تطبيقات التعرّف على الوجوه في الذكاء الاصطناعي

تخيل أنك وصلت إلى العمل. عند دخولك المكتب، تلتقط كاميرا صورة سريعة لوجهك. وفي الخلفية، تبدأ تقنيات الرؤية الحاسوبية المتقدمة عملها. أولًا، يُستخدم اكتشاف الكائنات لتحديد وجود وجه في الصورة. ثم تُحدَّد النقاط الرئيسية على وجهك، مثل المسافة بين عينيك وشكل أنفك وانحناءة فكك. وتشكل هذه التفاصيل رمزًا رقميًا فريدًا يُسمى «بصمة الوجه».

ثم تُقارَن بصمة وجهك بقاعدة بيانات لوجوه الموظفين للتحقق من هويتك. وتتيح هذه العملية السريعة والسلسة تسجيل الحضور بسهولة من دون الحاجة إلى بطاقة هوية أو مسح بصمة الإصبع. لكن التعرف على الوجوه لا يُستخدم لتسجيل الحضور في مكان العمل فحسب، بل يُستخدم أيضًا في مجالات كثيرة أخرى من حياتنا.

في هذه المقالة، سنستكشف تطبيقات التعرف على الوجه في مختلف القطاعات. كما سنناقش مزايا التعرف على الوجه والمسائل الأخلاقية التي يثيرها.

مزايا التعرف على الوجه#

قبل التطرق إلى الاستخدامات المختلفة للتعرف على الوجه، لنتعرف على مزاياه. غالبًا ما تنطوي أساليب تحديد الهوية والأمن التقليدية، مثل بطاقات الهوية وكلمات المرور والفحوص اليدوية، على تأخيرات ومخاطر احتيال ومضايقات. وتغير تقنية التعرف على الوجه ذلك باستخدام برمجيات متقدمة للتعرف على الأشخاص بسرعة ودقة. فهي تعزز الأمن وتجعل العديد من المهام أسرع وأسهل.

الشكل 1. مزايا التعرف على الوجه.

فيما يلي بعض المزايا الرئيسية:

• تعزيز الأمن: يساعد التعرف على الوجه في تأمين الأماكن من خلال تحديد هوية الأشخاص بدقة والحد من احتمال الدخول غير المصرح به.
• السهولة: يجعل المهام اليومية أسهل، مثل تسجيل الحضور في العمل، أو فتح الهاتف، أو إجراء المدفوعات، دون الحاجة إلى هويات مادية أو كلمات مرور.
• تسريع الإجراءات: تسرّع هذه التقنية تحديد الهوية والتحقق منها، ما يجعل الإجراءات أسرع في المطارات وأماكن العمل والمتاجر.
• تجربة تسوق أفضل: في قطاع التجزئة، يمكن للتعرف على الوجوه تخصيص تجربة التسوق من خلال تقديم اقتراحات ملائمة وإتاحة الدفع بسرعة أكبر، ما يجعل التجربة أكثر متعة.

ومن المزايا الأخرى المثيرة للاهتمام أن التعرف على الوجوه يمكن أن يحسن أنظمة الذكاء الاصطناعي عبر أتمتة عمليات مختلفة. إذا كنت تدمج الذكاء الاصطناعي في عمليات أعمالك، فإن التعرف على الوجوه تطبيق للرؤية الحاسوبية يوسّع نطاق ما يستطيع نظامك إنجازه. فعلى سبيل المثال، يمكن للتعرف على الوجوه المساعدة في مراقبة الالتزام ببروتوكولات السلامة في التصنيع، مثل التحقق مما إذا كان عمال محددون يرتدون معدات السلامة المطلوبة، كالخوذات والنظارات وغيرها من معدات الوقاية الشخصية (PPE). وبدلًا من الاكتفاء بعدّ العمال الذين يرتدون معدات السلامة أو لا يرتدونها، يستطيع التعرف على الوجوه تحديد العمال غير الملتزمين.

لمحة موجزة عن تاريخ التعرف على الوجه#

في تسعينيات القرن العشرين، انتشرت تقنية التعرف على الوجه بفضل أساليب مثل نهج Eigenface، الذي استخدم طرقًا رياضية بسيطة للتعرف على الوجوه. لكن هذه الأساليب المبكرة لم تكن موثوقة في ظروف العالم الحقيقي، إذ واجهت صعوبة في التعامل مع تغيرات الإضاءة وتعابير الوجه والزوايا.

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، طُورت أساليب جديدة تستخدم السمات المحلية، مثل مرشحات Gabor والأنماط الثنائية المحلية (LBP). وكانت هذه الأساليب أفضل في التعامل مع الاختلافات في مظهر الوجه، لكنها ظلت محدودة ولم تكن دقيقة بما يكفي دائمًا.

الشكل 2. تاريخ التعرف على الوجه.

