Et ansiktsgjenkjenningssystem er et program som er designet for å gjenkjenne en person ved ansiktet automatisk. Det er et område med datasyn som innebærer automatisk å gjenkjenne en person fra et bilde av ansiktet . Dette er et fag spesielt studert i datasyn, med mange publikasjoner og patenter, og spesialiserte konferanser.
Ansiktsgjenkjenning har mange applikasjoner innen videoovervåking , biometri , robotikk , bilde- og videoindeksering, bildesøk etter innhold osv. Disse systemene brukes vanligvis av sikkerhetshensyn for å låse opp datamaskin / mobil / konsoll, men også i hjemmeautomatisering . De anses å være mindre invasive, da de ikke er direkte knyttet til menneskers fysiske egenskaper, enn andre biometriske systemer ( fingeravtrykk , irisgjenkjenning , etc.). Driften av disse systemene er basert på ett eller flere kameraer for å gjenkjenne brukeren.
De kan også brukes til å gjøre brukerens liv lettere, slik noen sosiale nettverk på Internett ( Facebook , Google+ ) eller visse mobilapplikasjoner (NameTag, FaceRec) gjør for å identifisere ansikter i bilder. Disse systemene er deretter basert på bilder / videoer fra en eller flere personer.
Den ansiktsdeteksjon , som er å identifisere et ansikt er til stede i et bilde, er et av de mulige tekniske fasene av ansiktsgjenkjenning.
Et av de første forsøkene på ansiktsgjenkjenning ble gjort av Takeo Kanade i 1973 under doktorgradsavhandlingen ved Kyoto University .
De 7. juni 2011, Facebook lanserer en ansiktsgjenkjenningstjeneste som er tilgjengelig for alle. Dette har blitt sterkt kritisert av et stort antall foreninger for beskyttelse av personvern og retten til å bli glemt. Under dette presset måtte Facebook forlate denne tjenesten22. september 2012 i Europa.
Et annet ansiktsgjenkjenningsprosjekt, kalt DeepFace , utviklet av Facebook- forskningsgruppen begynte også å dukke opp tidlig i 2015. Dette verktøyet tar sikte på å gjenkjenne et ansikt, uavhengig av orientering, så vel som å knytte en person til det. DeepFace gjør det derfor mulig å matche et veldig stort antall forskjellige bilder av samme person, selv om sistnevnte ikke er eksplisitt identifisert. For å oppnå dette består systemet av et kunstig nevralt nettverk trent gjennom dyp læring på millioner av bilder.
Imidlertid utvikler denne teknologien seg raskt og søker å demokratisere seg selv gjennom utvikling av mange brukssaker. Siden slutten av 2018 har antall kunngjøringer økt, noe som bringer ansiktsgjenkjenning inn i hverdagen, med alle systemer som viser spektakulær fremgang, både når det gjelder effektiviteten til algoritmene som brukes og når det gjelder datamengden som kan behandles av dem. programmer. I 2019 distribuerer Cydral Technology et system som kan brukes fra en enkel telefon, og tilbyr derfor den aller første allmenne søkemotoren som fungerer som det omvendte søket som tilbys av Google, men kun for identifikasjon av profiler.
I januar 2020, New York Times avslører eksistensen av selskapet Clearview AI som markedsfører ansiktsgjenkjenningsprogram til sikkerhetsbyråer som kan identifisere noen fra et fotografi. Forfatteren av undersøkelsen påpeker at denne applikasjonen setter spørsmålstegn ved vår oppfatning av personvern.
I juni 2020, vinner det spanske selskapet Herta Security en fortreffelighetsmerke for en teknologi som kan analysere ansikter og overvåke folkemengder. Denne teknologien kan brukes i tilfelle en ny bølge av Covid-19. Denne programvaren, kalt Aware, er i stand til å verifisere sosial distansering og identifisere personer ved forskjellige kontrollpunkter.
Ansiktsgjenkjenningssystemer er mer og mer tilstede i hverdagen. De brukes for eksempel på sosiale nettverk på internett for å identifisere noen på et bilde, på smarttelefoner for å låse dem opp, eller av sikkerhetstjenester for å gjenkjenne etterlyste personer. Disse bruksområdene kan deles inn i to hovedkategorier: sikkerhet og brukerhjelp.
I tillegg er det to typer oppgaver:
Når det gjelder bruk av sosiale nettverk på internett, for eksempel Facebook eller Google+ , når ansiktet blir lagt til et bilde eller en video, blir ansiktet oppdaget, og en algoritme foreslår en liste over personer som kan matche ansiktet som er spottet på bildet eller videoen takket være bildene identifiserer allerede hver enkelt.
