Tak pracuje raspaznavańnie tvaraŭ. Kałaž: Naša Niva
Raspaznavańnie tvaraŭ — heta sapraŭdnaja navuka
Raniej raspaznavańniem tvaraŭ zajmalisia kryminalisty, jakija mieli ŭłasnyja mietodyki, i rabiłasia heta ŭručnuju, što patrabavała šmat času. Na samych rańnich etapach raźvićcia kampjutary nie mahli raspaznavać tvary, bo im nie chapała mahutnaści.
Pieršyja ekśpierymienty pa raspaznavańni tvaraŭ z dapamohaj kampjutaraŭ u 1960-ja pravodziła hrupa daśledčykaŭ z ZŠA na zamovu śpiecsłužbaŭ. Meta była ŭ tym, kab pravieryć, ci moža być uvohule mahčymym kampjutarnaje raspaznavańnie tvaraŭ, jakoje na toj momant nikoli nie realizoŭvałasia. Mietodyka była ŭ tym, što daśledčyki abaznačali rukami «apornyja punkty», jak nos abo skuły, paśla prahrama pavaročvała zdymki i vyličvała adlehłaści miž apornymi punktami. Vynik byŭ stanoŭčy.
Vudra Uilsan Bledsa i Chielen Čan Vulf — častka pieršaj kamandy pa pracy nad kampjutarnym raspaznavańniem tvaraŭ. Ź imi byŭ jašče Čarlz Bisan, ale jahonaje fota nie zachavałasia. Fota: chessprogramming.wikispaces.com, Dougfairbairn (wikimedia.org)
Takim čynam daśledčyki dakazali, što kampjutar uvohule zdolny da raspaznavańnia tvaraŭ (i robić heta chutčej za ludziej) i dali šturšok hetamu kirunku — najpierš dla metaŭ kryminalistyki. Ale rabiłasia heta ŭsio jašče marudna (apracoŭvałasia da 40 fota ŭ hadzinu) i patrabavała šmat ručnoj pracy.
Tolki na samym pačatku 90-ch daśledčyki raspracavali sistemu, jakaja dazvalała raspaznavać tvary całkam aŭtamatyčna, ale dakładnaść była dalokaj ad ideału, dy i tvar musiŭ być sfatahrafavany ŭ anfas i całkam nieruchoma. Sistemy raspaznavańnia tvaraŭ uvajšli ŭ šyroki ŭžytak tolki ŭ siaredzinie 2000-ch i pry hetym mocna prasunulisia. Face Recognition Challenge, praviedzieny ŭ 2006-m, pakazaŭ, što ałharytmy stali ŭ 100 razoŭ bolš dakładnymi z 1995 hoda — to-bok usiaho za dziesiać hadoŭ.
Niejrasietka moža raspaznavać šmat tvaraŭ adnačasova — tak heta budzie vyhladać. Fota: Southbank Centre/flickr.com
U 2010-m Facebook pakazaŭ ułasnuju technałohiju raspaznavańnia tvaraŭ, jakaja aŭtamatyčna paznačała ludziej na fota. A ŭ 2017-m vyjšaŭ pieršy ŭ śviecie smartfon, jaki možna było razbłakavać z dapamohaj tvaru — Apple X z funkcyjaj Face ID. Kitaj jašče ŭ 2006-m pačaŭ prahramu pa raźvićci technałohij raspaznavańnia tvaraŭ i zbudavaŭ samuju prasunutuju sistemu sačeńnia za svaimi hramadzianami ŭ śviecie, jakaja dahetul udaskanalvajecca.
Jak heta pracuje ciapier?
Ciapier raspaznavańnie tvaraŭ maje vielmi vysokuju dakładnaść. Kab heta zrabić, spatrebiłasia 60 hadoŭ niaspynnaj pracy i pavieličeńnie mahutnaści kampjutaraŭ na niekalki paradkaŭ. Hetyja sistemy dahetul dalokija ad ideału, ale pracujuć u sotni tysiač razoŭ lepiej, čym na dośvitku hetaj navuki.
