Veido atpažinimo technologjos evoliucija žengia link tobulo tikslumo atpažįstant gyvūnus
Veido atpažinimas tai yra gebėjimas nustatyti arba patikrinti asmens tapatybę pagal jo veido bruožus. Šis gebėjimas jau seniai yra žmogaus intelekto požymis, leidžiantis mums atskirti draugus nuo nepažįstamųjų ir padedantis mums orientuotis socialiniame pasaulyje.
Tačiau pastaraisiais metais dėl sparčios kompiuterinės regos, mašinų mokymosi ir dirbtinio intelekto pažangos, mašinos jau laisvai gali tiksliai atpažinti veidus. Veido atpažinimo evoliuciją galima atsekti nuo pirmųjų kompiuterijos dienų, kai mokslininkai pirmą kartą pradėjo tyrinėti vaizdų apdorojimo algoritmų galimybes[1].
Septintajame ir aštuntajame dešimtmetyje mokslininkai sukūrė pagrindinius kompiuterinės regos algoritmus, kuriais buvo galima aptikti ir sekti paprastas geometrines figūras vaizduose. Šie ankstyvieji algoritmai tapo vėlesnių veidų aptikimo ir atpažinimo darbų pagrindu.
Tačiau tik XX a. dešimtajame dešimtmetyje veidų atpažinimas pradėjo sulaukti rimto mokslininkų bendruomenės dėmesio. 1991 m. Masačusetso technologijos instituto (MIT) mokslininkai sukūrė sistemą, kuri, naudodama iš anksto įrašytų vaizdų duomenų bazę, galėjo atpažinti veidus realiuoju laiku.
Ši sistema naudojo matematinį metodą, vadinamą pagrindinių komponenčių analize, kad išanalizuotų unikalius kiekvieno veido bruožus ir sukurtų kiekvieno asmens veido matematinį modelį. Vėlesniais metais mokslininkai toliau tobulino veidų atpažinimo algoritmus, siekdami sukurti sistemas, kurios galėtų atpažinti veidus realioje aplinkoje, pavyzdžiui, perpildytose gatvėse ar užimtuose oro uostuose[2].
Spartus technologijų tobulėjimas pavertė algoritmus daug galingesniais
Vienas iš pagrindinių iššūkių, su kuriais susidūrė tyrėjai, buvo susijęs su apšvietimo, pozos ir veido išraiškos pokyčiais, kurie gali turėti įtakos veido atpažinimo sistemų tikslumui. Siekdami išspręsti šiuos iššūkius, tyrėjai sukūrė sudėtingesnius algoritmus, galinčius aptikti ir ištaisyti šiuos pokyčius, pavyzdžiui, aktyvųjį išvaizdos modelį (angl. Active Appearance Model, AAM) ir vietinio dvejetainio modelio (angl. Local Binary Pattern, LBP) algoritmą.
Šie algoritmai galėjo analizuoti įvairius veido bruožus, įskaitant raukšles, randus ir kitas subtilias detales, ir labai tiksliai atpažinti veidus net ir sudėtingomis sąlygomis.
Pastaraisiais metais pažanga gilaus mokymosi ir dirbtinio intelekto srityse sukėlė revoliuciją veidų atpažinimo srityje, todėl tapo įmanoma sukurti sistemas, kurios gali atpažinti veidus dar tiksliau ir greičiau. Deep leanring tai yra mašininio mokymosi rūšis, kurioje naudojami daugiasluoksniai neuroniniai tinklai dideliems duomenų kiekiams apdoroti ir prasmingiems modeliams išgauti.
Vienas iš gilaus mokymosi algoritmų, naudojamų veidų atpažinimui, yra mokslininkų sukurtas algoritmas „DeepFace“. Jis naudoja gilųjį neuroninį tinklą su devyniais sluoksniais, kad išanalizuotų veido bruožus ir sukurtų kiekvieno veido matematinį atvaizdą.
Algoritmas buvo apmokytas iš daugiau kaip 4 mln. vaizdų duomenų bazės ir sugebėjo pasiekti 97,35 % tikslumą duomenų rinkinyje, kuriame yra daugiau kaip 13 000 veidų vaizdų iš interneto. Kitas pavyzdys gilaus mokymosi algoritmo, naudojamo veidams atpažinti, yra „Google“ mokslininkų sukurtas algoritmas.
„FaceNet“ naudoja neuroninį tinklą su daugiau kaip 200 mln. parametrų, kad sukurtų kiekvieno veido matematinį atvaizdavimą, vadinamą įterpimu. Algoritmas buvo apmokytas iš daugiau nei 3 mlrd. vaizdų duomenų bazės ir sugebėjo pasiekti 99,63 % tikslumą LFW duomenų rinkinyje[3].
Veido atpažinimo programėlė 99 % tikslumu atpažįsta jūsų augintinius
Protu nesuvokiama technologija pasitelkia dirbtinį intelektą, kad perskaitytų jūsų šuns nosies atspaudą ir veidą. Taip identifikuoja konkretų gyvūną[4].
Šiais laikais daugelis iš mūsų savo augintinius čipuoja, kad galėtų juos sekti, jei kas nors nutiktų. Tačiau nauja dirbtinio intelekto valdoma augintinių atpažinimo programėlė gali padėti mums pamiršti lustus ir naudoti telefono kamerą augintinių veidams atpažinti.
