Các ứng dụng nhận dạng khuôn mặt trong AI

Hãy tưởng tượng bạn đến nơi làm việc. Khi bước vào văn phòng, một camera nhanh chóng chụp ảnh khuôn mặt bạn. Đằng sau đó, các kỹ thuật thị giác máy tính tiên tiến bắt đầu hoạt động. Trước tiên, phát hiện đối tượng được sử dụng để xác định rằng trong ảnh có khuôn mặt. Sau đó, hệ thống lập bản đồ các điểm chính trên khuôn mặt bạn - khoảng cách giữa hai mắt, hình dáng mũi và đường cong xương hàm. Những chi tiết này tạo thành một mã kỹ thuật số duy nhất gọi là "faceprint".

Faceprint của bạn sau đó được đối chiếu với cơ sở dữ liệu khuôn mặt của nhân viên để xác nhận danh tính. Quy trình nhanh chóng và trơn tru này cho phép bạn chấm công dễ dàng mà không cần thẻ ID hoặc quét dấu vân tay. Tuy nhiên, nhận dạng khuôn mặt không chỉ được dùng để chấm công tại nơi làm việc. Công nghệ này còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác của cuộc sống.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các ứng dụng của nhận dạng khuôn mặt trong nhiều ngành khác nhau. Chúng ta cũng sẽ thảo luận về những lợi ích và vấn đề đạo đức mà nhận dạng khuôn mặt đặt ra.

Lợi ích của nhận dạng khuôn mặt#

Trước khi đi sâu vào các cách sử dụng nhận dạng khuôn mặt, hãy cùng tìm hiểu những lợi ích của công nghệ này. Các phương pháp nhận dạng và bảo mật truyền thống, chẳng hạn như thẻ ID, mật khẩu và kiểm tra thủ công, thường gây chậm trễ, tiềm ẩn rủi ro gian lận và tạo ra nhiều bất tiện. Công nghệ nhận dạng khuôn mặt thay đổi điều này bằng cách sử dụng phần mềm tiên tiến để nhận dạng mọi người nhanh chóng và chính xác. Công nghệ này cải thiện bảo mật và giúp nhiều tác vụ trở nên nhanh chóng, dễ dàng hơn.

Hình 1. Lợi ích của nhận dạng khuôn mặt.

Dưới đây là một số lợi ích chính:

• Bảo mật tốt hơn: Nhận dạng khuôn mặt giúp bảo vệ an toàn cho các địa điểm bằng cách nhận dạng mọi người chính xác và giảm khả năng truy cập trái phép.
• Tiện lợi: Công nghệ này giúp các tác vụ hằng ngày trở nên dễ dàng hơn, chẳng hạn như chấm công, mở khóa điện thoại hoặc thanh toán mà không cần giấy tờ tùy thân hoặc mật khẩu.
• Quy trình nhanh hơn: Công nghệ này tăng tốc độ nhận dạng và xác minh, giúp mọi việc diễn ra nhanh hơn tại sân bay, nơi làm việc và cửa hàng.
• Trải nghiệm mua sắm tốt hơn: Trong lĩnh vực bán lẻ, nhận dạng khuôn mặt có thể cá nhân hóa trải nghiệm mua sắm bằng cách đưa ra đề xuất phù hợp và rút ngắn thời gian thanh toán, giúp trải nghiệm thú vị hơn.

Một lợi ích thú vị khác là nhận dạng khuôn mặt có thể cải thiện các hệ thống AI bằng cách tự động hóa nhiều quy trình. Nếu bạn đang tích hợp AI vào hoạt động kinh doanh, nhận dạng khuôn mặt là một ứng dụng thị giác máy tính có thể đưa hệ thống của bạn lên một tầm cao mới. Ví dụ, nhận dạng khuôn mặt có thể giúp giám sát việc tuân thủ các quy trình an toàn trong sản xuất, chẳng hạn như kiểm tra xem những công nhân cụ thể có đang đeo trang bị an toàn bắt buộc như mũ bảo hộ, kính bảo hộ và các thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) khác hay không. Thay vì chỉ đếm số công nhân có hoặc không có trang bị an toàn, nhận dạng khuôn mặt giúp xác định cụ thể những công nhân nào.

