بدون اغراق آشنایی با سیستم‌های تایید هویت از طریق فناوری تشخیص چهره برای خیلی از ما با فیلم‌های علمی و تخیلی شروع شده است. در آن زمان کسی فکر نمی‌کرد که این فناوری با چه سرعتی وارد زندگی ما می‌شود. آن‌قدر راحت و سریع که در گوشی تلفن همراه‌مان نیز به آن دسترسی داشته باشیم. تشخیص چهره، راهی برای تشخیص صورت فرد از دیگران با استفاده از اسکن و مقایسه‌‌ی اطلاعات ورودی با اطلاعات پایگاه‌های داده سیستم با استفاده از هوش مصنوعی است. این نوع فناوری یک ابزار بیومتریک به حساب می‌آید که ویژگی‌های چهره‌ی فرد را آنالیز می‌کند و با مطابقت دادن اطلاعات دریافتی با داده‌های موجود در پایگاه داده سیستم میتواند هویت یک فرد را تشخیص دهد.
تاریخچه‌ی مختصر تشخیص چهره
شاید برای شما نیز شگفت‌انگیز باشد اگر بدانید که تاریخچه‌ی تشخیص چهره را می‌توان از سال ۱۹۶۰ شروع و دنبال کرد. درواقع در آن زمان ریاضیدان و دانشمند علم کامپیوتر، وودرو ویلسون بلدسو «Woodrow Wilson Bledsoe» برای اولین بار سیستمی از اندازه گیری‌ها را ایجاد کرد که به کمک آن‌ها می‌توانست عکس‌های مختلفی از چهرهها را طبقه‌بندی کند. به دلیل همین کار نیز، بلدسو به عنوان پدر غیر رسمی فناوری تشخیص چهره شناخته می‌شود.
پس از آن کاملاً طبیعی بود که سازمان‌های مجری قانون به کار بلدسو علاقه‌مند شدند و در دهه‌ی ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰، بسیاری از آن‌ها سیستم‌های تشخیص چهره‌ی را توسعه دادند. البته سیستم‌های نام‌برده در مقایسه با فناوری امروزی خام بودند اما کار روی این سیستم‌ها، راه را به سمت برنامه‌های تشخیص چهره‌ی مدرن باز کرد.
در همین راستا جالب است بدانید که بسیاری به سال ۲۰۰۱ به عنوان سال کلیدی برای فناوری تشخیص چهره اشاره می‌کنند. در این زمانی اغلب مقامات مجری قانون از تشخیص چهره برای کمک به شناسایی مجرمین استفاده می‌کردند. با این حال، در دهه‌ی ۲۰۱۰ بود که کامپیوترها کم کم آن‌قدر قدرتمند شدند که فناوری شناسایی چهره را به یک ویژگی استانداردتر تبدیل کردند.
فناوری تشخیص چهره چگونه کار می‌کند؟
سوالی که در همین ابتدای این بخش باید پرسید این است که به نظر شما ما انسان‌ها چطور در بحث تشخیص چهرهها خوب عمل می‌کنیم و تشخیص یکی از اعضای خانواده، دوست یا آشنا حتی در خیابانی شلوغ برای شما سخت نیست؟ پاسخ این سوال در این مساله نهفته شده است که مغز شما با کمک ویژگی‌های صورت فرد مدنظر مانند: چشم‌ها، شکل بینی، شکل دهان و نحوه‌ی قرار گیری آن‌ها در کنار یکدیگر چهرهها را تشخیص می‌دهد. به همین ترتیب، اساس کار یک سیستم تشخیص چهره هم به همین شکل است، با این تفاوت که این کار را در مقیاس بزرگ و الگوریتمی پیش می‌برد. برای این نوع فناوری زمانی که چهره‌ای مشاهده می‌شود، درواقع این داده‌ها هستند که دیده و شناسایی می‌شوند، داده‌هایی که قابلیت ذخیره‌سازی و دسترسی به آن‌ها در هر سیستمی وجود دارد.
