ما هي بصمة الوجه؟ وهل يمكن خداع أنظمة التعرف على الوجوه؟

التعرف على الوجوه تكنولوجيا حديثة تم تطويرها للتحقق من هوية الأشخاص عن طريق شكل وملامح وجوههم، حيث يقوم نظام التعرف على الوجه بتحويل تلك الملامح والتفاصيل إلى بصمة تميز كل شخص عن غيره.

تعتمد تكنولوجيا التعرف على الوجوه على القياسات الحيوية لتحديد الملامح الرئيسية التي تميز وجهة كل شخص، وتقوم بمقارنتها بالقياسات الحيوية للوجوه الموجودة في قاعدة البيانات، حينها تتم مطابقة القياسات مع أحد القياسات الموجودة في قاعدة البيانات لتأكيد هوية الشخص.

من المتوقع أن تنمو سوق تكنولوجيا التعرف على الوجوه لتصل قيمتها إلى 7.7 مليار دولار في نهاية عام 2022، بزيادة 4 مليارات دولار عن عام 2017. نظراً لأن هذه التكنولوجيا لها العديد من التطبيقات التجارية، ويمكن استخدامها في كل شيء من المراقبة إلى التسويق.

كيف يتم التعرف على الوجه؟

تعمل تكنولوجيا التعرف على الوجوه بنفس الطريقة والآلية التي نستخدمها نحن البشر للتعرف على الآخرين، فنحن نستطيع بسهولة تمييز وجوه الأشخاص الذين نعرفهم سواء كانوا أصدقاء أو أفراداً في العائلة لأننا على دراية ومعرفة مسبقة بمعالم وجوههم.

يقوم نظام التعرف على الوجوه بتخزين صور وجوه الأشخاص في قاعدة بياناته، ويجب أن يبقى النظام متصلاً بهذه القاعدة ليتمكن من إجراء عمليات المطابقة والتحقق.

فيما يلي الخطوات التي يعمل على أساسها نظام التعرف على الوجوه للتحقق من الهوية:

الخطوة الأولى: يتم التقاط صورة لوجه الشخص المراد التعرف عليه باستخدام كاميرا، قد تكون هذه الصورة مفردة للشخص أو مع مجموعة من الأشخاص ضمن حشد. ينبغي أن تكون الصورة واضحة وتتضمن تفاصيل الوجه كاملة.
الخطوة الثانية: يقوم برنامج التعرف على الوجوه بقراءة ملامح الوجه مثل المسافة بين العينين والمسافة بين الجبهة والذقن وغيرها من التفاصيل المميزة، وتقرأ معظم هذه البرامج 68 صفة.
الخطوة الثالثة: يقوم البرنامج بمقارنة ملامح الوجه التي تمت قراءتها مع ملامح الوجوه الموجودة في قاعدة البيانات.
الخطوة الرابعة: بمجرد إيجاد أي تطابق، يقوم البرنامج بتأكيد هوية الشخص.

ما مدى دقة التعرف على الوجوه؟

يخشى الكثيرون من عمليات التحقق الخاطئة. على سبيل المثال، ماذا لو استخدم عناصر الشرطة نظام التعرف على الوجوه للتعرف بشكل غير صحيح على شخص ارتكب مخالفة أو جريمة؟

تشير الاختبارات التي أجراها المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، إلى أنه في أبريل/ نيسان من عام 2020، وصل معدل خطأ أفضل خوارزمية للتعرف على الوجوه إلى 0.08% فقط، ويعد هذا تحسناً كبيراً عن عام 2014، عندما كان معدل الخطأ لأفضل خوارزمية يصل إلى 4.1%.

عادة ما تكون الخوارزميات قادرة على تحديد الهوية بدقة حين تقوم بمسح صور واضحة ودقيقة مثل صورة الهوية الشخصية أو جوازات السفر، في حين أن الصور غير الدقيقة والتي يتم التقاطها للأشخاص ضمن الحشود هي أكثر الصور عرضة لعمليات التحقق الخاطئة. كما ترتفع معدلات الخطأ عندما لا ينظر الأشخاص مباشرةً إلى الكاميرا، أو عندما تكون أجزاء من وجههم غير واضحة أو مخفية جزئياً بسبب الظلال أو أشياء مثل الكمامة.

تعد شيخوخة البشر من العوامل التي تزيد احتمال حدوث أخطاء، فقد تبين أن معدل خطأ خوارزميات التعرف على الوجه بلغ 10 أضعاف عندما حاولت مطابقة صور الأشخاص التي تم التقاطها قبل 18 عاماً.

هل يمكن التعرف على وجه شخص يرتدي كمامة؟

شكلت الكمامات التي ارتداها الأشخاص أثناء انتشار جائحة كوفيد-19 تحدياً لتكنولوجيا التعرف على الوجوه، بيد أن الشركات تعمل على التغلب على هذا التحدي من خلال تطوير خوارزميات قادرة على مقارنة ملامح الوجه المرئية فقط. وقد نجحت بعض الشركات في ذلك، مثل شركة أبل الأميركية التي أضافت ميزة التعرف على الوجه لنظام فيس آي دي (Face ID)، ليتمكن مستخدمو هواتف آيفون من فتح هواتفهم حتى حين يرتدون الكمامة.

هل يمكن خداع نظام التعرف على الوجوه؟

تسعى العديد من الدول لتطوير أنظمة تعرف على الوجوه قادرة على تحديد هوية أي شخص في الأماكن العامة، والهدف الرئيسي من هذه الأنظمة هو إنفاذ القانون والتعرف على الأشخاص المطلوبين أو تحديد هوية من يرتكبون جرائم أو مخالفات قانونية. لكن وعلى الرغم من أنها تعتمد على كاميرات عالية الدقة لالتقاط الصور وخوارزميات تتميز بمعدل خطأ منخفض للغاية، يمكن بسهولة التخفي وتجنب هذه الأنظمة أو خداعها بسهولة.

إخفاء الوجه هو الطريقة الأسهل والأكثر استخداماً لتجنب أنظمة التعرف على الوجوه، حيث يقوم الشخص باستخدام وشاح أو قناع يخفي معالم وجهه الرئيسية، ما يجعل الأنظمة غير فعّالة في تحديد هويته. ونظراً لأن النظارات العادية لا تمنع أنظمة التعرف على الوجوه من تحديد الهوية، قام بعض الأشخاص والشركات بتطوير نظارات خاصة تعرف باسم نظارات الخصوصية، والتي يؤدي ارتداؤها إلى تجنب أنظمة التعرف على الوجوه. فقد اخترع الياباني إيساو إيتشيزن (Isao Echizen) "قناع الخصوصية" الذي يعكس الضوء حول العينين. كما قامت شركة ريفليكتابل (Reflectables)، وهي شركة في ولاية شيكاغو الأميركية بإنتاج نظارات تحجب الأشعة تحت الحمراء. لكن المنتج لم يُطرح في الأسواق بعد.

خداع هذه الأنظمة ممكن إذا قام شخص ما بارتداء قناع بملامح شخص آخر. لكن اليوم تطورت الكاميرات والخوارزميات كثيراً، حيث تتضمن بعض الأنظمة المتقدمة كاميرات قادرة على التقاط حرارة الوجه والتحقق مما إذا كان الشخص هو نفسه أم أنه يرتدي قناعاً للتخفي.

تعتمد قاعدة بيانات أنظمة التعرف على الوجوه عادة على صور الهوية الشخصية، لذا يلجأ البعض إلى برامج التعديل على الصور لتغيير بعض ملامح وجوههم في الصور التي تستخدم للحصول على بطاقة الهوية الشخصية.