Пролил свет: искусственный интеллект раскрыл многолетнюю интригу
Ирландская компания Identv обнародовала удивительные результаты: с помощью искусственного интеллекта удалось выяснить, что сбежавшие в 1962 году из тюрьмы «Алькатрас» братья Энглины все-таки выжили. Программа проанализировала снимок 1975 года и вынесла вердикт: 99,7%, что на фотографии изображены считавшиеся пропавшими без вести арестанты острова Дьявола. О том, как трем заключенным удалось выбраться, насколько продвинулись технологии распознавания лиц и можно ли сейчас обмануть умную систему, читайте в материале «Известий».
Попались в сети
«Нарушая закон, вы попадаете в тюрьму. Нарушая правила тюрьмы, вы попадаете в «Алькатрас», — говорилось в документальном фильме, посвященном одной из самых известных и неприступных тюрем в мире. Здесь сидели «сливки» криминального мира. Среди них был легендарный Аль Капоне; Пулемет Келли (он же Джордж Келли Барнс), который грабил банки и занимался нелегальной торговлей спиртным в эпоху сухого закона, но попался за похищение нефтяного магната; гроза банкиров и почтальонов Элвин Мерзкий Карпис, который провел в «Алькатрасе» 26 лет.
Тюрьма «Алькатрас»
Сидельцы ненавидели «Алькатрас». Подъем в 6:30, завтрак, обед, ужин — строго по 20 минут. Любая стычка каралась слезоточивым газом. Крепость продувалась ветром, ледяные волны били по основанию, а до берега всего ничего — меньше трех километров, и если не было тумана, Сан-Франциско подмигивал арестантам сотней огней… «Разбежавшись, прыгнуть со скалы. Вот я был…», и многих так не стало. Кого-то застрелили при попытке скрыться, кто-то утонул — в заливе сильное течение.
В каждой камере было небольшое вентиляционное отверстие — примерно 10 на 12 см. Мышь проскочет, а человек никак. Впрочем, ветер и влажность размягчили стены. В 1961 году это заметили трое: Фрэнк Моррис и братья Энглины — Джон и Кларенс. 15 месяцев во время «музыкального часа» криминальное трио ковыряло бетонную стену импровизированной дрелью (к ложке они приладили украденный мотор от пылесоса). Где-то раздобыли 50 непромокаемых курток и склеили из них плот, а весла сделали из фанеры. В час икс парни положили в постель вместо себя кукол из мыла, проволоки, волос и штукатурки и скрылись в вентиляционной шахте.
Одна из голов кукол, которые были использованы для обмана охранников тюрьмы «Алькатрас»
Мало кто верил, что беглецы добрались до берега живыми. Впрочем, в 2013 году в ФБР пришло письмо от Джона Энглина. Сообщалось, что Фрэнк умер еще в 2005 году, но похоронен под другим именем, а Кларенс скончался в 2011 году. Сам Джон болен раком и готов сдаться в обмен на медицинскую помощь. Тогда эту информацию подтвердить не удалось. И вот теперь благодаря искусственному интеллекту стало понятно: беглецы действительно выжили.
Фрэнк Моррис и братья Энглины — Джон и Кларенс
«Используемый нами алгоритм отдаленно напоминает сличение отпечатков пальцев», — пояснил директор компании, которая занималась исследованием, Марк Хью. Самообучающая программа визуального распознавания лиц проанализировала огромное количество снимков и указала на фотографию 1975 года, сделанную в Бразилии. Несмотря на то что на снимке изображены двое мужчин в солнцезащитных очках и с кудрявой шевелюрой, программа выдала, что с вероятностью 99,7% это Джон и Кларенс Энглины.
Мощный инструмент
Технология распознавания лиц постепенно просачивается в нашу жизнь. В 2016 году с помощью сервиса FindFace каждый пользователь «ВКонтакте» мог найти человека по фотографии, но спустя два года компания-разработчик преобразовала популярный сервис в линейку решений для бизнеса и совсем неслучайно: ритейл, например, внедряет технологию распознавания лиц не только для безопасности, идентификации работников и посетителей, но и для повышения лояльности покупателя.
«Технология распознавания лиц в десятки раз ускорила контроль планограмм, сократила на 10% количество людей, уходящих из магазина без покупок, и на 20% — потери магазинов, — отмечает издание Rusbase. — Система помогала отслеживать количество людей в очередях, определяла самые посещаемые отделы в магазинах, а также распознавала лица, пол, возраст и настроение покупателей».
По данным J'son & Partners Consulting, к концу 2018 года доля технологий распознавания лиц в общем объеме российского биометрического рынка составила почти 50%. В ноябре 2019 года столичные правоохранители объявили, что благодаря камерам с системой распознавания лиц раскрыто более 3 тыс. преступлений. В декабре Рособрнадзор заявил о намерении использовать систему распознавания лиц во время сдачи ЕГЭ — технологию уже апробировали в Ингушетии и собираются продолжить эксперимент в других регионах.
Также узнавать клиента по лицу учат банкоматы, взяли технологию на вооружение и фитнес-клубы.
