Фейс на телефоне что это
Безопасна ли технология Apple Face ID?
Как устроено распознавание лиц в новом Apple iPhone X и стоит ли им пользоваться?
Эта неделя изменила iPhone практически до неузнаваемости. Самое очевидное новшество – это отсутствие кнопки Home. Раз ее нет, значит, в новом флагманском смартфоне Apple нет и сканера отпечатков пальцев Touch ID. Его заменит новая система под названием Face ID.
Если вы смотрели презентацию Apple, то уже примерно представляете себе, что такое Face ID. Но мы в любом случае сначала разберем, как она работает, а потом уже обсудим нашу любимую тему – безопасность.
Что такое Apple Face ID и камера True Depth
Если очень кратко, то Apple Face ID – это система, которая использует распознавание лиц для разблокировки смартфона и подтверждения платежей. Она сравнивает лицо пользователя с картинкой, хранящейся в памяти айфона. А делает эти картинки Phone X при помощи специальной камеры True Depth Camera.
В верхней части передней панели iPhone X есть маленький островок, не закрытый огромным дисплеем и под завязку набитый различной электроникой и датчиками. Помимо обычного набора (фронтальная камера, микрофон, динамик, датчики приближения и освещенности), здесь есть инфракрасная камера, система подсветки (flood illuminator) и проектор точек (dot projector).
По сути, из них-то и состоит True Depth Camera. Она создает 3D-снимок вашего лица, а при входе в систему сверяет лицо со снимком. Вот как это работает.
Система подсветки нужна, чтобы камера смогла сделать фото получше в условиях слабой освещенности. Проектор точек проецирует на ваше лицо 30 тысяч невидимых инфракрасных точек, а инфракрасная камера фотографирует вас вместе с этими точками.
Они нужны, чтобы выделить характерные черты вашего лица, и в совокупности они образуют своеобразную 3D-карту. При первоначальной настройке Face ID вас попросят слегка покрутить головой, чтобы iPhone X запомнил, как выглядит ваше лицо с разных ракурсов.
После этого каждый раз, когда вы пытаетесь использовать Face ID, True Depth-камера будет делать снимок. Если черты лица окажутся достаточно похожи на 3D-карту из памяти телефона, вы будете признаны легитимным пользователем, то есть вам будет позволено войти в систему или подтвердить платеж в Apple Pay. Если же уровень совпадения будет недостаточным, вам предложат повторить попытку. Последовательность и логика работы здесь точно такие же, как в случае сканера отпечатков пальцев, правда, с одним немаловажным отличием.
Apple встроила в смартфон специальный сопроцессор, оптимизированный для алгоритмов машинного обучения. С его помощью система со временем будет знакомиться с вами все лучше – то есть, во-первых, чем дальше, тем быстрее она будет вас узнавать, а во-вторых, изменения прически, выражения лица или аксессуаров ее не смутят. Apple утверждает, что система узнает вас, даже если вы наденете шарф или отрастите бороду.
Функции безопасности Face ID
С тем, как работает Face ID, разобрались. Чем же она отличается от стандартных технологий распознавания лиц, которые, как мы писали раньше, не имеют ничего общего с безопасностью? Apple внедрила несколько улучшений, благодаря которым Face ID должна стать более надежной и защищенной по сравнению с другими системами.
Во-первых, Face ID не обманешь обычной фотографией: инфракрасные точки спроецируются на плоскую картинку совсем по-другому. Это выгодно отличает Face ID, например, от технологии Samsung Face Unlock, используемой в последних телефонах корейской компании.
Во-вторых, Apple утверждает, что испытала Face ID даже на масках, которые, в сущности, представляли собой копии лиц, и система прошла испытания, сумев отличить маску от человека и не допустив лишних людей к приватной информации. Фил Шиллер (Phil Schiller) из Apple утверждает, что шанс разблокировать iPhone X, обойдя защиту Face ID, составляет один на миллион. По сравнению с шансом 1 на 50 000 для сканера отпечатков пальцев Touch ID это очень неплохо.
Представители Apple также сообщили, что смартфон не получится разблокировать с закрытыми глазами или не глядя в камеру: Face ID требует концентрации. Насколько нам известно, камера True Depth не оснащена сканером радужных оболочек, но наверняка так или иначе опирается на какие-то данные о глазах, например о направлении взгляда, – по скорее всего, именно это используется для того, чтобы камера отличала точные слепки лиц от собственно лиц.
В-третьих, никто не украдет снимок вашего лица. Изображение, снятое камерой Face ID, хранится в зашифрованной памяти специального сопроцессора Apple под названием Secure Enclave. Фотографии обрабатываются только на устройстве и не отправляются на серверы Apple или куда-то еще. Вся обработка проходит внутри Secure Enclave, так что приложения их тоже не получат.