Ansiktsgjenkjenning kan eller ikke kan gi tilgang til et hjem eller et rom ( Hjem Automation): forskjellige enheter som SekuFACE eller iface faktisk bruker ansiktsgjenkjenning for å sikre identiteten til brukeren.
Dette elementet kan også bevege seg: forskjellige utstyr finnes for kjøretøy som Mobii. Eller et virtuelt miljø, dette miljøet kan være:
Ansiktsgjenkjenningssystemer, utover databeskyttelse, gjør det også mulig å forby tilgang og bruk av håndgripelige eller immaterielle elementer.
Sikkerhet er det viktigste bruksområdet for ansiktsgjenkjenningssystemer.
I dette tilfellet sikrer systemet at brukeren faktisk er en gyldig bruker før den autoriserer ham til å få tilgang til et gitt element. Dette kan brukes på et offentlig sted:
Et av de viktige bruksområdene til disse systemene er politiovervåking. Det gjør det lettere å finne en persons identitet ved hjelp av et bilde eller en video.
For profesjonell bruk er eksemplet på rettshåndhevelse bemerkelsesverdig, for eksempel ansiktsgjenkjenningssystemet som for tiden er utviklet av FBI kalt NGI, eller det som for tiden brukes av NSA, som blant annet er basert på bilder. Lagt ut på sosiale nettverk på internett. .
Clearview AIs programvare , som sammenligner et fotografi med en database med mer enn tre milliarder fotografier som opprinnelig ble publisert på Internett, ble også brukt av mer enn 600 nordamerikanske politikontorer ifebruar 2020.
Ansiktsgjenkjenningssystemet sies å brukes til betaling for Beijing-metroen, ifølge Beijing Daily.
Hvordan fungerer ansiktsgjenkjenningsteknologier? Det må skilles mellom tre hovedanvendelser som er basert på dedikerte virkemidler og teknikker: verifisere identitet mot et personlig dokument, søke etter en person det refereres til i en database, systematisk identifikasjon på farten i et offentlig rom.
Metodene for å søke etter en person det refereres til i en database i tre faser: påvisning av et ansikt som lokaliserer et ansikt, analysen av ansiktet som gir et numerisk resultat, og anerkjennelsen som sammenligner dette resultatet med de databaseregistrerte ansiktene.
Det er derfor nødvendig, før ethvert forsøk på identifikasjon, å utgjøre en database som inneholder for hver bruker enten en første fangst eller flere. I tilfelle det blir tatt flere bilder, lagres et gjennomsnitt av dette, noe som gjør at systemet bedre kan tilpasse seg forskjellige parametere som kan variere på tidspunktet for gjenkjenning (utseende av mørke ringer / rynker, omgivende lys, sminke ... ).
Når analysen er utført, utfører anerkjennelsen derfor en sammenligning mellom oppnådd modell og de som er lagret i databasen . Vi snakker da om 1 til 1 gjenkjenning hvis det bare var en første fangst lagret i databasen i utgangspunktet, eller 1 til N gjenkjenning hvis det var flere.
Anses å være den “klassiske” ansiktsgjenkjenningsmetoden, denne metoden består i å gjenkjenne brukeren fra et bilde av ham. Dette bildet kan tas av et kamera av sikkerhetshensyn, eller bare være allerede tatt opp som en del av brukerhjelp. Gjenkjenningen utføres deretter av en algoritme som kan være basert på forskjellige elementer, for eksempel formen på elementene i ansiktet som øynene og deres avstand, munnen, ansiktet ...
Det skilles deretter mellom to kategorier algoritmer :
Denne metoden anses å være en forbedring av 2D-gjenkjenning. Faktisk skaper den en 3D-modell fra flere bilder tatt suksessivt eller fra en video, slik at man kan ha forskjellige synspunkter på personen som skal gjenkjennes for å lage 3D-modellen.
Mange algoritmer eksisterer med hensyn til analysen, hver basert på ett eller flere elementer i ansiktet (orientering av nesen, ansiktet osv.) For å lage 3D-modellen som tilsvarer brukerens ansikt.
Påliteligheten til de forskjellige ansiktsgjenkjenningssystemene kan verifiseres i henhold til flere indikatorer:
For å øke ytelsen tas det hensyn til forskjellige parametere:
Effektiviteten til et ansiktsgjenkjenningssystem er derfor etablert i henhold til dets pålitelighetsgrad, men også i henhold til utførelsestiden det tar å utføre gjenkjenningen, samt å etablere profilen som er lagret i databasen .
