Биометрическая идентификация по рисунку лица в вопросах и ответах
Что представляет собой технология распознавания по рисунку лица?
Системы распознавания по форме лица являются встроенными компьютерными программами, которые анализируют изображения лиц людей в целях их идентификации. Программа берет изображение лица и измеряет такие его характеристики, как расстояние между глазами, длина носа, угол челюсти, на основе чего создается уникальный файл, который называется "шаблон". Используя шаблоны, программа сравнивает данное изображение с другими изображениями, а затем оценивает, насколько изображения являются похожими друг на друга. Обычными источниками изображений для использования при идентификации по лицу являются сигналы от телекамер и ранее полученные фотографии, наподобие тех, что хранятся в базе данных водительских удостоверений.
Как технология распознавания по лицу используется в настоящее время?
В отличие от других биометрических систем, распознавание по рисунку лица может использоваться для общего видеонаблюдения, обычно в сочетании с телекамерами, установленными в общественных местах. В США идентификация по лицу применяется в настоящий момент в двух основных областях. Во-первых, в аэропортах, где использование таких систем было предложено, а в некоторых случаях и реализовано после террористических актов 11 сентября. О внедрении этой технологии объявили аэропорт Логан в Бостоне, аэропорт T.F. Green в Провиденсе (штат Род-Айленд), международный аэропорт Сан-Франциско и аэропорт Фресно в Калифорнии.
Второй областью применения данной технологии стали крупные спортивные мероприятия, например, Кубок США по американскому футболу, проводившийся в Тамре, когда фотографии всех посетителей были отсняты во время их входа на стадион через турникеты и затем сопоставлены с информацией какой-то секретной базы данных. Администрация не стала сообщать, сведения о ком содержала эта база данных, но известно, что компьютерная программа пометила 19 человек. Впоследствии полицейские сообщили, что часть отметок являлась ложной тревогой, а в целом никто из помеченных системой людей был не более, чем мелким преступником, вроде билетного спекулянта.
Насколько хорошо срабатывают устройства идентификации по лицу?
Компьютеры способны совершать все более поразительные вещи, но, тем не менее, они не являются волшебным средством. Если сами люди часто не могут узнать субъекта, изображенного на фотографии, то какой надежности можно ожидать от компьютера? Человеческий мозг в высшей степени приспособлен к распознаванию лиц, к примеру, маленькие дети запоминают лица гораздо лучше, чем любые другие формы. Помимо всего прочего, человеческий мозг обладает гораздо большей, чем компьютеры, способностью компенсации изменений освещенности и угла зрения. Дело в том, что лица имеют чрезвычайно сложный рисунок и часто отличаются друг от друга только неуловимыми деталями, поэтому нередко как человеку, так и компьютеру бывает невозможно сопоставлять изображения при наличии разницы в освещении, угла обзора камеры, не говоря уже изменения внешнего вида самого лица.
Поэтому неудивительно, что проведенные правительством США исследования программных средств распознавания по лицу установили высокий процент ложного распознавания невинных людей и идентификации их с фотографиями других лиц, находящихся в базе данных. а также неспособность этих средств распознать настоящих преступников, даже если их фото имеются в наличии в базе данных. Проблема заключается еще и в том, что в отличие от отпечатков пальцев или радужной оболочки, наши лица меняются с течением времени. Системы распознавания легко ошибаются из-за изменения прически, растительности на лице или веса тела, из-за применения человеком каких-то простейших средств изменения внешности, а также из-за проявления последствий старения.
К примеру, исследование, проведенное Национальным институтом стандартов и технологий (NIST), установило, что уровень ложной идентификации или нераспознавания субъектов, чьи фотографии были сделаны всего 18 месяцев назад, равен 43%. При этом фотографии, использованные в исследовании, были отсняты в идеальных условиях, что весьма важно, так как программы распознавания по лицу очень плохо справляются с оценкой изменения освещенности или угла наклона камеры. "Трудны" для них и фотографии с оживленным фоном. Исследование NIST также пришло к заключению, что изменение угла наклона камеры на 45 градусов делает такие программы практически бесполезными. Наилучшим образом технология распознавания лица срабатывает в строго контролируемых условиях, когда субъект смотрит прямо в камеру при яркой освещенности. Правда, другое исследование, проведенное Министерством обороны США, обнаружило высокий уровень ложной идентификации даже при таких идеальных условиях. Таким образом, от снимков с зернистым изображением или старых фотографий, типа тех, которые хранятся в личных делах, будет очень мало пользы.
Кроме этого, поднимались вопросы о том, насколько хорошо срабатывают программы в отношении темнокожих людей, черты лица которых могут не различаться объективами, оптимизированными для съемки людей со светлой кожей.
Самир Нанавати (Samir Nanavati) из консалтинговой фирмы "Международная биометрическая группа" пришел к следующему выводу: "При использовании системы видеонаблюдения с интегрированной в нее программой биометрической идентификации мы можем рассчитывать на распознавание только очень малого процента известных преступников, сведения о которых находятся в базе данных".
Каким опытом идентификации по лицу располагает правительство США?
Несколько государственных организаций отказались от использования систем распознавания по лицу после того, как убедились в том, что эти системы работают далеко не так, как это рекламируется. К таким организациям относится Служба иммиграции и натурализации США, которая экспериментально использовала данную технологию для идентификации людей в машинах, пересекающих американо-мексиканскую границу.
