تاریخچه سیستم تشخیص چهره و نحوه کارکرد آن را بدانید

در سال های اخیر تقاضا برای راه حل‌های مبتنی بر فناوری تشخیص چهره (Facial Recognition) و هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) به شدت افزایش یافته است. شرکت‌های فعال در صنایع مختلف برای سرعت بخشیدن به فرآیندهای کار خود و بهبود تجربه کاربر در شرایطی مانند ثبت نام از راه دور مشتریان جدید یا کنترل دسترسی، از فناوری تشخیص چهره می کنند. اما تاریخچه سیستم تشخیص چهره چیست؟ چه ویژگی خاصی در مورد چهره یک شخص وجود دارد که بتوان از آن به عنوان کلیدی برای دسترسی استفاده کرد؟ نحوه کار فناوری تشخیص چهره چگونه است؟ برای پاسخ به این سؤالات، نگاهی به تاریخچه تشخیص چهره، از پیدایش آن تا به امروز خواهیم داشت.

فناوری تشخیص چهره چیست؟

پیش از آن که به تاریخچه سیستم تشخیص چهره بپردازیم، بیایید کمی با این فناوری آشنا شویم. از دیدگاه کلی، فناوری تشخیص چهره یک تکنولوژی مبتنی بر استخراج با ابزارهای مختلف ویژگی‌های بیومتریک است که قدرت تشخیص بین افراد را دارند. هر تصویر صورت با یک سری مقادیر عددی مدل‌سازی می‌شود که با هم گروه‌بندی شده‌اند و آنچه را که عموماً به عنوان الگوی ویژگی‌ها می‌شناسند، تشکیل می‌دهند. سپس می‌توان از این الگوها برای انجام عملیات‌های مختلفی استفاده کرد، مانند محاسبه شباهت بین دو چهره (تطابق چهره)، شناسایی بین مجموعه‌ای از افراد (شناسایی بیومتریک 1:N) یا احراز هویت (تعیین این که کسی واقعاً همان چیزی است که ادعا می‌کند باشد).

فناوری تطبیق یا تشخیص چهره یوآیدی

تشخیص چهره یوآیدی با هوش مصنوعی، اولین گام برای تحلیلِ بیشتر چهره است، از جمله بازشناسی، تشخیص احساس یا تولید چهره. با این حال، لازم است سایر کنش‌ها اقدام به گردآوری تمام داده‌های مورد نیاز برای پردازشِ بیشتر نمایند. تشخیص چهره‌ی مقاوم، پیش‌نیازی برای ابزار تحلیلی، ردگیری و بازشناسیِ پیچیده است و بنیانِ بینایی رایانه‌ای است. یوآیدی از این تکنولوژی برای احراز هویت دیجیتال بهره می‌برد.

اولین پیشگامان سیستم تشخیص چهره چه کسانی بودند؟

گام‌های اولیه در تشخیص چهره به وودرو ویلسون بلدسو (Woodrow Wilson Bledsoe) ریاضیدان نسبت داده می‌شود که یک نمونه اولیه را بر اساس استفاده از تبلت RAND در دهه 1960 ایجاد کرد. این تبلت به کمک یک مداد، که تکانه‌های الکترومغناطیسی را به شبکه انتقال می‌داد، ویژگی‌های صورت را از طریق مختصات، بازسازی می‌کرد.

با استفاده از این دستگاه، بلدسو می‌توانست ویژگی‌های چهره افراد مانند چشم یا دهان آنها را دیجیتالی کند و سپس آنها را در یک پایگاه داده ذخیره کند. با وارد کردن یک تصویر چهره جدید به سیستم، می‌توان نزدیکترین تصاویر ذخیره شده قبلی را انتخاب کرد. اگرچه در آن زمان این سیستم دارای کاستی های زیادی بود، اما پایه‌گذار استفاده از فناوری بیومتریک در تشخیص چهره بود.

سیر تکاملی سیستم تشخیص چهره

به دنبال کار بلدسو، پیشرفت‌هایی در سال های بعد ظاهر شد که دقت نتایج را بهبود بخشید. برخی از رویکردهای جدید مبتنی بر استفاده از نشانگرهای صورت در مناطق خاصی از صورت مانند گوشه‌های دهان، چشم‌ها یا بینی بودند، با این فرض که توصیف موقعیت فضایی آنها الگوهای بیومتریک مرتبط و قدرتمندی را مدل‌سازی می‌کرد.