Tabellen nedenfor oppsummerer informasjonen som er hentet fra de forskjellige nevnte systemene.
System brukt | Anerkjennelsestype | Konstruksjon av databasen | Gjennomsnittlig gjenkjenningstid (uten svikt) |
Toshiba | 3d | 2 til 3 min | 20-tallet |
Android med sensorer | 2D | Ukjent | 5s |
Android 4.0 | 2D | 2 sek | <1 s |
Iphone 4s | 2D | 2 til 5 min | <1s |
Xbox en | Ukjent | 5s | 1 til 5 s |
PS4 | 3d | 50 til 70 s | <2 s |
I februar 2018, forsker Joy Buolamwini fra Massachusetts Institute of Technology viser at de viktigste ansiktsgjenkjenningssystemene (de fra IBM, Microsoft og Face ++) har algoritmiske skjevheter og er mindre effektive til å identifisere kvinner og mørkhudede ansikter : Face ++ identifiserer 99,3% av menn, men bare 78,7% av kvinnene og IBM når 77,6% av mørk hud mot poeng over 95% for de tre programvarene for hvit hud); I følge studien involverte 93,6% av feilene Microsoft gjorde sine mørkhudede personer, og 95,9% av Face ++ involverte kvinner. Forskeren forklarer at ”menn med lys hud er overrepresentert [i eksempeldatabasene], og også personer med lys hud generelt. "
Som ethvert element som har et sikkerhetsverktøy, er ansiktsgjenkjenningssystemer utsatt for angrep rettet mot å lure dem ved å utnytte feil . Tre hovedtyper av angrep er da kjent i dette feltet for å lure ansiktsgjenkjenningssystemer.
Den første typen angrep er fotoangrepet. Visning av et bilde til systemet ser ut til å være en god metode for å lure kameraet. Effektiviteten av denne typen angrep har blitt hjulpet av fremkomsten av skrivere med høy oppløsning, også kjent som high definition . Disse skriverne gjør det mulig å skrive ut et veldig kvalitativt bilde, og lurer lett årvåkenheten til systemene.
En annen mulighet er å bruke kommersielt tilgjengelige HD- skjermer (skjermer, smarttelefoner ) for å presentere et veldig detaljert bilde og dermed lure systemet.
Denne typen angrep har blitt enda enklere å utføre med utseendet til sosiale nettverk på internett og de mange bildene som er lagt ut av brukerne.
Denne andre typen angrep innebærer å presentere en video for kameralinsen for å lure ansiktsgjenkjenningssystemet.
Programvare tilgjengelig på internett, kalt virtuelle kameraer, som VirtualCamera eller Manycam, lar faktisk gjenkjenningssystemet lure ved å presentere det med en video som om den kom fra sitt eget kamera. Det er da mulig å presentere videoen til en person for gjenkjennelsessystemet for å lure den.
Denne typen angrep har spredt seg med ankomsten av 3D-rekognosering, fordi det er veldig komplisert å lure en anerkjennelse av en 3D-modell med et enkelt bilde, sistnevnte presenterer alltid den samme holdningen til et individ.
På den annen side presenterer videoen bevegelse og gjør det mulig å oppnå flere stillinger av samme individ, 3D-gjenkjenningssystemet kan derfor modellere en reell modell og bli lurt.
Den nylige tilgjengeligheten av tredimensjonal utskrift for allmennheten skaper også et smutthull i ansiktsgjenkjenningssystemer. Dette gjør det mulig å lage en maske som tilsvarer brukerens ansikt. Det er da lett å forestille seg bruken av en maske som presenterer et individ for å lure et ansiktsgjenkjenningssystem.
Denne typen angrep motvirkes hovedsakelig ved å multiplisere antall bilder tatt av brukeren og deretter med:
Visse teknikker har dukket opp for å motvirke alle tre typer angrep. Disse bruker hendelser som er helt eller delvis utenfor bildet:
Ansiktsgjenkjenningssystemer er bygget opp rundt distribusjon av CCTV- kameraer koblet til et telekommunikasjonsnettverk og kunstig intelligensapplikasjoner . På disse teknologiene er begrepet "trygg by", en utvidelse av den smarte byen, definert . Balansen mellom friheter og sikkerhet er i spenning. Under dekke av sikkerheten til personer og varer risikerer dette å skade retten til privatliv i mange land og utøve sosial kontroll i strid med grunnleggende friheter . Den europeiske dataloven, som utvider omfanget av den franske loven "Informatique et Libertés" fra 1978, sitert som modell over hele verden, spesifiserer: "Informasjonsteknologi må stå til tjeneste for alle borgere. Det må ikke krenke menneskelig identitet, menneskerettigheter, personvern, individuelle eller offentlige friheter ”.