Тем не менее, в распоряжении правительства находится огромная, готовая к использованию база данных изображений лиц граждан -- это фотографии водительских удостоверений. По закону, правительство не может продать эти фотографии частным компаниям, однако не предусмотрено никаких ограничений для использования этих снимков самим правительством для целей видеонаблюдения и идентификации. Федеральное правительство приступило к финансированию экспериментальных проектов по использованию фотографий с водительских удостоверений в базах данных систем биометрической идентификации.
Должны ли мы применять распознавание по лицу в аэропортах для предотвращения актов терроризма?
Не имеет смысла использовать данную технологию в аэропортах. Только двое из 19 угонщиков, совершивших теракт 11 сентября, были известны ЦРУ и ФБР, а те террористы, которые остаются на свободе, пока что не спешат выстроиться в очередь для того, чтобы американское правительство их сфотографировало. Помимо этого, технология просто сама по себе недостаточно надежна для такого серьезного объекта как аэропорт, где оживленная обстановка и быстро передвигающиеся толпы людей создают постоянно меняющийся фон, который еще более снижает и без того ограниченную эффективность данных систем. Имеются свидетельства того, что системы будут пропускать значительное число подозрительных лиц, включенных в базу данных, одновременно помечая большое количество невинных людей, что ведет к снижению бдительности, непроизводительным тратам людских ресурсов и рабочего времени, а также созданию ложного чувства безопасности.
Должны ли мы применять данную технологию в местах общественного пользования?
Если идентификация по лицу не оправдывает себя в аэропортах и при проведении крупных спортивных мероприятий, таких как Суперкубок по футболу, то ее использование для общего наблюдения еще более нецелесообразно. Угроза безопасности на обычной улице гораздо ниже, чем в аэропортах, а социологические исследования видеонаблюдения в общественных местах, проведенные в Великобритании, показали, что оно не ведет к снижению уровня преступности. Равновесие между рисками и преимуществами использования биометрической идентификации по лицу в таких местах является еще менее очевидным, чем в аэропортах.
Каким образом технология распознавания по лицу может угрожать неприкосновенности частной жизни?
Одна из потенциальных угроз заключается в том факте, что распознавание по рисунку лица в сочетании со все более широким применением видеонаблюдения со временем будет проникать во все новые и новые области. После установки подобного рода систем наблюдения их применение редко ограничивается целями, для которых они были предназначены изначально. Возникают все новые способы их использования, а организации и операторы таких систем часто не могут устоять от соблазна расширить с их помощью свою власть и влияние, нанося тем самым еще один удар по правам граждан. В конечном счете, угроза состоит в том, что широко применяемое видеонаблюдение изменит характер, восприятие и качество повседневной жизни граждан.
Другой угрозой является возможность злоупотребления. Применение идентификации по лицу в местах общественного пользования, таких как аэропорты, зависит от широкого внедрения видеомониторинга -- проникающей формы наблюдения, при помощи которой личный и частный характер поведения может регистрироваться графическими средствами. Опыт показывает, что видеонаблюдением будут злоупотреблять. Системы видеокамер управляются обычными людьми, которые привносят на место своей работы все свои имеющиеся предубеждения и предвзятость. Например, в Великобритании, где очень широко используются камеры видеонаблюдения в публичных местах, было обнаружено, что операторы неоправданно сосредотачивают внимание на цветных (темнокожих), а операторы-мужчины часто склонны "подглядывать" за женщинами.
Хотя полицейское видеонаблюдение не так широко распространено в США, расследование, проведенное газетой Detroit Free Press показало, какие виды злоупотреблений могут иметь место. Проверяя, как использовалась база данных, доступная правоохранительным органам Мичигана, журналисты газеты обнаружили, что полицейские применяли ее для того, чтобы помочь своим друзьям или даже коллегам по работе следить за женщинами, угрожать водителям, отслеживать супругов, живущих отдельно, и даже запугивать политических оппонентов. Неизбежная истина заключается в том, что чем больше людей имеют доступ к базе данных, тем больше вероятность, что этой базой данных будут злоупотреблять.
Распознавание по лицу особенно подвержено злоупотреблениям, так как данная технология может использоваться пассивным образом, т.е. для ее применения не требуется согласие или участие субъекта, за которым ведется наблюдение. Камеру возможно установить в любом месте и "натренировать" ее на людей. Современные телекамеры легко обеспечивают просмотр лиц с расстояния более 90 м. Люди ведут себя по-другому, если знают, что за ними наблюдают, и имеют право знать о том, что их движения и их поведение отслеживаются.
Итак, главный вопрос заключается в следующем: на основании чего мы решаем, следует ли нам устанавливать системы идентификации по лицу?
Распознавание по лицу, равно как и любая другая технология обеспечения безопасности, не должна применяться до тех пор, пока не будут получены ответы на два вопроса. Первый, эффективна ли эта технология? В значительной ли степени она повышает нашу защищенность и безопасность? Если получен ответ "нет", то не имеет смысла продолжать обсуждение этого вопроса. Если ответ -- "да", то необходимо задать следующий вопрос: нарушает ли данная технология разумный баланс между безопасностью и неприкосновенностью личной жизни. Фактически, распознавание по лицу не выдерживает критики ни в первом, ни во втором аспекте: ввиду своей ненадежности, эта технология не может обеспечить нашу безопасность, однако может представлять значительную угрозу неприкосновенности нашей частной жизни.