حدث تقدم كبير في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين مع انتشار التعلم العميق، ولا سيما الشبكات العصبية الالتفافية (CNNs). واستخدمت أساليب متقدمة مثل DeepFace وDeepID طبقات متعددة من المعالجة لتعلم السمات التفصيلية للوجوه. وجعلت أساليب التعلم العميق أنظمة التعرف على الوجوه أدق وأكثر موثوقية بكثير، ما جعلها مفيدة في تطبيقات واقعية كثيرة.

استخدامات التعرف على الوجه في قطاعات متعددة#

ينمو سوق تقنية التعرف على الوجه بسرعة، ومن المتوقع أن تبلغ قيمته عالميًا $13.4 مليار بحلول عام 2028، بمعدل نمو سنوي قدره 16.3%. وفي الواقع، بدأت 64 دولة باستخدام المراقبة بالذكاء الاصطناعي مع التعرف على الوجه في الفترة بين عامي 2017 و2019. ومن أسباب سرعة تبني التعرف على الوجه إمكانية تطبيقه في قطاعات كثيرة يكون فيها تحديد هوية الأشخاص أمرًا بالغ الأهمية. لنلقِ نظرة مفصلة على بعض هذه التطبيقات.

الشكل 3. تطبيقات متنوعة للتعرف على الوجه.

التعرف على الوجه في متاجر التجزئة#

في قطاع التجزئة، يغير التعرف على الوجه طريقة عمل المتاجر، ويجعل التسوق أسهل وأكثر تخصيصًا. إذ يمكن للمتاجر الآن التعرف على العملاء العائدين وتقديم توصيات مخصصة استنادًا إلى مشترياتهم السابقة. وهذا يجعل التسوق أكثر متعة ويشجع العملاء على العودة. كما يمكن للعملاء استخدام التعرف على الوجه للدفع عند المحاسبة، ما يلغي الحاجة إلى النقود أو البطاقات.

الشكل 4. المدفوعات باستخدام التعرف على الوجه.

من الأمثلة البارزة مجموعة X5، أكبر مجموعة لتجارة المواد الغذائية بالتجزئة في روسيا. ففي مارس 2021، بدأت X5 استخدام نظام للدفع بالتعرف على الوجه بالتعاون مع Visa وSberbank. ويمكن للعملاء الدفع بمجرد النظر إلى كاميرا ثلاثية الأبعاد. ويسهّل هذا النظام إدارة الطوابير في المتاجر عبر تسريع عملية الدفع وتقليل أوقات الانتظار وجعل إجراءات المحاسبة أسرع وأكثر كفاءة.

التعرف على الوجه لتعزيز الأمن#

من أبرز مزايا تقنية التعرف على الوجه أنها تحسن الأمن. ففي الهواتف الذكية والأجهزة الشخصية الأخرى، توفر طريقة سريعة وآمنة لفتح الشاشات. ومن خلال استخدام التعرف على الوجه، تستطيع الأجهزة ضمان وصول المستخدمين المصرح لهم وحدهم إلى المعلومات الحساسة، ما يصعّب على غير المصرح لهم اختراقها. كما تضيف طبقة أمنية إضافية مقارنة بكلمات المرور التقليدية أو رموز PIN التي يمكن تخمينها أو سرقتها.

الشكل 5. استخدام التعرف على الوجه لفتح هاتفك.

يُستخدم التعرف على الوجوه أيضًا على نطاق واسع في أنظمة المراقبة لمتابعة الأماكن العامة. إذ تستطيع كاميرات الأمن المزودة بالتعرف على الوجوه تحديد هوية الأشخاص في الوقت الفعلي ومساعدة السلطات على رصد التهديدات المحتملة بسرعة. فعلى سبيل المثال، يستطيع التعرف على الوجوه العثور على المجرمين المعروفين أو الأشخاص المفقودين في الفعاليات الكبرى، ما يجعل هذه الأماكن أكثر أمانًا. وتستخدم الشركات والمباني الحكومية أيضًا التعرف على الوجوه لضبط الدخول إلى المناطق المحظورة. وإلى جانب تعزيز الأمن، تتيح هذه التقنية إجراء عمليات التحقق من الهوية بسرعة وموثوقية أكبر.

التعرف على الوجه في المطار#

تُحدث المطارات تحولًا في طريقة تشغيلها باستخدام التعرف على الوجوه. فعند تسجيل الوصول، يستطيع المسافرون استخدام التعرف على الوجوه للتحقق من هويتهم بسرعة وأمان. وتُقارَن صورة وجه المسافر بصورة وجهه في وثائق السفر. كما تصبح الفحوص الأمنية والصعود إلى الطائرة أكثر سلاسة. ولا يحتاج المسافرون إلى إبراز عدة وثائق لإثبات الهوية، بل يمكنهم النظر إلى كاميرا فحسب. وهذا يجعل تجربة السفر بأكملها أكثر سلاسة.