Raspaznavańnie tvaraŭ robiać sistemy, jak praviła, zroblenyja z dapamohaj niejrasietak. Pryčym nie adnoj niejrasietki, a niekalkich, abjadnanych u adnu, kožnaja ź jakich vykonvaje svaju funkcyju i pieradaje infarmacyju dalej. Heta nahladna pakazana ŭ videa.
Zadača pieršaj ź niejrasietak — znajści na fota tvary ŭvohule. Jana šukaje niejkija ŭniviersalnyja paramietry luboha tvaru čałavieka i sprabuje vydzielić ich unutry vyjavy.
Prykład taho, jak sietka vydzialaje tvar na vyjavie. Fota: teguhjatipras/pixabay.com
Nastupnaja niejrasietka sprabuje zrazumieć, nakolki «jakasnyja» hetyja vyjavy. U vypadku z tvarami: vielmi hruba kažučy, nakolki jany blizkija da «fota čałavieka anfas z dobrym aśviatleńniem», bo jakraz tak bačnaja maksimalnaja kolkaść unikalnych paramietraŭ tvaru. Prykład dobraha fota — zdymak na pašpart ci na vizu. Heta treba dla taho, kab nie pieradavać dalej zusim niajakasnyja (fota ź niejkaha boku ŭ ruchu, da prykładu) abo pamyłkova adšukanyja fota ludziej, bo niejrasietki ŭsio ž nie zusim dakładnyja.
Nastupnaja niejrasietka aznačaje admysłovyja punkty na fota, jakija nazyvajuć «antrapamietryčnymi» abo «znakavymi». U roznych sistemach roznaja ich kolkaść — zvyčajna ad 20 da 60 (ale byvaje i bolej). Heta punkty na elemientach tvaru, jakija ŭ vyniku mohuć adnaznačna vyłučyć tvar siarod inšych z toj ci inšaj dakładnaściu.
Adzin z prykładaŭ zapisu antrapamietryčnych punktaŭ. Krynica: Kucharaŭ H. A., Kazijeva N. «Primienienije cifrovoj licievoj antropomietrii // Naučno-tiechničieskij viestnik informacionnych tiechnołohij, miechaniki i optiki» (2019)
Nastupnaja niejrasietka na asnovie vynikovaj vyjavy i antrapamietryčnych punktaŭ farmuje niejki nabor ličbaŭ, viektar. Heta nabor z socień ličbaŭ, jakija charaktaryzujuć kankretna hety tvar.
U vyniku, kali vy zahružajecie dźvie vyjavy niejkich tvaraŭ, sistema farmuje ź ich liki, jakija pry paraŭnańni pakazvajuć, nakolki hetyja tvary padobnyja dla ałharytmaŭ. Vy atrymlivajecie značeńnie ŭ adsotkach, jakoje kaža, nakolki, pa mierkavańni niejrasietki, vialikaja imaviernaść taho, što na dźviuch (ci bolej) vyjavach adzin i toj ža čałaviek. Kali projdzienaja miaža ŭ niejki adsotak, to ludzi ličacca adnolkavymi.
Prykład vieryfikacyi fota z dapamohaj niejrasietki z prahramy IAT dla Android. Niahledziačy na toje, što pamiž fotazdymkami 50 hadoŭ, niejrasietka kaža, što na fota adzin i toj ža čałaviek ź imaviernaściu 72% — davoli vysoki adsotak dla nieidealnych fota. Krynicy fota: sajt Łukašenki i kremlin.ru
Takim čynam, z takim daskanałym ałharytmam raspaznavańnia niejrasietcy nie važny makijaž abo pachudzieńnie ci atłuścieńnie. Akramia taho, na vynik nijak nie ŭpłyvaje pryčoska. Niejrasietka taksama zdolnaja supastavić tvary, kali jany zaciemnienyja abo bačnyja nie całkam (da prykładu, čałaviek u akularach), ale tady dakładnaść značna padaje. Uzrost časam upłyvaje na padabienstva, ale ałharytmy ŭ šmat jakich vypadkach zdolnyja znachodzić ludziej z roźnicaj u kolki zaŭhodna hadoŭ.