با این وجود، رویکردهای مبتنی بر تکنیک‌های آنتروپومتریک یا انسان‌سنجی به نتایج مورد انتظار و چشمگیر دست پیدا نکردند؛ بنابراین چند سال تحقیق در مورد تکنیک‌های تشخیص چهره از پیشرفت چندانی بهره‌مند نشد. احتمالاً مهمترین نقطه عطف در تاریخچه سیستم تشخیص چهره در سال 2001 بود، یعنی زمانی که پل ویولا (Paul Viola) و مایکل جونز (Michael Jones) چارچوبی را برای تشخیص اشیا پیشنهاد کردند؛ این پیشنهاد به موفقیتی دست یافت که قبلاً هرگز دیده نشده بود. الگوریتم آنها بر اساس ترکیب استفاده از ویژگی‌های محاسبات سریع (ویژگی‌های HAAR) با یک فرآیند آموزشی بهینه شده بود. به این ترتیب، آن‌ها می‌توانستندی چهره را به سرعت و با اطمینان تشخیص دهند و مناطقی از تصویر را به منظور اعمال توصیف‌گرهای قوی‌تر جدا کنند.

در سال های اخیر بیشترین پیشرفت‌ها در زمینه تشخیص چهره با استفاده از محیط‌های یادگیری عمیق صورت گرفته است. برخلاف روش‌های کلاسیک (که در آن توصیف‌کننده‌هایی که روی تصویر ورودی اعمال می‌شدند، باید از قبل انتخاب شده بودند)، الگوریتم‌های یادگیری عمیق از طریق فرآیند یادگیری، استخراج‌کننده‌های ویژگی خاص خود را با تجزیه و تحلیل روابط پیچیده بین مجموعه داده ورودی ایجاد می‌کنند. افزایش قابل توجه قدرت محاسباتی همراه با حجم عظیم تصاویر موجود از طریق اینترنت به سیستم‌های تشخیص چهره مبتنی بر یادگیری عمیق اجازه می‌دهد تا به میزان موفقیت بسیار بالایی حتی در سخت‌ترین محیط‌ها دست یابند.

امروزه بیومتری صورت و تشخیص چهره برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

تشخیص بر اساس بیومتریک صورت یک فناوری با پتانسیل بسیار زیاد و کاربردهای متعدد در حوزه‌های مختلف است که برای تأیید هویت افراد ضروری است: کنترل دسترسی، شناسایی مجرمان، جستجوی افراد مفقود، باز کردن قفل تلفن‌های همراه، نصب دیجیتال، احراز هویت کاربران وبسایت‌ها و …

مقررات مشتری خودت را بشناس (KYC) و قوانین ضد پولشویی (AML) برای محافظت از هویت مشتریان از طریق چک‌های ایمن و همچنین برای جلوگیری از استفاده احتمالی برای اهداف نامشروع مانند پولشویی وضع شده است و به کمک تشخیص چهره انجام می‌شود. بانک‌ها، شرکت‌های بیمه، صرافی‌های آنلاین، مخابرات و خرده‌فروشان، فناوری تشخیص چهره را ابزاری مفید در ساده‌سازی ثبت‌نام اولیه و ارائه لایه امنیتی اضافی برای سیستم‌های خود یافته‌اند.

بعضی از شرکت‌ها با ارائه خدمات تشخیص چهره، به افزایش امنیت وبسایت‌های فعال در صنایع مختلف کمک می‌کنند. در ایران، شرکت یوآیدی این خدمات را با دقت بالا و در سریع‌ترین زمان ممکن ارائه می‌دهد. سامانه احراز هویت یوآیدی اولین سرویس احراز هویت دیجیتال (e-KYC) در ایران است که از ابتدای کار، هدف آن تحول کسب و کارها در جهت امنیت بیشتر بوده است. برای دریافت خدمات از یوآیدی به وبسایت این شرکت به آدرس u-id.net مراجعه کنید.

نحوه کار فناوری تشخیص چهره چگونه است؟

تشخیص چهره از فیلترهای کامپیوتری برای تبدیل تصاویر چهره به عبارات عددی استفاده می کند که می توان برای تعیین شباهت آنها مقایسه کرد. این فیلترها معمولاً با استفاده از یادگیری عمیق تولید می‌شوند که از شبکه‌های عصبی مصنوعی برای پردازش داده‌ها استفاده می‌کند.

شرکت یوآیدی از این فناوری در خدمات خود احراز هویت ثنا با الگوریتم های هوش مصنوعی بهره می برد که مزایای استفاده از تکنولوژی Face verification در مقابل نیروی انسانی؛ دقت بیشتر، سرعت بیشتر، پیاده سازی آسان و ….. است.