس و نه امضای کتبی، درخواست بیمه سلامت امضا شده را در تلاش برای کاهش موارد کلاهبرداری ثبت کنند.

۴. فیسبوک در سال 2010 استفاده از تشخیص چهره را در آمریکا آغاز کرد، زمانی که به طور خودکار افراد را در عکس‌ها با استفاده از ابزار برچسب خود برچسب گذاری کرد. این ابزار چهره یک کاربر را اسکن می‌کند و گمانه‌هایی در مورد این که آن شخص کیست ارائه می‌دهد. از سال 2019، فیسبوک به عنوان بخشی از حرکتی برای تمرکز بیشتر بر حریم خصوصی، به این ویژگی روی آورده است. فیسبوک اطلاعاتی در مورد نحوه فعال یا غیرفعال کردن تشخیص چهره را ارائه می‌دهد.

۵. گوگل، این فناوری را در Google Photos پیاده کرده و از آن برای مرتب کردن تصاویر و برچسب گذاری خودکار آن‌ها بر اساس افراد شناخته شده استفاده می‌کند.

۶. مک دونالد از تشخیص چهره در رستوران‌های ژاپنی خود برای ارزیابی کیفیت خدمات مشتریان ارائه شده در آن‌جا استفاده کرده است، از جمله تجزیه و تحلیل اینکه آیا کارکنانش هنگام کمک به مشتریان لبخند می‌زنند یا خیر.

مزایای تشخیص چهره

علاوه بر باز کردن قفل گوشی هوشمند، تشخیص چهره مزایای دیگری نیز به همراه دارد:

• امنیت ملی
• کاهش جرم و جنایت
• شناسایی افراد مظنون در میان جمعیت
• پرداخت هوشمند در فروشگاه‌ها
• پردازش سریعتر اطلاعات بدون ورودی‌هایی از قبیل نام و شماره ملی
• حضور و غیاب کارکنان
• قابلیت ادغام با سایر فناوری‌ها

معایب تشخیص چهره

در حالی که برخی از مردم از فیلم‌برداری در ملاء عام بدشان نمی‌آید و با استفاده از تشخیص چهره به دلیل مزایای بسیار آن مخالفتی ندارند، اما از سویی این فناوری می‌تواند واکنش‌های شدید دیگران را برانگیزد. برخی از نکات منفی یا نگرانی عبارتند از:

نظارت بی حد و مرز

برخی از این بیم دارند که استفاده از تشخیص چهره همراه با دوربین‌هایی که همه جا هستند، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل داده‌ها پتانسیل نظارت انبوه را ایجاد کند. این امر می‌تواند آزادی فردی را محدود کند. در حالی که فناوری تشخیص چهره به دولت‌ها اجازه می‌دهد تا مجرمان را ردیابی کنند، همچنین می‌تواند به آن‌ها اجازه دهد تا افراد عادی و بی گناه را در هر زمانی ردیابی کنند.

دامنه خطا

داده‌های تشخیص چهره عاری از خطا نیست، که می‌تواند منجر به دخالت افراد در جنایاتی شود که مرتکب نشده‌اند. به عنوان مثال، یک تغییر جزئی در زاویه دوربین یا تغییر در ظاهر، مانند مدل موی جدید، ممکن است منجر به خطا شود. در سال 2018، نیوزویک گزارش داد که فناوری تشخیص چهره آمازون، 28 عضو کنگره ایالات متحده را به‌عنوان افرادی که به جرم جنایت دستگیر شده‌اند شناسایی کرده است.

تعرض به حریم شخصی

بحث اخلاق و حریم خصوصی مهم‌ترین بحث در این حوزه است. شناخته شده است که دولت ها چندین عکس از شهروندان را بدون رضایت آنها ذخیره می‌کنند. در سال 2020، کمیسیون اروپا اعلام کرد که قصد دارد فناوری تشخیص چهره را در فضاهای عمومی تا پنج سال ممنوع کند تا زمان ایجاد یک چارچوب قانونی برای جلوگیری از حریم خصوصی و سوء استفاده اخلاقی را فراهم کند.

ذخیره‌سازی عظیم داده‌ها

نرم افزار تشخیص چهره بر فناوری یادگیری ماشینی تکیه دارد، که به مجموعه داده‌های عظیمی برای “یادگیری” نیاز دارد تا نتایج دقیق ارائه شود. این مجموعه داده‌های بزرگ به ذخیره‌سازی داده های قوی نیاز دارند.

کسب و کارهای کوچک و متوسط ​​ممکن است منابع کافی برای ذخیره داده‌های مورد نیاز نداشته باشند.

ایمنی در سیستم تشخیص چهره

در حالی که داده‌های بیومتریک به طور کلی به عنوان یکی از قابل اعتمادترین روش‌های احراز هویت در نظر گرفته می‌شوند، اما خطر قابل توجهی نیز دارند.

این به این دلیل است که اگر اطلاعات کارت اعتباری شخصی هک شود، آن شخص این گزینه را دارد که اعتبار خود را مسدود کند و برای تغییر اطلاعات شخصی که نقض شده است اقدام کند. اگر “چهره” دیجیتال خود را از دست بدهید چه می کنید؟

در سرتاسر جهان، اطلاعات بیومتریک در مقادیر فزاینده‌ای، اغلب توسط سازمان‌ها و دولت‌ها، با سوابق مختلف در مورد امنیت سایبری، جمع‌آوری، ذخیره و تجزیه و تحلیل می‌شوند. یک سوال در حال افزایش این است که زیرساختی که همه این داده‌ها را در بر می‌گیرد و پردازش می‌کند چقدر امن است؟

نرم‌افزار تشخیص چهره هنوز نسبتاً در مراحل اولیه خود است، قوانین حاکم بر این حوزه در حال تکامل هستند (و گاهی هنوز وجود ندارند). شهروندان عادی که اطلاعات آن‌ها به خطر افتاده است، راه‌های قانونی نسبتا کمی برای پیگیری حقوق خود دارند. مجرمان سایبری اغلب از مقامات فرار می‌کنند یا سال‌ها پس از این واقعیت محکوم می‌شوند، در حالی که قربانیان آن‌ها هیچ غرامتی دریافت نمی‌کنند و تنها هستند.

همان‌طور که استفاده از تشخیص چهره گسترده‌تر می‌شود، امکان سرقت اطلاعات چهره شما برای ارتکاب کلاهبرداری توسط هکرها افزایش می‌یابد.

فناوری بیومتریک در مقابل این سوء استفاده‌ها، راه‌حل‌های امنیتی بسیار قانع کننده‌ای ارائه می‌دهد. علیرغم خطرات، سیستم‌های تشخیص چهره کاملا عملیاتی هستند و تکرار آن دشوار است. این سیستم‌ها در آینده به رشد خود ادامه خواهند داد. چالش اصلی این فناوری‌ها، به حداکثر رساندن مزایای آنها و در عین حال به حداقل رساندن خطرات آن‌ها خواهد بود.

در این مقاله درباره سیستم تشخیص چهره، کاربردها، مزایا و معایب آن صحبت کردیم.

منابع مورد استفاده

۱. تعریف تشخیص چهره – ترجمه از انگلیسی