يُستخدم النظام نفسه أيضًا في إجراءات الهجرة بالمطارات. فهو يجعل التحقق من الهوية أدق، ويسرّع إجراءات الهجرة، ويحد من الاختناقات. وقد نشرت هيئة الجمارك وحماية الحدود الأمريكية (CBP) تقنية التعرف على الوجوه في 238 مطارًا. ودمجت شركات طيران أمريكية كبرى مثل Delta وAmerican وUnited هذه التقنية في مراحل مختلفة من رحلة المسافر، بدءًا من تسجيل الوصول وحتى الصعود إلى الطائرة. ومن المتوقع أن تستخدم أكثر من 53% من المطارات حول العالم القياسات الحيوية عند نقاط التفتيش الأمني بحلول عام 2025.

الشكل 6. تبسيط إجراءات الهجرة في المطارات باستخدام التعرف على الوجه.

عندما نقول إن التعرف على الوجه يسرّع إجراءات الفحوص الأمنية، فلا نعني بضع دقائق فحسب. فقد وجدت دراسة أن نسبة الركاب الذين أُنجزت إجراءاتهم خلال 30 دقيقة ارتفعت من 65% إلى 87% بعد إدخال القياسات الحيوية في مطار دبلن. ويقدّر كثير من الركاب أيضًا تقليل أوقات الانتظار وسهولة عدم الاضطرار إلى تقديم أشكال متعددة من إثبات الهوية. ووفقًا لاستطلاع، يفضل 73% من الركاب استخدام التحقق من الهوية بالقياسات الحيوية بدلًا من الأساليب التقليدية.

التعامل مع القضايا الأخلاقية للتعرف على الوجه#

مع تزايد شيوع تقنية التعرف على الوجه، تثير مخاوف أخلاقية مهمة ينبغي معالجتها. وتأتي الخصوصية في مقدمة هذه المخاوف. إذ تجمع هذه الأنظمة قدرًا كبيرًا من البيانات الشخصية وتخزنها، مثل الصور التفصيلية لوجوه الأشخاص. ويمكن لهذه البيانات أن تكشف هوية الشخص ومعلومات حساسة مثل الجنس والعمر وحتى الحالات الصحية. وهناك خطر من إساءة استخدام هذه البيانات، سواء عبر الوصول غير المصرح به إليها أو مشاركتها، ما يشكل تهديدًا خطيرًا لخصوصية الأفراد.

ومن المخاوف الكبيرة الأخرى التحيّز والإنصاف. لا تعمل العديد من أنظمة التعرّف على الوجوه بالكفاءة نفسها مع الجميع. وغالبًا ما يكون أداؤها أسوأ مع مجموعات معينة، مثل النساء والأشخاص ذوي البشرة الملونة. فكثيرًا ما تفتقر مجموعات البيانات المستخدمة لتدريب هذه الأنظمة إلى التنوع، وتكون متحيزة لصالح فئات سكانية معينة. فعلى سبيل المثال، أظهرت الدراسات أن أنظمة التعرّف على الوجوه ترتكب أخطاء أكثر عند التعرّف على الأشخاص ذوي البشرة الداكنة مقارنةً بذوي البشرة الفاتحة. وفي مجالات مثل إنفاذ القانون والتوظيف، قد يؤدي ذلك إلى معاملة غير منصفة وتمييز.

الشكل 7. يثير التعرّف على الوجوه العديد من التساؤلات الأخلاقية.

يثير الاستخدام الواسع للتعرف على الوجوه لأغراض المراقبة تساؤلات بشأن الحريات المدنية. ولمعالجة هذه المخاوف الأخلاقية، لا بد من تطبيق تدابير قوية لحماية الخصوصية، مثل تشفير البيانات وضوابط الوصول الصارمة، لضمان سلامة المعلومات الشخصية. ومن الضروري أيضًا تدريب أنظمة التعرف على الوجوه باستخدام مجموعات بيانات متنوعة للحد من التحيز وتعزيز الإنصاف. ويمكن للوائح والسياسات الواضحة أن تساعد في تنظيم استخدام التعرف على الوجوه وضمان استخدامه بمسؤولية وأخلاقية، مع احترام حقوق الناس وحرياتهم.

نظرة أخيرة على التعرّف على الوجوه#

سرعان ما أصبحت تطبيقات التعرّف على الوجوه جزءًا من حياتنا اليومية، إذ تُحدث تغييرًا في العديد من القطاعات بفضل إمكاناتها المتقدمة. وقد تصبح قريبًا جزءًا مألوفًا من تجاربنا في المتاجر والمصارف والمطارات وغيرها من الأماكن العامة. وعلى الرغم من وضوح فوائدها، ينبغي لنا أيضًا مراعاة المخاوف الأخلاقية المرتبطة بها. ومع استمرارنا في استخدام التعرّف على الوجوه، يكمن الحل في إيجاد التوازن المناسب بين الابتكار واحترام قواعد السلوك الأخلاقي. وبهذه الطريقة، يمكننا الاستفادة الكاملة من هذه التقنية مع حماية حقوق الأفراد وحرياتهم.

هل ترغب في التعمق أكثر في الذكاء الاصطناعي؟ تفقّد مستودعنا على GitHub وانضم إلى مجتمعنا. وإذا أردت القراءة عن المزيد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي، تعرض صفحات حلولنا الخاصة بالذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية والتصنيع حالات استخدام شيقة ومتنوعة.