Nhìn lại ngắn gọn về nhận dạng khuôn mặt qua các năm#

Vào những năm 1990, công nghệ nhận dạng khuôn mặt trở nên phổ biến với các kỹ thuật như phương pháp Eigenface, sử dụng những phương pháp toán học đơn giản để nhận dạng khuôn mặt. Tuy nhiên, các phương pháp ban đầu này không đáng tin cậy trong các tình huống thực tế vì gặp khó khăn trước những thay đổi về ánh sáng, biểu cảm khuôn mặt và góc nhìn.

Vào đầu những năm 2000, các phương pháp mới được phát triển bằng cách sử dụng những đặc trưng cục bộ như bộ lọc Gabor và Local Binary Patterns (LBP). Các phương pháp này xử lý tốt hơn những biến đổi về diện mạo khuôn mặt, nhưng vẫn có những hạn chế và không phải lúc nào cũng đủ chính xác.

Hình 2. Lịch sử của nhận dạng khuôn mặt.

Một bước đột phá lớn xuất hiện vào đầu những năm 2010 cùng với sự phát triển của deep learning, đặc biệt là mạng nơ-ron tích chập (CNNs). Các phương pháp tiên tiến như DeepFace và DeepID sử dụng nhiều lớp xử lý để học các đặc trưng chi tiết của khuôn mặt. Các phương pháp deep learning đã giúp hệ thống nhận dạng khuôn mặt trở nên chính xác và đáng tin cậy hơn nhiều, khiến chúng hữu ích trong nhiều ứng dụng thực tế.

Ứng dụng của nhận dạng khuôn mặt trong nhiều ngành#

Công nghệ nhận dạng khuôn mặt đang phát triển nhanh chóng và được dự đoán sẽ đạt $13.4 tỷ trên toàn cầu vào năm 2028, với tốc độ tăng trưởng 16,3% mỗi năm. Trên thực tế, từ năm 2017 đến năm 2019, 64 quốc gia đã bắt đầu sử dụng giám sát bằng AI kết hợp với nhận dạng khuôn mặt. Một trong những lý do khiến nhận dạng khuôn mặt được áp dụng nhanh chóng là công nghệ này có thể được triển khai trong nhiều ngành, nơi việc nhận dạng khuôn mặt người là yếu tố then chốt. Hãy cùng xem xét chi tiết một số ứng dụng.

Hình 3. Các ứng dụng nhận dạng khuôn mặt khác nhau.

Nhận dạng khuôn mặt trong các cửa hàng bán lẻ#

Trong lĩnh vực bán lẻ, nhận dạng khuôn mặt đang thay đổi cách vận hành của các cửa hàng, giúp việc mua sắm trở nên dễ dàng và cá nhân hóa hơn. Các cửa hàng giờ đây có thể nhận ra khách hàng quay lại và đưa ra đề xuất được cá nhân hóa dựa trên những lần mua trước đó. Điều này giúp trải nghiệm mua sắm thú vị hơn và khuyến khích khách hàng quay lại. Khách hàng cũng có thể sử dụng nhận dạng khuôn mặt để thanh toán tại quầy, loại bỏ nhu cầu dùng tiền mặt hoặc thẻ.

Hình 4. Thanh toán bằng nhận dạng khuôn mặt.

Một ví dụ nổi bật là X5, tập đoàn bán lẻ thực phẩm lớn nhất của Nga. Vào tháng 3 năm 2021, X5 bắt đầu sử dụng hệ thống thanh toán bằng nhận dạng khuôn mặt với Visa và Sberbank. Khách hàng chỉ cần nhìn vào camera 3D là có thể thanh toán. Hệ thống này giúp quản lý hàng đợi tại các cửa hàng dễ dàng hơn bằng cách rút ngắn quy trình thanh toán, giảm thời gian chờ và giúp việc thanh toán diễn ra nhanh chóng, hiệu quả hơn.