Ale byvajuć i «falšyvyja pazityŭnyja» ci «niehatyŭnyja» vyniki. To-bok niejrasietkam nielha daviarać na 100%, dziela čaho zvyčajna vykarystoŭvajecca šmatstupieńčataja sistema pravierki asoby: u ES heta fotafiksacyja i fiksacyja adbitkaŭ palcaŭ pry zapycie na atrymańnie niejkaha dakumienta (vizy, DNŽ, novaha pašparta i h. d.).
Technałohii raźvivajucca, i nieŭzabavie budzie mahčyma raspaznavać tvary ludziej navat u vypadku, kali jany zrabili sabie płastyčnuju apieracyju. Bo na tvary jość šerah niaźmiennych rysaŭ, unikalnych dla kožnaha čałavieka (adlehłaść pamiž vačyma, adlehłaść ad vucha da vucha, pieranośsie, forma i pamier vačej).
«Kiejs Eryka Klentana»
Ale ci dastatkova maski i akularaŭ, kab nadziejna schavacca ad raspaznavańnia? Nie zaŭždy. Dla hetaha my raskažam pra adzin admietny vypadak, kali dla hetaha nie spatrebiłasia navat dapamoha śpiecsłužbaŭ. U anhłamoŭnych artykułach hety vypadak nazvali Eric Clanton case.
Bojki pamiž krajnimi kansiervatarami i aktyvistami ruchu «antyfa» (pradstaŭniki krajnie levych, jakija viaduć vuličnaje supraćstajańnie z krajnie pravymi) — heta zvykłaja sprava. Zvyčajna dla hetaha ludzi ŭzbrojvajucca butaforskimi ščytami z DSP i dubinkami, a taksama nadziavajuć na hałovy šlemy. Heta častka svojeasablivaha «pratesnaha pierformansu» ŭ ZŠA, jak i pahromy padčas demanstracyj u Francyi ci Hrecyi. Palicyja da hetaha taksama hatovaja i viedaje, što rabić, ale zvyčajna nie ŭmiešvajecca, pakul spravy nie nabyvajuć surjoznaha charaktaru.
Na adnoj z čarhovych demanstracyj u Bierkli 15 krasavika 2017 hoda, u jakoj sutyknulisia krajnija kansiervatary i «antyfa» ŭ ZŠA, źjaviŭsia mužčyna, jaki spadciška biŭ ludziej ciažkim rovarnym zamkom i źbiahaŭ. U vyniku niekalki čałaviek atrymali traŭmy, ź ich adnamu spatrebiłasia špitalizacyja. Mužčyna byŭ u mascy i ŭ akularach, jakija, zdavałasia b, całkam baranili jaho ad identyfikacyi. Ale za spravu ŭzialisia karystalniki «cieniavoha» forumu 4chan: ich aburyła, što hety čałaviek vykarystoŭvaŭ davoli niebiaśpiečnuju zbroju suprać biazzbrojnych ludziej i prosta źbiahaŭ.
Eryk Klentan na demanstracyi (pa centry ŭ čornym). Bolšuju častku času jon byŭ taksama ŭ ciomnych akularach. Skrynšot z videa YouTube/GreatSarcophagus
Jany sabrali ŭsie mahčymyja fota hetaha čałavieka, prahladzieŭšy sotni zdymkaŭ i videa vidavočcaŭ. Im trapiŭsia voś hety čałaviek, jaki niezadoŭha byŭ la miesca demanstracyi i mieŭ padobny zaplečnik.
Padazravany. Skrynšot ź videa «Raspoznovanije lic (face recognition) v OSINT»/CyberYozh
Taksama ŭ tych, chto šukaŭ hetaha čałavieka, była častka fota, na jakoj było vidać, što čałaviek nosić baradu. Źviarnuli ŭvahu na jahonyja boty i akulary. I supastavili heta z fota z sacyjalnych sietak čałavieka, adšukaŭšy šerah supadzieńniaŭ.
Praces supastaŭleńnia «čałavieka X», jaki źbiŭ ludziej zamkom, i padazravanaha z papiaredniaha fota. Skrynšot ź videa «Raspoznovanije lic (face recognition) v OSINT»/CyberYozh
U vyniku ŭdałosia adšukać fota, dzie čałaviek z fota byŭ u tych ža botach, što i na demanstracyi, i ŭ tych ža akularach. Taksama ŭ jaho barada i takaja ž forma tvaru. Padazravanym akazaŭsia Eryk Klentan, vykładčyk fiłasofii ŭ Diablo Valley College. Paśla hetaha mužčynu aryštavali i asudzili na try hady ŭmoŭnaha terminu, a taksama zvolnili z kaledža.