Fra og med 2006 var Storbritannia hjem til 4,2 millioner CCTV-kameraer (i gatene, på motorveiene, i tog, busser, t-baner, kjøpesentre, stadioner). En Londoner kunne allerede bli filmet opptil tre hundre ganger om dagen.
Debatt øker i Storbritannia om bruk og utbredt bruk av ansiktsgjenkjenningsteknologi. Tilstedeværelsen av kameraer utstyrt med denne teknologien, i distriktene King's Cross i London og potensielt i forretningsområdet Canary Wharf . Mer enn 150 000 mennesker som passerer gjennom disse nabolagene per dag vil bli gransket. Bruk av ansiktsgjenkjenning i offentlige rom reiser spørsmål. Databeskyttelseslover krever samtykke fra de som er observasjoner. Myndighetene med ansvar for sivile friheter er bekymret. Storbritannia har blitt et av landene som er mest åpne for bruk av denne teknologien av overvåkingshensyn.
Storbritannias og australske databeskyttelsesmyndigheter startet en undersøkelse i 2020 rettet mot ansiktsgjenkjenningsfirmaet Clearview AI som kunne sammenligne ethvert bilde av et individ mot sin database på tre milliarder mennesker. Bilder automatisk hentet fra nettet og sosiale nettverk.
I august 2020, slo London Court of Appeal fast at bruken av ansiktsgjenkjenning av det walisiske politiet ikke var tilstrekkelig regulert og trengte for mye inn på personvernet. Dommen understreket at det ikke var noen tydelige indikasjoner på stedene der denne teknologien kunne brukes av politistyrken, og heller ikke om hvilke fremgangsmåter som førte til innskriften på "overvåkningslisten".
I USA “bruker politiet ansiktsgjenkjenning for å spore lovbrytere. Dette er spesielt tilfelle i New York, Boston, Detroit, Las Vegas, Orlando, San José eller i delstaten Colorado (…). Teknologien brukes også på stadioner eller flyplasser, som et middel til overvåking. Selv innvandringstjenestene er klienter for å gjenkjenne en ulovlig person som allerede har blitt arrestert tidligere. "På den annen side " forbyr San Francisco politiets og dets kommunale byråers bruk av ansiktsgjenkjenning . Bekymringer knytter seg til mulig diskriminering eller misbruk av ansiktsgjenkjenning, andre amerikanske byer kan følge dette eksemplet. 85 frivillige organisasjoner, inkludert American Civil Liberties Union , har 55 forskere bedt selskaper som Amazon , Microsoft og Google om å slutte å selge denne teknologien til myndighetene. Andre selskaper, som Facebook og oppstarten Clearview AI, som har tiltrukket 600 politiavdelinger, er interessert i dette markedet. Regulering av denne teknologien av en databeskyttelseslov i USA synes nødvendig.
I juni 2020, Kunngjør Amazon at det forbyr politiet å bruke programvaren for ansiktsgjenkjenning i et år. Amazons programvare heter Rekognition. Den nåværende sosiale konteksten preget av demonstrasjoner mot politivold og rasisme i USA var et element i avgjørelsen.
I juni 2020, Kunngjør IBM at de stopper salget av ansiktsgjenkjenningsprogramvare, og vil ikke lenger gjennomføre forskningsprosjekter relatert til denne teknologien. Konsernsjefen tar en mer generell posisjon i en tekst adressert til den amerikanske kongressen. "IBM motsetter seg sterkt og vil ikke tolerere bruk av teknologi, inkludert ansiktsgjenkjenningsteknologi som tilbys av andre leverandører, for masseovervåking, ansiktskontroll, brudd på menneskerettighetene og grunnleggende friheter eller andre mål som ikke er i samsvar med våre verdier og våre prinsipper om tillit og åpenhet ” .
Brukt av programvare for ansiktsgjenkjenning implementert av føderale myndigheter, har CCTV-opptak fra den amerikanske grensen blitt piratkopiert. Dette er bilder av sjåfører og bilskilt av kjøretøy som har krysset et enkelt amerikansk grenseovergangssted i løpet av en periode på seks uker, 100 000 mennesker vil bli berørt. Formannen for Heimevernskomiteen i Representantenes hus, demokrat Bennie Thompson, har uttrykt bekymring for en "større invasjon av personvernet". "Vi må være forsiktige med ikke å utvide bruken av biometri til skade for personvernet til amerikanerne."