Nhận dạng khuôn mặt để bảo mật#

Một trong những lợi ích lớn nhất của công nghệ nhận dạng khuôn mặt là cải thiện bảo mật. Trên điện thoại thông minh và các thiết bị cá nhân khác, công nghệ này cung cấp phương thức nhanh chóng và an toàn để mở khóa màn hình. Nhờ sử dụng nhận dạng khuôn mặt, thiết bị có thể bảo đảm chỉ người dùng được cấp quyền mới truy cập được thông tin nhạy cảm, khiến những người không được phép khó xâm nhập hơn. Công nghệ này bổ sung một lớp bảo mật so với mật khẩu hoặc mã PIN truyền thống, vốn có thể bị đoán hoặc đánh cắp.

Hình 5. Sử dụng nhận dạng khuôn mặt để mở khóa điện thoại.

Nhận dạng khuôn mặt cũng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống giám sát để theo dõi không gian công cộng. Camera an ninh tích hợp nhận dạng khuôn mặt có thể nhận dạng mọi người theo thời gian thực và giúp cơ quan chức năng nhanh chóng phát hiện các mối đe dọa tiềm ẩn. Ví dụ, nhận dạng khuôn mặt có thể tìm ra tội phạm đã được xác định danh tính hoặc người mất tích tại các sự kiện lớn, giúp những địa điểm này an toàn hơn. Doanh nghiệp và các tòa nhà chính phủ cũng sử dụng nhận dạng khuôn mặt để kiểm soát quyền truy cập vào những khu vực hạn chế. Bên cạnh việc tăng cường bảo mật, công nghệ này còn giúp kiểm tra danh tính nhanh chóng và đáng tin cậy hơn.

Nhận dạng khuôn mặt tại sân bay#

Các sân bay đang thay đổi cách vận hành bằng cách sử dụng nhận dạng khuôn mặt. Khi làm thủ tục check-in, hành khách có thể sử dụng nhận dạng khuôn mặt để xác minh danh tính nhanh chóng và an toàn. Khuôn mặt của hành khách được đối chiếu với ảnh khuôn mặt trong giấy tờ đi lại. Quy trình kiểm tra an ninh và lên máy bay cũng trở nên trơn tru hơn. Hành khách không cần xuất trình nhiều loại giấy tờ tùy thân. Thay vào đó, họ chỉ cần nhìn vào camera. Điều này giúp toàn bộ trải nghiệm di chuyển trở nên liền mạch hơn.

Hệ thống tương tự cũng được sử dụng trong quy trình xuất nhập cảnh tại sân bay. Công nghệ này giúp xác minh danh tính chính xác hơn, đẩy nhanh quy trình xuất nhập cảnh và giảm tình trạng ùn tắc. Cơ quan Hải quan và Bảo vệ Biên giới Hoa Kỳ (CBP) đã triển khai công nghệ nhận dạng khuôn mặt tại 238 sân bay. Các hãng hàng không lớn của Hoa Kỳ như Delta, American và United đã tích hợp nhận dạng khuôn mặt vào nhiều giai đoạn trong hành trình của hành khách, từ check-in đến lên máy bay. Đến năm 2025, dự kiến hơn 53% sân bay trên toàn thế giới sẽ sử dụng công nghệ sinh trắc học tại các điểm kiểm tra an ninh.

Hình 6. Đơn giản hóa quy trình xuất nhập cảnh bằng nhận dạng khuôn mặt tại sân bay.

Khi nói nhận dạng khuôn mặt giúp đẩy nhanh quy trình kiểm tra an ninh, điều đó không chỉ có nghĩa là nhanh hơn vài phút. Một nghiên cứu cho thấy tỷ lệ hành khách được xử lý trong vòng 30 phút đã tăng từ 65% lên 87% khi công nghệ sinh trắc học được áp dụng tại sân bay Dublin. Nhiều hành khách cũng đánh giá cao thời gian chờ được rút ngắn và sự thuận tiện khi không phải xuất trình nhiều loại giấy tờ tùy thân. Theo một khảo sát, 73% hành khách thích sử dụng phương thức nhận dạng sinh trắc học hơn các phương pháp truyền thống.