A jakija mahčymaści jość u biełaruskich śpiecsłužbaŭ?
Nasamreč, jany mocna adstajuć ad zamiežnych kaleh, ale sistema pracuje. Pa-pieršaje, isnujuć «zvyčajnyja» kamiery, jakija pakul nie padklučanyja ni da jakoj sistemy aŭtamatyčnaha raspaznavańnia tvaraŭ, i ich bolšaść (u stalicy takich, naprykład, 6 tysiač). Usio ž u paraŭnańni z Maskvoj ci Piekinam hrošy ŭ zapusk i absłuhoŭvańnie sistemy aŭtamatyčnaha raspaznavańnia tvaraŭ układajucca małyja (absłuhoŭvańnie adnoj «razumnaj» kamiery abychodziłasia ŭ 2020-m u 50-60 dalaraŭ štohod). «Prostyja» kamiery, da prykładu, jość na kožnym domie la padjezdaŭ: u ich nizkaja jakaść videa, ale jany dazvalajuć prasačyć šlach padazravanaha pa niejkaj miascovaści pry praviadzieńni apieratyŭna-vyšukovych mierapryjemstvaŭ.
Taksama isnuje sistema, jakaja padtrymlivaje aŭtamatyčnaje raspaznavańnie ŭžo viadomych tvaraŭ — toje, što časta nazyvajuć «sistemaj Kipod», choć u rečaisnaści absłuhoŭvaje jaje ŭžo inšaja kampanija, a sajt aryhinalnaha «Kipoda» nie pracuje. Takich kamier u Biełarusi, pa źviestkach MUS ad krasavika 2023-ha, trochu bolej za 1100 i ŭsie jany ŭ Minsku, ale śpiecsłužby kažuć, što chacieli b pavialičyć ich kolkaść u piać razoŭ. Na 2020 hod kamiery raspaznavali tvary z dakładnaściu 94% i mahli raspaznać da 20 čałaviek u kadry, ale jakaja dakładnaść novaj sistemy — niezrazumieła.
Interfiejs prahramy Kipod. Skrynšot ź videa «Kipod — Kak najti piersonu po foto s kamiery vidieonabludienija»/ YouTube
Taksama nie da kanca zrazumieła, jakija jaje realnyja mahčymaści. Dyrektar Synesis, kampanii, jakaja absłuhoŭvała raniej Kipod, kazaŭ, što sistema mieła abmiežavanyja mahčymaści i nie mahła raspaznavać usich hramadzianaŭ Biełarusi navat tearetyčna, bo prosta nie paciahnuła b taki abjom źviestak pra stolki ludziej u takoj kolkaści punktaŭ adnačasova. U jaje možna zahruzić abmiežavanuju kolkaść asobaŭ, jakich jana moža adsočvać i identyfikavać. U lubym razie heta tysiačy abo dziasiatki tysiačaŭ čałaviek.
Novaja sistema pakul trymajecca ŭ tajamnicy, i jaje mahčymaści niezrazumiełyja. Mahčyma, raspaznavańnie dla patrebaŭ kryminalistyki dahetul robicca ŭ ručnym režymie: biarucca skrynšoty z kamieraŭ, na jakich čałaviek «zaśviaciŭsia», a śpiecsłužbist uručnuju «prabivaje» ich pa bazie AIS «Pašpart», u jakoj jość fota ŭsich biełarusaŭ. Padobnaja sistema jość i ŭ «Kibierpartyzanaŭ».
Ale kali čałaviek nie byŭ raspaznany aŭtamatyčna i nie zaśviaciŭ tvar, to jaho maršrut pry žadańni mohuć adsačyć pa roznych punktach. Tady imaviernaść paśpiachovaj identyfikacyi budzie značna vyšejšaj.