«Сегодня подобная система установлена на десяти спортивных аренах России, среди них стадион «Петровский», «Казань Арена», «Татнефть Арена» (Казань), «Металлург» (Магнитогорск). Она не пускает на матчи фанатов из черных списков, которым по решению суда запрещено посещать спортивные мероприятия, а также подтверждает личность владельца именного абонемента, позволяет ускорить проход на мероприятия», — рассказывал в интервью директор по бизнес-развитию направления биометрических систем ЦРТ Андрей Хрулёв.
Система распознавания лиц установлена в нескольких аэропортах и на вокзалах. С прошлого года систему тестируют для оплаты проезда в Московском метрополитене. Чтобы воспользоваться ноу-хау, нужно скачать приложение на телефон и зарегистрироваться (сделать селфи и ввести номер банковской карты), а затем войти в зону рядом с турникетом (отмечена черным кругом) и посмотреть честными глазами в камеру.
«С каждым годом с каждой новой фишкой технологии распознавания становятся всё лучше и лучше», — говорит «Известиям» директор по науке и технологиям Агентства искусственного интеллекта Роман Душкин. По его словам, глубокое обучение нейросетей сейчас на пике моды, а системы распознавания лиц становятся всё убедительней.
«Когда мы изучаем видеопоток с нескольких камер, то можем в динамике отсмотреть степень совпадения какого-то лица с тем, что есть в базе. И если эта степень постоянно высокая, то повышается и совокупная степень распознавания. На первом кадре камера говорит: 90% уверенности, что распознано правильно. На следующем кадре — 91% уверенности. Уже с этих двух кадров совокупный уровень доверия больше — 95%. Добавляем третий кадр — уже 97%. Тут тонкий момент: это не точность распознавания лица, а уровень нашей уверенности в том, что система распознала правильно».
Гонка вооружений
«Сейчас идет гонка вооружений в области высоких технологий, как между хищниками и травоядными в животном мире. Разработчики систем делают их всё точнее и точнее, а люди, которые не хотят, чтобы эти системы к ним применяли, пытаются найти методы противодействия, — говорит Роман Душкин. — Есть целая группа методов, которая называется adversarial attacks. Они позволяют изменить несколько черт на фотографии (какую-то черточку нарисовать на щеке), и система распознавания образов перестает работать».
Впрочем, для таких манипуляций надо точно знать, как работает конкретная система распознавания.
«У писателя-фантаста Уильяма Гибсона есть книга «Нулевой след». Там описывается явление, при котором на некий распознаваемый образ ставится какая-то метка, и все камеры перестают его видеть, но это утопия. Такого на самом деле нет и принципиально быть не может», — уверен эксперт.
Понятно, что маску не распознают ни человек, ни система, но, например, обойти стороной очки или бороду — это уже детские забавы.
«Накладные усы, борода практически не влияют на точность распознавания, — отмечает Роман Душкин. — Глубокий грим влияет, но тогда распознавание идет по другим характеристикам — как человек идет, как себя ведет, и это всё уже учитывается в комплексе».
Евросоюз ставит на паузу
Еврокомиссия подумывает временно запретить использовать систему распознавания лиц в общественных местах, чтобы исключить правовые коллизии и возможные злоупотребления технологией.
Как уточняется в докладе, на время запрета (а это от трех до пяти лет) «можно будет определить и разработать надежную методологию оценки воздействия этой технологии и возможных мер по управлению рисками». Исключение могут сделать для проектов по безопасности и научных исследований. Кроме того, для разработчиков и пользователей искусственного интеллекта предусмотрят определенные обязательства, а страны ЕС должны будут учредить надзорные органы для контроля за соблюдением новых правил.
«Как и во всех изобретениях человечества, в видеоконтроле есть свои преимущества и недостатки. С одной стороны, гораздо легче вести следствие, ловить преступников, добывать улики для судебного процесса. Если удастся выстроить систему, в которой операторы будут знать, как пользоваться системами машинного обучения и подобного рода интеллектуальной видеоаналитикой, то мгновенно появится множество дополнительных бонусов городу: по камерам можно будет заметить беспомощных людей, мониторить загруженность транспорта и многое другое», — говорит в беседе с «Известиями» директор по разработке и внедрению ПО «Инфосистемы Джет» Владимир Молодых.
Среди рисков: доступ к видеопотоку могут получить злоумышленники, есть этические вопросы.
«Кто будет принимать финальное решение, касающееся обвинения преступника? Как будет учитываться ошибка модели? В этой сфере еще много работы для правоохранительной и судебной систем, — считает эксперт. — Сейчас не совсем ясен вопрос с одновременным существованием систем обработки биометрических данных граждан и закона о персональных данных, а также права на частную жизнь (ст. 23 и ст. 24 Конституции РФ). Поэтому властям не избежать судебных исков, пока это противоречие не разрешат поправками к этим статьям».
Владимир Молодых также указывает еще на одну проблему технического характера: распознать одного человека, который прямо смотрит на близко стоящую камеру, просто, но в толпе задача усложняется.
«В толпе у нас появляется большое количество людей, у которых лицо скрыто, закрыты глаза, длинные волосы загораживают лицо. В таких условиях система работает не очень хорошо, — отмечает эксперт. — С точки зрения интегратора, это проект, на котором очень легко показать быструю первую победу, но очень сложно и долго доводить до реального промышленного применения».
