Các ứng dụng nhận diện khuôn mặt trong AI

Hãy tưởng tượng bạn đến nơi làm việc. Khi bước vào văn phòng, camera nhanh chóng chụp ảnh khuôn mặt bạn. Ở phía sau, các kỹ thuật thị giác máy tính tiên tiến bắt đầu xử lý. Đầu tiên, phát hiện đối tượng được sử dụng để xác định sự hiện diện của khuôn mặt trong ảnh. Sau đó, hệ thống xác định các điểm mốc 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 "dấu vân tay khuôn mặt".

Sau đó, ảnh nhận diện khuôn mặt của bạn được so sánh với cơ sở dữ liệu khuôn mặt nhân viên để xác nhận danh tính. Quy trình nhanh chóng và thuận tiện giúp 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 mà còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác của cuộc sống.

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

Lợi ích của nhận dạng khuôn mặt#

Trước khi tìm hiểu các ứng dụng khác nhau của 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 như thẻ ID, mật khẩu và kiểm tra thủ công thường gây chậm trễ, tiềm ẩn nguy cơ gian lận và bất tiện. Công nghệ nhận dạng khuôn mặt khắc phục những vấn đề này bằng phần mềm tiên tiến có thể nhận dạng mọi người nhanh chóng và chính xác. Công nghệ này cải thiện bảo mật và giúp nhiều công việc được thực hiện 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 chính xác mọi người và giảm nguy cơ truy cập trái phép.
• Tiện lợi: Công nghệ này giúp các công việc thường ngày dễ dàng hơn, chẳng hạn như chấm công, mở khóa điện thoại hoặc thanh toán mà không cần giấy tờ tùy thân hay mật khẩu.
• Quy trình nhanh hơn: Công nghệ này đẩy nhanh quá trình nhận dạng và xác minh, giúp các quy trình tại sân bay, nơi làm việc và cửa hàng diễn ra nhanh chóng hơn.
• 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 giúp thanh toán nhanh hơn, mang lại trải nghiệm thú vị hơn.

Một lợi ích thú vị khác là nhận dạng khuôn mặt có thể cải thiện 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 mở rộng chức năng của hệ thống. Ví dụ, nhận dạng khuôn mặt có thể giúp giám sát việc tuân thủ các quy trình an toàn trong sản xuất, chẳng hạn kiểm tra xem nhân viên cụ thể có đang mang 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 nhân viên có hoặc không mang trang bị an toàn, nhận dạng khuôn mặt có thể xác định nhân viên nào không tuân thủ.

Nhìn lại quá trình phát triển của công nghệ nhận dạng khuôn mặt#

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

Đầu những năm 2000, các phương pháp mới sử dụng đặc trưng cục bộ như bộ lọc Gabor và Mẫu nhị phân cục bộ (LBP) đã được phát triển. Những phương pháp này xử lý tốt hơn các biến thể về diện mạo khuôn mặt, nhưng vẫn có những hạn chế và không phải lúc nào cũng đủ chính xác.

Hình 2. Lịch sử phát triển của công nghệ 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 (CNN). Các phương pháp tiên tiến như DeepFace và DeepID sử dụng nhiều lớp xử lý để học các đặc trưng khuôn mặt chi tiết. Phương pháp deep learning đã giúp hệ thống nhận dạng khuôn mặt chính xác và đáng tin cậy hơn nhiều, khiến chúng trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng thực tế.

Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt trong nhiều ngành#

Công nghệ nhận dạng khuôn mặt đang phát triển nhanh chóng và dự kiến đạt 13,4 tỷ USD 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 nhận dạng khuôn mặt. Một trong những lý do khiến công nghệ nhận dạng khuôn mặt được áp dụng nhanh chóng là khả năng triển khai trong nhiều ngành, nơi việc nhận dạng khuôn mặt người đóng vai trò thiết yếu. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết một số ứng dụng.

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

Nhận dạng khuôn mặt tại 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 thuận tiện và cá nhân hóa hơn. Các cửa hàng giờ đây có thể nhận ra khách hàng quay lại và đưa ra gợi ý 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 dùng nhận dạng khuôn mặt để thanh toán tại quầy, không cần tiền mặt hay thẻ.

Hình 4. Thanh toán bằng công nghệ nhận dạng khuôn mặt.

