Применение распознавания лиц в ИИ

Представь, что ты приходишь на работу. Войдя в офис, ты попадаешь в объектив камеры. За кулисами начинают работать передовые методы компьютерного зрения. Сначала обнаружение объектов определяет, что на снимке есть лицо. Затем система отмечает ключевые точки лица — расстояние между глазами, форму носа и изгиб линии подбородка. Эти данные формируют уникальный цифровой код, который называют «отпечатком лица».

Затем отпечаток твоего лица сравнивается с базой данных лиц сотрудников, чтобы подтвердить твою личность. Благодаря быстрому и удобному процессу ты можешь без труда отметить приход на работу — без пропуска или сканирования отпечатка пальца. Но распознавание лиц используют не только для учета рабочего времени. Эта технология применяется и во многих других сферах нашей жизни.

В этой статье мы рассмотрим применение распознавания лиц в разных отраслях. Также обсудим преимущества этой технологии и связанные с ней этические вопросы.

Преимущества распознавания лиц#

Прежде чем перейти к разным сферам применения распознавания лиц, давай разберемся в его преимуществах. Традиционные способы идентификации и защиты, такие как пропуска, пароли и проверки вручную, часто приводят к задержкам, создают риск мошенничества и доставляют неудобства. Технология распознавания лиц меняет ситуацию: современное программное обеспечение быстро и точно идентифицирует людей. Это повышает безопасность и ускоряет выполнение многих задач.

Рис. 1. Преимущества распознавания лиц.

Вот несколько ключевых преимуществ:

• Повышение безопасности: распознавание лиц помогает защитить объекты, точно идентифицируя людей и снижая вероятность несанкционированного доступа.
• Удобство: технология упрощает повседневные задачи — например, отметку прихода на работу, разблокировку телефона и оплату покупок — без физических документов или паролей.
• Ускорение процессов: эта технология ускоряет идентификацию и проверку личности, помогая быстрее обслуживать людей в аэропортах, на рабочих местах и в магазинах.
• Улучшение качества покупок: в розничной торговле распознавание лиц может сделать покупки удобнее: персональные рекомендации и быстрое оформление заказов сделают процесс приятнее.

Еще одно интересное преимущество: распознавание лиц помогает совершенствовать системы ИИ, автоматизируя различные процессы. Если ты внедряешь ИИ в бизнес-процессы, распознавание лиц — это приложение компьютерного зрения, которое поможет вывести систему на новый уровень. Например, распознавание лиц может помочь контролировать соблюдение протоколов безопасности на производстве: проверять, носят ли сотрудники обязательные средства защиты, например каски, защитные очки и другие средства индивидуальной защиты (PPE). Вместо того чтобы просто подсчитывать количество сотрудников в средствах защиты и без них, распознавание лиц помогает определить, кто именно из сотрудников не соблюдает требования.

Краткий обзор истории распознавания лиц#

В 1990-х годах технология распознавания лиц стала популярной благодаря таким методам, как подход Eigenface, в котором для распознавания лиц использовались простые математические методы. Однако эти ранние методы оказались ненадежными в реальных условиях: они плохо справлялись с изменениями освещения, выражения лица и угла съемки.

В начале 2000-х появились новые методы, использующие локальные признаки, например фильтры Габора и локальные бинарные шаблоны (LBP). Они лучше справлялись с различиями во внешнем виде лиц, но все еще имели ограничения и не всегда обеспечивали достаточную точность.

Рис. 2. История распознавания лиц.

В начале 2010-х произошел большой прорыв благодаря развитию глубокого обучения, особенно сверточных нейронных сетей (CNNs). Передовые методы, такие как DeepFace и DeepID, используют несколько слоев обработки, чтобы изучать детальные признаки лиц. Благодаря глубокому обучению системы распознавания лиц стали намного точнее и надежнее, что сделало их полезными для множества практических задач.

Применение распознавания лиц в разных отраслях#

Технология распознавания лиц быстро развивается, и, по прогнозам, к 2028 году ее мировой рынок достигнет 13,4 млрд долларов, ежегодно увеличиваясь на 16,3%. Фактически с 2017 по 2019 год 64 страны начали применять видеонаблюдение на базе ИИ с распознаванием лиц. Одна из причин стремительного распространения технологии — ее применимость во многих отраслях, где важно идентифицировать человека по лицу. Рассмотрим несколько примеров.

Рис. 3. Различные области применения распознавания лиц.

Распознавание лиц в розничных магазинах#

В розничной торговле распознавание лиц меняет работу магазинов, делая покупки проще и персонализированнее. Теперь магазины могут узнавать постоянных покупателей и давать персональные рекомендации на основе их прошлых покупок. Это делает покупки приятнее и побуждает клиентов возвращаться. Покупатели также могут оплачивать покупки на кассе с помощью распознавания лиц, не используя наличные или карты.

Рис. 4. Оплата с помощью распознавания лиц.

Хороший пример — X5, крупнейшая российская продуктовая розничная сеть. В марте 2021 года X5 начала использовать систему оплаты с распознаванием лиц совместно с Visa и Сбербанком. Покупателям достаточно посмотреть в 3D-камеру, чтобы оплатить покупку. Эта система упрощает управление очередями в магазинах: ускоряет оплату, сокращает время ожидания и делает расчеты быстрее и эффективнее.

