Veido Atpažinimo Technologijos: Nuo Teorijos Iki Praktinio Pritaikymo
Vaizdų atpažinimo technologijos šiais laikais plačiai naudojamos daugelyje mus supančių sričių. Ši technologija, kadaise kurta robotams, dabar padeda gamyboje ir yra naudojama atpažįstant ligas. Vaizdų atpažinimas - tik viena iš daugelio sudėtinių kompiuterinio matymo dalių.
Vaizdų Atpažinimo Istorija ir Pradininkai
Prieš šešiasdešimt metų neturtingo ūkininko sūnus išrado veido atpažinimo technologiją. Šis žmogus buvo Woodrow Wilsonas Bledsoe, visiems pažįstamas kaip Woody. Tačiau bet kokia informacija apie jo išradimą tiesiog dingo.
Woody Bledsoe gimė 1921 m. Oklahomoje, neturtingoje ūkininkų šeimoje. Dar vaikystėje jis turėjo padėti tėvui išlaikyti šeimą. Jo motina pastebėjo vaiko intelektinius gabumus. Matematiniais gabumais pasižymėjęs Woody buvo paskirtas atsakingu už darbo užmokesčio apskaitą Leonardo Woodo forte Misūrio valstijoje. 1944 m. Woody pakliuvo į karo veiksmų Europoje areną. Pasibaigus karui, Woody nekantravo grįžti į mokyklą. Jis per dvejus su puse metų pabaigė matematikos studijas Jutos universitete ir išvyko į Berklį studijuoti doktorantūroje.
Baigęs mokslus, Woody įsidarbino „Sandia“ korporacijoje, kur kartu su Stanislawu Ulamu dirbo vyriausybės finansuojamoje branduolinių ginklų tyrimo programoje. 1956 m. Woody nuskrido į Maršalo salas stebėti ginkluotės bandymų virš Enivetoko atolo. „Sandia“ korporacijoje Woody susipažino su kompiuteriais, kurie tapo viso jo likusio gyvenimo aistra.
Woody susidomėjo automatizuotu modelių atpažinimu, pirmiausia, mašininiu skaitymu - kompiuterio mokymu atpažinti nepaženklintus raidžių atvaizdus. Pasitelkęs į pagalbą draugą Ibeną Browningą, Woody sukūrė metodą, kuris šiuo metu vadinamas kortežu (angl. n-tuple). Šis metodas svarbus tuo, kad galima atpažinti įvairius to paties ženklo variantus.
Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis
1960 m. Woody kartu su I. Browningu ir dar vienu kolega iš „Sandia“ įkūrė savo įmonę „Panoramic Research Incorporated“. Pagrindinė „Panoramic“ veikla buvo „išbandyti idėjas, kurios, kaip mes vylėmės, „pakeis pasaulį“. Bendrovė traukė keistus, eklektiškus mokslininkus. 1963 m. „Panoramic“ turėjo globėją - Centrinę žvalgybos agentūrą. Remiantis „Black Vault“ įrašais, „Panoramic“ buvo viena iš 80 organizacijų, dirbusių prie projekto „MK-Ultra“.
1963 m. pradžioje Woody Bledsoe pasiūlė atlikti „tyrimą, siekiant išsiaiškinti supaprastinto veido atpažinimo aparato pritaikomumą.“ Tęsdamas kartu su I. Browningu pradėtus kortežo metodo tyrimus, jis ketino išmokyti kompiuterį atpažinti 10 veidų.
Veido Atpažinimo Technologijos Principai
Kiekviena nuotrauka kompiuteriui tėra iš daugybės nulių ir vienetų sudarytas failas. Skaičiai tiksliai nusako kiekvieno nuotraukos taško spalvą. Kompiuteris gali išmokti palyginti nuotraukoje esantį žmogų apibūdinančius skaičius su tais, kuriuos jau anksčiau buvo išsaugojęs savo duomenų bazėje, t.y. su kita to paties asmens nuotrauka.
Matematikai-teoretikai kuria veido atpažinimo algoritmus, kurie veiktų net ir tada, kai pasikeičia žmogaus šukuosena, lūpų spalva, veido išraiškos.