I følge en klage arkivert onsdag 24. juni 2020i Detroit ble en svart amerikaner feilaktig arrestert for politiets bruk av ansiktsgjenkjenningsteknologi. Dette er den første slike feilen som er dokumentert i USA. Ansiktsgjenkjenningsteknologi, brukt i flere år av forskjellige polititjenester i USA uten føderale juridiske rammer, blir beskyldt for manglende pålitelighet i identifiseringen av minoriteter, særlig svarte eller asiatiske.
I Russland, under den globale covid-19-pandemien, er reisende som kommer fra risikoområder utsatt for strenge karantene. I Moskva, 12 millioner innbyggere, brukes byens ansiktsgjenkjenningssystem, med minst 100.000 videoovervåkingskameraer, til disse kontrollene, og det samme er det svært effektive e-governance-systemet, som bidrar til å opprettholde en konstant forbindelse med innbyggerne. Allerede før utbruddet av pandemien var det et prosjekt for å generalisere bruken av ansiktsgjenkjenningssystemer, en reell trussel mot personvern og menneskerettigheter fordømt av lokale foreninger for sivile rettigheter.
SenseTime og Megvii er de to største kinesiske selskapene som spesialiserer seg i ansiktsgjenkjenning. Kommersiell bruk eller for overvåking av borgere i forbindelse med myndighetene er veldig utviklet. I 2018 hadde Kina allerede 349 millioner CCTV-kameraer.
Til slutt forventes det at mer enn 500 millioner CCTV-kameraer vil bli distribuert over hele landet. De vil bli assosiert med ansiktsgjenkjenning og kunstig intelligens. Dette vil utgjøre "det mest omfattende og sofistikerte videoovervåkingsnettverket i verden" ifølge BBC
Huawei utvikler og markedsfører konseptet om en "trygg by" basert på intelligent videoovervåking. Disse kombinerte teknologiene har ført til en høyt utviklet sosial kontroll som truer individuelle friheter (sosial vurdering basert på et sosialt kreditsystem , digital “pillory” på skjermen).
“Xinjiang er underlagt permanent elektronisk overvåking av Beijing, som bruker alle de mest påtrengende teknologiene der: ansiktsgjenkjenning, DNA-registrering, permanent videoovervåking, droner, geolokalisering av telefoner .... "
Etter Covid-19-pandemien trapper de kinesiske myndighetene opp masseovervåking og utvider tiltak som begrenser friheter, noe som gir bildet av en tid hvor overvåking minner om Big Brother i romanen av George Orwell i 1984 .
I Frankrike mottok rådhuset i Valenciennes en gave fra Huawei i utstyr som kunne representere 2 millioner euro. Huawei var i stand til å teste sitt "smarte kamera" -system i byen Valenciennes takket være en avtale signert med ordføreren Jean-Louis Borloo ; Han ble utnevnt til styret i Huawei Frankrike noen år senere.
Andre kommuner (Nice, Marseille, Toulouse, La Défense, etc.) lot seg overbevise av sikkerhetsprodusenter, inkludert Thales , Engie Ineo , Ercom , Idemia, som ser et marked å bli erobret.
Idemia, er en av verdensledende innen biometrisk sektor med 15 000 ansatte og 2,3 milliarder euro i påkrevd omsetning.
I en rapport publisert i 2020 fordømmer Amnesty International flere europeiske selskaper, inkludert Idemia, som har utstyrt Kina med overvåkingsutstyr, inkludert ansiktsgjenkjenning. Spesielt solgte Idemia et ansiktsgjenkjenningssystem til politiet i Shanghai .
Den faktiske skadeligheten av trygge byer er helt avhengig av ansvarlige myndigheter og varsler menneskerettighetsforeninger .
For disse opplevelsene og mulige utvidelser i Frankrike eller i Europa og for å unngå fremkomsten av et overvåkingsselskap, er det nødvendig å sikre at disse prosjektene er i samsvar med konstitusjonene, med reglene i GDPR , og at de blir kontrollert av uavhengige. myndigheter som CNIL Informatique et Libertés .
Kinesiske selskaper forsyner flere stater på kontinentet med ansiktsgjenkjenningssystemer tilknyttet CCTV-kameraer. CloudWalk Technology, en av Kinas industriledere basert i Canton, sør i landet, har jobbet med den zimbabwiske regjeringen for å implementere ansiktsgjenkjenning i stor skala, utplassering til flyplasser og grenser vil være det første trinnet.