Чужое лицо

Из цикла статей «Чудеса в решете»

Конкуренция в IT-индустрии порой приобретает гипертрофированные формы. В желании удовлетворить любой запрос заказчика производители предлагают все, что только можно себе представить. Даже то, что с точки зрения теории еще фантастика. Но сегодня на рынке можно реально найти такой товар, «и работает!».

Системы распознавания лиц – над этим бьются ученые не один десяток лет. Научить машину распознавать нас, людей – давняя мечта человечества. В душе мы вообще давно хотим, чтобы роботы, наконец, начали руководить нами, так как выборные правители несовершенны и не оправдывают наших надежд.

Шутки шутками, а полиция всего мира всерьез мечтает о технологии, которая сама будет искать преступников в толпе. Эта мечта настолько сильна, что во многих странах уже появились подобные системы в аэропортах и на вокзалах. Например, в Лондонском аэропорту в Хитроу ее поставили еще лет 10 назад. Два раза публиковался отчет о нулевой эффективности такой системы, и оба раза она заменялась на «более современную». Сколько еще будет таких же отчетов – трудно сказать, но пока реальность работы такой технологии можно выразить одной фразой – на сегодняшний день нет даже теоретического решения вопроса.

Нет ее теоретического выражения, зато уже есть практические установки, широкие продажи. Это общая черта нашего времени – чудеса в решете. Оказывается, такую технологию действительно легко продать. На демонстрационных стендах она работает превосходно. У вас даже не возникнет подозрения, что она невозможна в принципе – даже теоретически.

Продавцами чудес приводятся сотни доказательств работоспособности, представляются теоретические выкладки, показываются все эти фантастические возможности. Но, если официальная теория говорит, что этого не может быть, то значит, есть какая-то другая – нетрадиционная. Это как в медицине. Многие лечат иглоукалыванием, но никто достоверно не видел таким образом вылеченных. Но люди идут – спрос есть. Хотя с медициной все понятно, там действительно – как Бог даст, но в физике и математике формулы еще никто не отменял.

Если официальная наука говорит, что на сегодняшнем уровне развития это невозможно, так что же за нетрадиционная математика используется в системах распознавания лиц? Это, как в игре в наперстки, все гениальное просто. Главное – один раз понять методику.

Такая технология замечательно работает на демостендах с прекрасным освещением и однородным фоном при условии, что испытуемый выполняет все предписания по ориентации своего лица и не проявляет эмоций. Хотя и в этом случае база сравниваемых лиц не должна превышать ста человек, иначе уже могут начаться ложные определения. Если вы придете уже завтра, вероятность вашей идентификации резко уменьшится. А через год – может упасть до 10%.

Главное – в первый раз, когда выполняются все благоприятные условия, вы ощутите морфины от радости узнаваемости себя любимого. Их может развеять только покупка чудо-машины, так как эти «благоприятные условия» на реальном объекте практически невыполнимы.

Прокомментируем это на базе тестов основных направлений развития идентификаторов лиц, проходящих вот уже десять последних лет в Американском Массачусетском Университете. Самые передовые разработчики со всего мира сверяют свои достижения на базе этого института.

На приведенном графике разными цветами показаны алгоритмы различных разработчиков.

Вот так выглядят благоприятные условия: тесты, проводимые в течение часа, без изменения освещенности, без поворотов головы, без… и т.д. По горизонтали – количество лиц в базе, по вертикали – точность определения.

АЦП. Главная беда

И если в одинаковых условиях сравнительный анализ все-таки возможен, то в жизни трудно найти два одинаковых кадра, так как «все течет и все изменяется» как вокруг, так и внутри нас.

Пропорции не помогут

Время. Другая беда

Поэтому хорошо варифицируются две фотографии, сделанные в ближайшие полчаса. Через сутки показатели падают, иногда намного. Через год… иногда очень намного

Освещенность

Однако, компьютерные алгоритмы поднаторели в адаптации различных видов освещенности, и в этом случае все-таки можно поспорить с природой. Однако, это опять же требует затрат процессорных мощностей, которые на сегодняшний день крайне ограничены.

Мимика

Насколько это верно, судите сами.

Косметика

Очкарики

И все вместе

Совсем недавно один господин очень сильно был недоволен даже тем выводом, что это невозможно уже сегодня. «Если машина оцифровывает лицо, и я его узнаю уже в цифровом варианте, значит, есть возможность узнавать лица и машиной» – таков был главный аргумент. Прямо из философии – «и камень мыслит». Увы, машине до нас еще не один век развиваться, чтобы сравнятся интеллектом. Взять хотя бы элементарную технологию – азбуку Морзе. Есть множество видов техники для ее передачи по радио, но ни одного – чтобы принимать в оцифрованном виде. А ведь со дня изобретения этого вида общения прошло больше ста лет. Но наши радисты до сих пор продолжают заучивать точки-тире на память. И ничто не говорит о перспективе развития в этом вопросе. Хотя это элементарные тональные посылки разной длительности. Как вам такой примерчик?

Эти сигналы, конечно, можно распознать аппаратурой и даже со 100% вероятностью, как это сделано в аналоговом телеграфном аппарате. Но только передавать их нужно по электрическому проводу или другому идеальному каналу. Вот это и есть те самые благоприятные условия, в которых так сильны системы распознавания лиц, представленные на демостендах. Но, как мы все это запускаем в жизнь, а морзянку по радио, так сразу «вторая смена». Морзянка распознается аппаратурой только там, где создан идеальный канал – а лица только на демостендах. Разница между электроникой и человеческим ухом по восприятию отношения сигнал/шум – несколько порядков. Военная связь до сих пор не может отказаться от радистов, знающих азбуку Морзе, потому как человек ее может принять на расстоянии в сотни километров больше, чем аппаратура сможет распознать цифровой сигнал.

Компьютерный интеллект пока находится на уровне амебы по отношению к интеллекту человека. Для его модификации нужны еще десятки лет развития разрешающих способностей и нейро-подобных алгоритмов распознавания. Поэтому машинная идентификация что азбуки Морзе, что человеческих лиц – пока бесполезная игрушка, работающая лишь в идеальных условиях.

P.S.:

Например, аутентификация. Под этим понимается сравнение с базой, в которой только одно лицо. В СКД компьютер может подтверждать личность держателя электронного ключа (карты), что защищает от кражи.

Можно отметить и способность машины распознавать эмоции. Для домашнего компьютера это отличная функция, чтобы подружиться с хозяином.

Кроме того, никто не отрицает пользу верификации. С помощью такой технологии поиск по огромной базе данных можно значительно сократить, отсеяв лица с явной разницей в своей структуре. По некоторым оценкам из 500 000 можно смело оставить только 50 000. Уже помощь в криминалистике.

Крайне полезную часть этой технологии составляет сама система поиска и распознавания лица – детектор лиц. А также локальная идентификация. Что это такое, поговорим в следующей статье.

Приблизительно так выглядят результаты тестов уже через неделю. Самый лучший алгоритм

набрал чуть более 60% при базе в 1200 лиц.