اما فناوری تشخیص چهره چگونه کار می‌کند؟ سیستم‌های تشخیص چهره‌ی مختلفی در دنیا وجود دارند که هر یک به روش‌های مختلفی کار می‌کنند و معمولاً الگوریتم‌های خاصی را دارند اما در یک نگاه کلی اصول کار همه‌ی آن‌ها یک چیز است:
مرحله اول: تصویربرداری از چهره
در اولین مرحله تصویری از صورت شما گرفته می‌شود. این تصویر میتواند از یک عکس یا ویدیو استخراج شود. اهمیتی ندارد که تصویر استخراجی از صورت شما به تنهایی یا در جمعیت باشد. همچنین اهمیتی ندارد که شما مستقیم و رو به جلو یا تقریباً در حالت سه رخ به دوربین نگاه کنید.
مرحله دوم: بررسی فاکتورهای کلیدی صورت
نرم افزار تشخیص چهره، هندسه صورت شما را استخراج می‌کند. فاکتورهای کلیدی در هندسه‌ی صورت هر انسانی شامل فاصله‌ی بین چشمان شما و فاصله از پیشانی تا چانه می‌شود. این نرم افزار نقاط عطف چهره را که میتواند تا ۶۸ نقطه باشد را شناسایی می‌کند و پس از طی چنین فرآیندی این اطلاعات را به رشته‌ای از اعداد یا نقاط تبدیل می‌کند. چیزی که امضای صورت شما خوانده می‌شود.
مرحله سوم: شناخت امضای صورت
امضای صورت ، یک فرمول ریاضی، است که با پایگاه داده‌های قبلی و شناخته شده در سیستم مقایسه می‌شود. جالب است بدانید که حداقل ۱۱۷ میلیون آمریکایی تصاویری از چهره‌یشان را در یک یا چند پایگاه داده پلیس قرار داده‌اند. در همین راستا بر اساس گزارشی در ماه می سال ۲۰۱۸، اف بی آی به ۴۱۲ میلیون تصویر برای جستجو و هویت‌یابی از روی چهره دسترسی داشته است.
مرحله چهارم: مطابقت اطلاعات
در این مرحله فرآیند تشخیص کامل می‌شود. به این معنی که ممکن است امضای چهره شما با تصویر موجود در پایگاه داده‌ی سیستم تشخیص چهره مطابقت داده می‌شود تا مطابقت یا عدم مطابقت آن بررسی شود.
پیشرفت در زمینه فناوری تشخیص چهره
امروزه شرکت‌های بزرگ دنیا نظیر اپل، مایکروسافت، گوگل و آمازون تمام سعیشان را بر آن داشته‌اند که بتوانند فناوری تشخیص چهره را بهبود ببخشند تا از این فناوری استفاده‌های بیشتری در سنجش‌های بیومتریک داشته باشند. نتیجه تلاش‌ها و تحقیقات این شرکت‌های بزرگ معمولاً در ابزارها و دستگاه‌های جدید نظیر گوشی‌های موبایل مشاهده می‌شود. مثلاً امروزه اغلب گوشی‌های جدید مجهز به فناوری تشخیص چهره برای باز کردن رمز گوشی هستند.
لازم به ذکر است که این فناوری اغلب در سیستم‌های تجزیه و تحلیل داده، اعتبارسنجی داده و سیستم های امنیتی و نظارتی استفاده می‌شود و روزبهروز بر تعداد سرمایه گذارانی که در این حوزه مشغول فعالیت هستند افزوده می شود. همین موضوع سبب شده تا بودجه لازم برای تحقیق و توسعه این فناوری تامین گردد و فناوری مدنظر بتواند در سال‌‌های آتی رشد بالایی را تجربه کند.
محدودیت‌های فناوری تشخیص چهره
این برنامه‌ها با محدودیت هایی مواجه هستند که به آن اشاره می‌کنیم:
♦ استفاده از تصاویر با رزولوشن پایین و نور کم میتواند دقت نتایج را به شدت کاهش دهد.
♦ حالات مختلف چهره یک فرد و زاویه‌های مختلف چهره او می تواند در تشخیص چهره اختلال به وجود بیاورد.
♦ چنانچه فرد از لوازمی نظیر کلاه و عینک استفاده کند یا آرایش غلیظ داشته باشد و رنگ و مدل موهایش را تغییر دهد، شناسایی تشخیص چهره او با مشکل مواجه خواهد شد.
♦ از آنجایی که پایگاه داده‌ای که برای تشخیص چهره به آن مراجعه می‌شود از حجم بسیار بالایی برخوردار می‌باشد، ممکن است پردازش تصاویر مدت زمان زیادی طول بکشد.