Распознавание лиц для обеспечения безопасности#

Одно из главных преимуществ технологии распознавания лиц — повышение безопасности. На смартфонах и других личных устройствах она позволяет быстро и безопасно разблокировать экран. Благодаря распознаванию лиц устройства предоставляют доступ к конфиденциальной информации только авторизованным пользователям, затрудняя проникновение посторонних. Это дополнительный уровень защиты по сравнению с обычными паролями и PIN-кодами, которые можно угадать или украсть.

Рис. 5. Разблокировка телефона с помощью распознавания лиц.

Распознавание лиц также широко используют в системах видеонаблюдения для мониторинга общественных мест. Камеры безопасности с функцией распознавания лиц могут идентифицировать людей в реальном времени и помогать властям быстро выявлять потенциальные угрозы. Например, на крупных мероприятиях технология распознавания лиц позволяет находить разыскиваемых преступников или пропавших людей, повышая безопасность таких мест. Компании и государственные учреждения также применяют распознавание лиц, чтобы контролировать доступ в зоны ограниченного доступа. Это повышает безопасность и одновременно ускоряет и повышает надежность проверки личности.

Распознавание лиц в аэропорту#

Аэропорты меняют процессы работы благодаря распознаванию лиц. При регистрации пассажиры могут быстро и безопасно подтвердить личность с помощью этой технологии. Система сравнивает лицо пассажира с его фотографией в проездных документах. Проверки безопасности и посадка на рейс также проходят проще. Пассажирам больше не нужно предъявлять несколько документов: достаточно посмотреть в камеру. Так поездка становится удобнее на всех этапах.

Эту же систему используют при прохождении пограничного контроля в аэропортах. Она повышает точность проверки личности, ускоряет прохождение контроля и сокращает задержки. Таможенно-пограничная служба США (CBP) внедрила технологию распознавания лиц в 238 аэропортах. Крупные авиакомпании США, такие как Delta, American и United, интегрировали распознавание лиц в разные этапы обслуживания пассажиров — от регистрации до посадки. По прогнозам, к 2025 году более 53% аэропортов мира будут использовать биометрию на пунктах досмотра.

Рис. 6. Упрощение пограничного контроля в аэропортах с помощью распознавания лиц.

Когда мы говорим, что распознавание лиц ускоряет проверку безопасности, речь идет не просто о нескольких минутах. Согласно исследованию, после внедрения биометрии в аэропорту Дублина доля пассажиров, прошедших проверку за 30 минут, выросла с 65% до 87%. Многие пассажиры также ценят сокращение времени ожидания и удобство, связанное с тем, что не нужно предъявлять несколько документов. Согласно опросу, 73% пассажиров предпочитают биометрическую идентификацию традиционным методам.

Этические проблемы распознавания лиц#

По мере распространения технологии распознавания лиц возникают важные этические вопросы, которые необходимо решать. В первую очередь это конфиденциальность. Такие системы собирают и хранят большой объем личных данных, например подробные изображения лиц. Эти данные могут раскрыть личность человека и конфиденциальную информацию, такую как пол, возраст и даже состояние здоровья. Существует риск неправомерного использования этих данных — из-за несанкционированного доступа или передачи, — что создает серьезную угрозу личной жизни людей.

Еще одна серьезная проблема — предвзятость и справедливость. Многие системы распознавания лиц работают не одинаково хорошо со всеми людьми. Часто они хуже справляются с распознаванием лиц некоторых групп, например женщин и людей с цветной кожей. Данные, используемые для обучения этих систем, часто недостаточно разнообразны и смещены в сторону определенных групп населения. Например, исследования показали, что системы распознавания лиц чаще ошибаются при идентификации людей с более темной кожей, чем людей со светлой кожей. В таких областях, как правоохранительная деятельность и найм, это может привести к несправедливому обращению и дискриминации.

Рис. 7. Распознавание лиц поднимает множество этических вопросов.

С 2017 по 2019 год 64 страны начали использовать системы распознавания лиц для наблюдения. Такое широкое применение вызывает вопросы о гражданских свободах. Чтобы решить этические проблемы, необходимо обеспечить надежную защиту конфиденциальности, например шифрование данных и строгий контроль доступа, — это поможет защитить личную информацию. Также крайне важно обучать системы распознавания лиц на разнообразных наборах данных, чтобы уменьшить предвзятость и повысить справедливость. Четкие правила и политики помогут регулировать использование распознавания лиц и гарантировать его ответственное и этичное применение с уважением к правам и свободам людей.

Итоги: распознавание лиц#

Приложения для распознавания лиц стремительно входят в нашу повседневную жизнь и меняют многие отрасли благодаря своим передовым возможностям. Вскоре они могут стать привычной частью нашего опыта в магазинах, банках, аэропортах и других общественных местах. Хотя преимущества очевидны, необходимо учитывать и связанные с этой технологией этические проблемы. Продолжая использовать распознавание лиц, важно найти баланс между инновациями и соблюдением этических норм. Так мы сможем в полной мере использовать эту технологию, защищая права и свободы каждого человека.

Хочешь узнать больше об ИИ? Загляни в наш репозиторий GitHub 📚 и присоединяйся к нашему сообществу 🤝. Если хочешь почитать о других применениях ИИ, на странице наших решений для ИИ в здравоохранении и производстве представлены интересные примеры использования.