Tìm hiểu các vấn đề đạo đức của nhận dạng khuôn mặt#

Khi công nghệ nhận dạng khuôn mặt trở nên phổ biến hơn, công nghệ này đặt ra những vấn đề đạo đức quan trọng cần được giải quyết. Quyền riêng tư là mối quan tâm hàng đầu. Các hệ thống này thu thập và lưu trữ nhiều dữ liệu cá nhân, chẳng hạn như hình ảnh chi tiết khuôn mặt của mọi người. Dữ liệu này có thể tiết lộ danh tính và những thông tin nhạy cảm của một người như giới tính, tuổi tác và thậm chí cả tình trạng sức khỏe. Có nguy cơ dữ liệu này bị sử dụng sai mục đích, thông qua truy cập hoặc chia sẻ trái phép, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với quyền riêng tư của mỗi cá nhân.

Một mối quan ngại lớn khác là độ thiên lệch và tính công bằng. Nhiều hệ thống nhận dạng khuôn mặt không hoạt động hiệu quả như nhau đối với tất cả mọi người. Chúng thường cho kết quả kém hơn đối với một số nhóm nhất định, chẳng hạn như phụ nữ và người da màu. Các dataset được sử dụng để huấn luyện những hệ thống này thường thiếu tính đa dạng và thiên lệch về một số nhóm dân cư nhất định. Ví dụ, các nghiên cứu cho thấy hệ thống nhận dạng khuôn mặt mắc nhiều lỗi hơn khi nhận dạng người có làn da sẫm màu so với người có làn da sáng màu. Trong các lĩnh vực như thực thi pháp luật và tuyển dụng, điều này có thể dẫn đến đối xử bất công và phân biệt đối xử.

Hình 7. Nhận dạng khuôn mặt đặt ra nhiều vấn đề đạo đức.

Từ năm 2017 đến năm 2019, 64 quốc gia đã bắt đầu sử dụng các hệ thống nhận dạng khuôn mặt cho mục đích giám sát. Việc sử dụng rộng rãi này đặt ra những câu hỏi về các quyền tự do dân sự. Để giải quyết những vấn đề đạo đức này, các biện pháp bảo vệ quyền riêng tư mạnh mẽ, chẳng hạn như mã hóa dữ liệu và kiểm soát truy cập nghiêm ngặt, là điều cần thiết để bảo vệ thông tin cá nhân. Việc huấn luyện các hệ thống nhận dạng khuôn mặt trên những dataset đa dạng cũng rất quan trọng để giảm độ thiên lệch và cải thiện tính công bằng. Các quy định và chính sách rõ ràng có thể giúp quản lý việc sử dụng nhận dạng khuôn mặt, bảo đảm công nghệ được sử dụng có trách nhiệm, đúng đạo đức, đồng thời tôn trọng các quyền và tự do của mọi người.

Nhìn lại lần cuối về nhận dạng khuôn mặt#

Các ứng dụng nhận dạng khuôn mặt đang nhanh chóng trở thành một phần trong cuộc sống hằng ngày, làm thay đổi nhiều ngành nhờ những tính năng tiên tiến. Trong tương lai gần, công nghệ này có thể trở thành một phần quen thuộc trong trải nghiệm của chúng ta tại các cửa hàng, ngân hàng, sân bay và những không gian công cộng khác. Dù có thể thấy rõ các lợi ích, chúng ta cũng cần cân nhắc những vấn đề đạo đức đi kèm. Khi tiếp tục sử dụng nhận dạng khuôn mặt, việc tìm ra sự cân bằng phù hợp giữa đổi mới và tôn trọng các chuẩn mực đạo đức là yếu tố then chốt. Nhờ đó, chúng ta có thể tận dụng tối đa công nghệ này đồng thời bảo vệ các quyền và tự do của mỗi cá nhân.

Bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về AI? Hãy xem repository GitHub của chúng tôi 📚 và tham gia cộng đồng 🤝. Nếu muốn đọc về nhiều ứng dụng AI hơn, trang giải pháp về AI trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và sản xuất của chúng tôi giới thiệu nhiều trường hợp sử dụng thú vị.