Một ví dụ điển hình là X5, tập đoàn bán lẻ thực phẩm lớn nhất nước 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 cửa hàng dễ dàng hơn bằng cách đẩy nhanh 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 cách mở khóa màn hình nhanh chóng và an toàn. Nhờ 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 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 ra 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 hệ thống giám sát để theo dõi không gian công cộng. Camera an ninh có tính năng nhận dạng khuôn mặt có thể nhận diện 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 tội phạm đã biết hoặc người mất tích tại các sự kiện lớn, góp phần làm cho những nơi này an toàn hơn. Doanh nghiệp và tòa nhà chính phủ cũng sử dụng nhận dạng khuôn mặt để kiểm soát quyền truy cập vào các khu vực hạn chế. Công nghệ này vừa tăng cường an ninh vừa giúp việc xác minh danh tính nhanh và đáng tin cậy hơn.

Nhận dạng khuôn mặt tại sân bay#

Sân bay đang chuyển đổi cách vận hành bằng cách sử dụng nhận dạng khuôn mặt. Khi làm thủ tục check-in, hành khách có thể dùng nhận dạng khuôn mặt để xác minh danh tính nhanh chóng và an toàn. Khuôn mặt của hành khách được so sánh với ảnh trong giấy tờ đi lại. Quy trình kiểm tra an ninh và lên máy bay cũng trở nên thuận tiện hơn. Hành khách không cần xuất trình nhiều loại giấy tờ tùy thân mà chỉ cần nhìn vào camera. Điều này giúp toàn bộ hành trình trở nên suôn sẻ hơn.

Hệ thống tương tự cũng được sử dụng trong quy trình nhập cảnh tại sân bay. Công nghệ này giúp xác minh danh tính chính xác hơn, đẩy nhanh quy trình 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. Dự kiến đến năm 2025, hơn 53% sân bay trên thế giới sẽ sử dụng công nghệ sinh trắc học tại các điểm kiểm tra an ninh.

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

Khi nói nhận dạng khuôn mặt giúp đẩy nhanh quy trình kiểm tra an ninh, mức cải thiện không chỉ là vài phút. Một nghiên cứu cho thấy tỷ lệ hành khách được xử lý trong vòng 30 phút tăng từ 65% lên 87% khi sân bay Dublin áp dụng công nghệ sinh trắc học. Nhiều hành khách cũng đánh giá cao việc giảm thời gian chờ 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.

Xem xét các vấn đề đạo đức trong nhận dạng khuôn mặt#

Khi công nghệ nhận dạng khuôn mặt ngày càng phổ biến, công nghệ này làm nảy sinh những quan ngại quan trọng về đạo đức 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 mọi người. Dữ liệu này có thể tiết lộ danh tính và thông tin nhạy cảm của một người như giới tính, tuổi tác, thậm chí cả tình trạng sức khỏe. Dữ liệu có nguy cơ 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 cá nhân.

Một mối lo ngại lớn khác là thiên lệch và tính công bằng. Nhiều hệ thống nhận diện khuôn mặt không hoạt động hiệu quả như nhau với tất cả mọi người. Các hệ thống này thường hoạt động kém hơn với một số nhóm nhất định, chẳng hạn như phụ nữ và người da màu. Các bộ dữ liệu dùng 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 diện khuôn mặt mắc nhiều lỗi hơn khi nhận diện 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 diện khuôn mặt đặt ra nhiều câu hỏi về đạo đức.

Việc sử dụng rộng rãi nhận dạng khuôn mặt để giám sát đặt ra những câu hỏi về quyền tự do dân sự. Để giải quyết các quan ngại đạo đức này, cần có biện pháp bảo vệ quyền riêng tư mạnh mẽ, chẳng hạn như mã hóa dữ liệu và kiểm soát quyền truy cập nghiêm ngặt, nhằm bảo vệ thông tin cá nhân. Việc huấn luyện hệ thống nhận dạng khuôn mặt trên các dataset đa dạng cũng rất quan trọng để giảm thiên kiến 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, đảm bảo công nghệ được sử dụng có trách nhiệm và phù hợp đạo đức, đồng thời tôn trọng quyền và tự do của mọi người.

Nhìn lại công nghệ nhận diện khuôn mặt#

Các ứng dụng nhận diện khuôn mặt đang nhanh chóng trở thành một phần trong cuộc sống hằng ngày, làm thay đổi nhiều ngành công nghiệp nhờ các 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 cửa hàng, ngân hàng, sân bay và các không gian công cộng khác. Dù lợi ích của công nghệ này rất rõ ràng, chúng ta cũng cần cân nhắc những mối lo ngại về đạo đức đi kèm. Khi tiếp tục sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt, điều cốt yếu là tìm được sự cân bằng phù hợp giữa đổi mới và việc tôn trọng các chuẩn mực đạo đức. Nhờ đó, chúng ta có thể tận dụng tối đa công nghệ này đồng thời bảo vệ các quyền và tự do cá nhân.

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