Dėl šios technologijos nebereikės naudoti mikroschemų ir bus patogiau sekti savo augintinius. Programėlė leidžia augintinių savininkams registruoti juos ir saugoti jų veido bruožus duomenų bazėje. Tada, jei augintinis kada nors dingtų, programėle būtų galima nuskaityti rastų gyvūnų nuotraukas ir nustatyti, ar jos atitinka registruoto augintinio bruožus.
Ši technologija gali iš esmės pakeisti naminių gyvūnėlių savininkų naminių gyvūnėlių apskaitą ir suteikti daugiau patogumų tiek naminiams gyvūnėliams, tiek jų savininkams. Ši programėlė vadinasi „PetNow“ ir yra pirmoji biometrinio identifikavimo programėlė, kurioje šuns nosies ir katės veido atspaudas naudojamas jų unikaliam identifikavimui.
Kaip tai veikia?
Tai neinvazinis būdas sekti ir nuskaityti augintinio veidą net jam judant. Tai visiškai nauja programėlė, kuri „Google Play“ parduotuvėje turi 90 atsiliepimų, o „Apple Store“ programėlių parduotuvėje tik septynis atsiliepimus.
Atsisiųsdami programėlę turite tik nukreipti kamerą į savo augintinio veidą ir leisti dirbtiniam intelektui jį nuskaityti. Kai nuskaitymas bus baigtas, jūsų augintinis bus užregistruotas, bus sukurtas profilis ir susietas su jūsų kontaktine informacija.
Jūsų šuo turi unikalų nosies antspaudą, kuris leidžia šiam būdui veikti daug tiksliau. Toks antspaudas iš esmės veikia kaip žmogaus piršto atspaudas ir yra unikalus kiekvienam augintiniui. Gyvūno augintinio identifikavimo kortelės negalima nuimti kaip antkaklio ar žetono, ir nereikia atlikti invazinės operacijos, kaip tai padarytų veterinarijos gydytojas, įdėdamas lustą.
Be to, programėle galima naudotis visiškai nemokamai, o aplikacijos kūrėjai teigia, kad tai galėtų būti alternatyva brangiam gyvūnų augintinių draudimui, nes tokio tipo draudimas tradiciškai buvo brangus ir ribotas dėl to, kad tinkamai identifikuoti šunis ir kates buvo sudėtinga.
Sukūrę savo augintinio profilį, galite naudoti „PetNow“ programėlę ir pranešti apie dingusį augintinį. Tada programėlė gali padėti surasti jūsų augintinį, įspėdama jus, jei kas nors randa jūsų augintinį ir praneša apie tai programėlei.
Pradeda gaminti ir išmanias augintinių dureles, kurios šiuos atpažįsta
Išmaniosios naminių gyvūnėlių durys, kurios, kaip teigiama, atpažįsta jūsų augintinius ir tik jūsų augintinius, ką tik užbaigė pradinę pristatymo kampaniją ir bus pradėta jas gaminti.
Dauguma durelių gyvūnams augintiniams iš esmės yra tik mažos skylutės, išpjautos įprastų durelių apačioje, uždengtos plastikine sklende. Problema ta, kad ši sklendė suteikia vienodą galimybę laukiniams gyvūnams, benamiams gyvūnams ir kitų žmonių naminiams gyvūnams patekti į jūsų namus ir sukelti įvairų chaosą[5].
Tačiau „Petvation“ kūrėjai teigia, kad jos išmaniosios durys naudoja veido atpažinimo programinę įrangą ir mašininį mokymąsi, kad pastebėjus jūsų augintinį automatiškai pasislinktų į viršų ir užsidarytų už jo. Taip išvengia nepageidaujamų keturkojų svečių.
Jie teigia, kad naujosios durys yra tokios išmanios, kad naminių gyvūnėlių mylėtojai gali neįleisti šunų ir įsileisti kates arba atvirkščiai. Jos netgi perspėja jus per prijungtą programėlę, jei nepageidaujami gyvūnai, pavyzdžiui, skunkai, bando įsilaužti, taip pat gali pasakyti, ar jūsų augintiniai atsinešė nepageidaujamų draugų, pavyzdžiui, visas peles, kurias jūsų katė vis bando jums įsiūlyti.
Iš esmės kiekvienos naminių gyvūnėlių durys turi trūkumų, tačiau šios technologijos autoriai sako, kad jie apie tai pagalvojo iš anksto. Gaminyje yra variklis su užrakto mechanizmu ir nuo prispaudimo apsaugančiu jutikliu, kad durelės netyčia neužsidarytų ant mažų letenėlių ar uodegų.
Beveik neįmanoma, kad komanda būtų apgalvojusi viską, kas gali nutikti ne taip, tačiau naminių gyvūnėlių veido atpažinimas yra toks šaunus, kad įtikino žmones paaukoti apie 80 000 dolerių daugiau nei buvo bendrovės pradinio taško idėjai įgyvendinti reikalingas 10 000 dolerių tikslas. Bent jau akivaizdu, kad naminių gyvūnėlių mylėtojai trokšta išmanesnių sprendimų savo kailiniams „vaikams“.