Vaizdų Atpažinimo Pritaikymas Lietuvoje ir Pasaulyje
Vaizdų atpažinimo technologijos šiais laikais plačiai naudojamos daugelyje mus supančių sričių. Vienas iš plačiausiai žinomų vaizdų atpažinimo sprendimų - ant pakuočių esančio brūkšninio kodo skenavimas. Tokiuose įrenginiuose kaip robotas-siurblys naudojamos skirtingos kompiuterinio matymo technologijos: viena žvelgia į vaizdą pro mums įprastas vaizdo kameras, kita „apšaudo“ aplinką lazerio spinduliais.
Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje
Kaip gali būti pritaikoma vaizdų atpažinimo technologija, galima pamatyti ir Lietuvos nacionalinėje Martyno Mažvydo bibliotekoje. Stende pateiktos žinios leidžia interaktyviai susipažinti su Lietuvos gyvybės mokslų naujovėmis.
Lietuva taip pat nestovi vietoje, kuriasi nemažai labai perspektyvių startuolių. Vienas jų gavo CE ženklo sertifikatą už krūtinės ląstos rentgeno analizės algoritmą, 94 proc. tikslumu atpažįstantį patologinius pakitimus.
Viena iš šios technologijų srities lyderių - lietuvių įsteigta įmonė „Neurotechnology“. Lietuvių kurtus algoritmus į savo sistemas integruoja kompanijos visame pasaulyje: oro uostai, verslo centrai, bankai, viešbučiai, robotų kūrėjai ir t.t. Į pastatą įėjus nepageidaujamam asmeniui, apsaugos darbuotojai tą pačią sekundę gauna įspėjantį pranešimą. Oro uostuose žmonių veidus atpažįstantys kompiuteriai pagreitina keliautojų dokumentų patikrą ar net padeda sulaikyti ieškomus asmenis. Tokia pati sistema praverčia ir darbo laiko apskaitoje - darbuotojams užtenka žvilgtelėti į kamerą atėjus į darbą ir išeinant, nebereikia nešiotis specialių kortelių ar įsidėmėti kodų.
Prekybos tinkle „Iki“ testuojamas naujas sprendimas - automatinis amžiaus nustatymas. Kai kuriose parduotuvėse bus testuojama veidų atpažinimo sistema, kuri tikrins pirkėjų amžių.
Veido atpažinimo technologija jau pagreitina registraciją oro uostuose, kruiziniuose laivuose ir pramogų parkuose. Naujame Singapūro oro uosto terminale keleiviai galės skrydžiui užsiregistruoti patys ir atsisėsti į lėktuvą be kitų žmonių pagalbos.
Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“
Platforma „Tinder“ naudoja funkciją „Face Check“, kurios pagrindą sudaro technologija „FaceTec“. Vartotojų prašoma nufilmuoti trumpą vaizdo įrašą, kuris nuskaitomas, siekiant įsitikinti, jog asmuo tikrai yra tas, kuo sakosi esąs. Ji taip pat tikrina, ar asmens veidas atitinka jo nuotraukas platformoje „Tinder“, taip pat patikrina kitas paskyras, kad įsitikintų, jog niekas kitas nesinaudoja jo atvaizdu.
Rinkos Augimas ir Perspektyvos
Rinkos tyrimų įmonės „MarketsandMarkets“ duomenimis, vaizdų atpažinimo technologijų rinkos vertė 2020 m. siekė 26,2 mlrd. JAV dolerių. Žadama, kad iki 2025 m. šios rinkos vertė pakils iki 53,0 mlrd. JAV dolerių, su 15,1 proc. Tokie skaičiai tik patvirtina šių technologijų galimybes ir svarbą netolimoje ateityje.
Veido Atpažinimo Technologijų Silpnosios Pusės ir Ribos
Tačiau kaip ir kiekviena technologija, vaizdų atpažinimas turi ir stipriąsias, ir silpnąsias puses. L. Žilinsko teigimu, apie 70 proc. projektų, susijusių su vaizdų atpažinimu, nepasiekia galutinio rezultato. Dažniausiai tai nutinka dėl to, kad geriau išanalizavus uždavinio reikalavimus ir tikslus kyla kliūčių. Jos pasitaiko įvairios - pradedant netinkamais atmosferiniais reiškiniais, baigiant tuo, kad paaiškėja, jog tam tikruose projektuose kompiuterinio matymo technologijos visiškai nėra būtinos, nes tą gali pakeisti patikimesnės ir paprastesnės priemonės.