Jakija foty zvyčajna vykarystoŭvajuć dla pošuku pratestoŭcaŭ? Były supracoŭnik HUBAZiKa Stanisłaŭ Łupanosaŭ raskazvaŭ, što heta videa, źniatyja cicharami, zapisy z haradskich kamier i fota, zroblenyja ŭ RUUS pry zatrymańni ludziej.
Pa jaho słovach, kali treba identyfikavać čałavieka, to stop-kadr z kamiery źviarajuć z pašpartnymi fota ci zdymkami ŭ bazie DAI.
«Identyfikacyja idzie tolki pa tvary, pa adzieńni i pa pachodcy nie adbyvajecca», — apisvaŭ Łupanosaŭ.
Razam z tym niadaŭna byŭ sud, na jakim žycharku Žłobina asudzili za ŭdzieł u pratestach, paznaŭšy pa kašuli. Pry ahladzie kanfiskavanaj u dziaŭčyny kašuli i supastaŭleńni jaje ź videafajłami kamier videanazirańnia sud vyznačyŭ, što jakraz u joj jana była ŭ toj viečar na akcyi pratestu. Ale ŭ hetym kiejsie naŭrad ci kašula stała pieršapačatkovaj začepkaj.
Kaho moža ci nie moža raspaznać sistema?
Sistema nie moža raspaznać čałavieka, kali zakrytyja antrapamietryčnyja punkty na tvary. Samy prosty varyjant — kamplekt z maski, jakaja całkam zakryvaje nos i rot, ci vialikaha reśpiratara, kiepki i ciomnych akularaŭ, jakija ščylna prylahajuć da tvaru. Taksama heta moža być maska na ŭvieś tvar abo bałakłava. Važna nie źmianiać hetuju kanstrukcyju na praciahu ŭsiaho maršrutu pad kamierami i nie pieraadziavacca tam, dzie jość kamiery.
U zachodnich krainach sistema pošuku radykalnych pratestoŭcaŭ adna z najbolš adładžanych u śviecie. Tamu anarchisty, adny z samych radykalnych pradstaŭnikoŭ pratestaŭ, karystajucca taktykaj «Čornaha błoku»: usie jany apranutyja ŭ ciomnaje nieprykmietnaje adzieńnie i zakryvajuć tvary. Adšukać tak kankretnaha čałavieka našmat składaniej. Na fota pratesty anarchistaŭ u Brazilii ŭ 2013 hodzie. Fota: Silvia Izquierdo/Associated Press
Pry hetym kryminalisty zdolnyja vydzielić pastfaktum jašče šmat prykmietaŭ, pa jakich možna raspaznać čałavieka. Da prykładu, forma hałavy i pryčoski, «pasadka» i koler vačej, tatuiroŭki, «devajsy» i aksiesuary, paŭsiadzionnaje adzieńnie.
Ale navat u samym bazavym varyjancie na pošuk kožnaha asobnaha čałavieka patrabujecca bolej času. I ŭ natoŭpie heta značna źmianšaje imaviernaść, što čałavieka adšukajuć, bo aŭtamatyčny pošuk u takim vypadku nie pracuje, a šukać uručnuju našmat składaniej i daražej prosta finansava.
Ale ž u našy dni i ŭ našaj krainie niemahčyma chadzić u mascy pastajanna. Pandemija skončyłasia, i kožny čałaviek u mascy na vulicy imhnienna pryciahnie da siabie ŭvahu milicyi. Dyj nijaki čałaviek nie zdolny idealna praličyć raźmiaščeńnie videakamier dy inšyja, nie źviazanyja ź videanazirańniem, faktary.
Na žal, realnaść takaja, što ŭ tatalitarnych krainach u epochu raźvitoha videanazirańnia čałaviek, na hety momant žychar haradoŭ, robicca tatalna padkantrolny ŭładam, jakija zdolnyja adsočvać kožnaje jaho pieramiaščeńnie i amal kožnaje dziejańnie ŭ vuličnaj prastory.
«Naša Niva» — krynica jakasnaj infarmacyi i bastyjon biełaruščyny
PADTRYMAĆ «NN»Čytajcie taksama:
Miesiendžary, kamiery, žučki. Jak śpiecsłužby mohuć prasłuchoŭvać biełarusaŭ i čaho aścierahacca?
Śnimali na kamieru v tom čiśle v upor, no nie raspoznali.