Vaizdų atpažinimo technologijoms garsėjant pasaulyje, vis dažniau kalbama apie šios technologijos panaudojimo ribas. Kaupiant šiuos atvaizdus kyla klausimas - ar taip pažeidžiamas žmogaus privatumas? Ar Lietuvoje reikia diskutuoti apie vaizdų atpažinimo technologijų panaudojimo ribas? Tokios technologijos dažniausia sprendžia tam tikrą užduotį - tam jos ir yra užprogramuotos. Visa vaizdinė medžiaga virsta į žinias, skirtas problemai spręsti, bet nėra kaupiamos, nes saugoti neapdorotą vaizdinę medžiagą būtų per brangu.
Kinijos vyriausybė veido atpažinimą naudoja uigūrų etninės mažumos atstovų tapatybei nustatyti ir sekti. Praėjusiais metais „Financial Times‘ atliktas tyrimas atskleidė, kad „Microsoft“ ir Stanfordo universiteto tyrėjai surinko ir, be tiriamųjų žinios ar sutikimo, viešai pasidalino didžiule veido atvaizdų duomenų baze.
Telefono Užraktai: Saugumas ir Patogumas
Savo telefoną daugelis atrakina dešimtis, o kai kurie ir šimtus kartų kasdien. Tačiau ar kada susimąstėte, kokį saugumą užtikrina jūsų naudojamas ekrano užraktas?
„Buvo laikai, kai mobilųjį telefoną naudojome tik paskambinti, išsiųsti SMS ir sužaisti „Gyvatėlę“, o apsaugą „užtikrino“ visiems žinoma dviejų mygtukų kombinacija. Dabar didžioji mūsų skaitmeninio gyvenimo dalis, įskaitant asmeninius duomenis, banko prisijungimus ir darbo dokumentus, telpa išmaniajame, kurį nešiojamės visur ir visada, o jį rakiname naudodami PIN, piršto atspaudą, veido ar akies rainelės atpažinimo technologijas. Tačiau ne visi telefono užrakinimo būdai yra vienodai saugūs“, - pastebi R. Marcišauskienė.
Telefono užraktų pasirinkimas išties platus, o kai kurie gamintojai savo įrenginiuose siūlo ir tokius būdus, kokių kiti neturi. Tad kaip išsirinkti geriausią? „Telia“ ekspertė pataria pirmiausia galvoti apie patogumą: bet kokia spyna yra geriau nei jokios spynos. Žinoma, vienais atvejais įveikti apsaugą užtenka žvitrios akies, kitais reikia ir nemažai pastangų.
Silpniausia apsauga - ekrane piešiamas raštas. Kornelio universiteto (JAV) mokslininkų atliktas tyrimas parodė, kad vos vieną kartą pamatę, kaip žmogus atrakina telefoną pasirinktu raštu, 64 proc. žmonių sugebėjo jį atkurti iš pirmo karto.
Svarbu, kad PIN kodą sudarytų keturi skirtingi skaičiai, jie neitų paeiliui ir nesikartotų. Taip pat PIN kodui nederėtų naudoti savo, tėvų ar vaikų gimimo datos.
Bene saugiausias telefono užrakinimo būdas - slaptažodis, kurį sudaro didžiosios ir mažosios raidės, skaičiai bei kiti simboliai.
Biometriniai (t.y. žmogaus kūno duomenis naudojantys) telefono užrakto sprendimai daugeliu atvejų yra ne tik patogesni, bet ir taupo laiką. Pavyzdžiui, jei jūsų telefonas turi piršto atspaudo skaitytuvą, tereikia priliesti pirštą ir telefonas akimirksniu atsirakina.
Saugesne laikoma veido atpažinimo technologija, bet ir ji nėra visagalė. Olandijos nepelno siekiančios organizacijos „Consumertenbond“ tyrimas parodė, kad iš 110 tirtų išmaniųjų net 42 atvejais įveikti veido atpažinimo užraktą užteko tik aukštos kokybės nuotraukos.
Pačia saugiausia laikoma akies rainelės nuskaitymo technologija, naudojama kai kuriuose „Samsung Galaxy“ išmaniuosiuose - mūsų akies rainelės yra unikalesnės nei pirštų atspaudai, o nepastebėtam gauti akies aukštos raiškos nuotrauką praktiškai neįmanoma.
tags: #mokslo #sriuba #veido #atpazinimas #technologijos