Однако Secure Enclave уже засветился в новостях, когда специалисты по безопасности нашли в нем уязвимость. Ее, конечно, залатали, но совсем не факт, что на этом уязвимости закончились. Возможно, следующая дыра позволит злоумышленникам получить доступ к вашим данным.
Сам Шиллер отметил в своем выступлении, что абсолютно надежных систем не бывает. Если судить по дизайну Face ID, новая система распознавания лиц будет надежнее традиционных систем с простой двухмерной фронтальной камерой, и, возможно, безопаснее сканера отпечатков пальцев Touch ID. Однако в самом ближайшем будущем исследователи со всего света начнут пробовать эту систему на прочность. Тогда-то мы и узнаем, насколько она защищена. К счастью, старый добрый PIN-код из шести цифр никуда не делся. PIN-код, конечно, не самое безопасное, что есть на свете, – но по крайней мере из-за него ваши биометрические данные не окажутся в руках у хакеров.
Что такое Face ID в смартфоне и принцип работы
Вышедший на рынок юбилейный iPhone X стал настоящим кладезем высокотехнологических новинок.
Сегодня мы разберемся, что такое технология Face ID, впервые использованная в этом смартфоне Apple, как она работает и можно ли ее обмануть.
Обитатели города Купертино регулярно радуют пользователей своей продукции новинками, впоследствии превращающимися в тренды, обязательные для внедрения всеми уважающими себя производителями мобильных устройств.
Судя по всему, Face ID относится именно к таковым.
Как работает Фэйс Айди
Эта технология пришла на смену системе авторизации по отпечатку пальца, известной, как Touch ID, которая более не поддерживается в iPhone X.
Теперь авторизация производится при помощи трехмерного сканирования лица пользователя.
Таким образом можно, например, разблокировать смартфон, оплатить покупки и выполнять прочие действия, требующие подтверждения личности владельца.
Причем для срабатывания системы необходим целенаправленный взгляд на гаджет: если пользователь закрыл глаза или смотрит в сторону, авторизация не произойдет.
В состав Face ID входит несколько компонентов:
Действительно ли это безопасно
Она хранится только в памяти устройства и используется только в целях авторизации. Все прочие конспирологические утверждения – вопрос доверия к производителю, которое, впрочем, изрядно подмочено аккумуляторным скандалом.
Если же рассматривать надежность самой Face ID, то, по утверждениям разработчиков смартфона, она дает такую вероятность ошибки, что всерьез ее рассматривать просто не стоит.
Если шанс неправильной идентификации отпечатка пальца системой Touch ID составлял 1:50 000, то для сканера лица он составляет 1:1000 000.
Как работает Face ID в iPhone. Простыми словами
Представленный в сентябре 2017 года iPhone X стал, пожалуй, самым инновационным смартфоном Apple. Купертиновцы решились на изменения в флагманском устройстве сразу по нескольким направлениям, а самым заметным отличием стал безрамочный дисплей на всю лицевую поверхность смартфона.
Отсутствие привычной и каноничной для iPhone кнопки Домой ознаменовало переход на более совершенный способ идентификации пользователя. К счастью, в Apple не стали размещать сканер Touch ID на задней панели смартфона, а готового и надежного решения с датчиком под дисплеем на тот момент просто не существовало.
В итоге инженеры из Купертино разработали одну из самых безопасных и инновационных систем идентификации пользователей в области потребительской электроники. Сейчас разберемся, как работает распознавание пользователя по лицу, насколько это надежно и в чем ключевые преимущества этой технологии.
Как устроен Face ID
Face ID в вашем iPhone – это объемно-пространственный сканер лица человека. Модуль из камер и сенсоров работает по принципу Time-of-flight (от англ. время полета), распознавая не просто плоский портрет человека, а его объемную модель.
Для каждого полученного пикселя сенсор фиксирует его удаленность, формируя глубину изображения. Расчет расстояния до каждой точки происходит при помощи фиксации времени полета луча. По такому же принципы построено большинство военных и гражданских радаров. Главное отличие – использование светового импульса в Face ID и радиочастотного сигнала в радаре.
Face ID является ответвлением технологии LiDAR, которая с недавнего времени появилась в профессиональных линейках iPad и iPhone.
Камера для захвата движения пользователя Kinect стала прародителем Face ID
Технология Face ID основана на разработках компании PrimeSense. Это израильское предприятие работает в сфере 3D-зондировнаия с 2005 года, а в 2013 компанию и все права на разрабатываемые технологии приобрела Apple.
Удивительно, что в Купертино задумались над более перспективным способом идентификации пользователей одновременно с презентацией Touch ID в iPhone 5s. Вот так нужно строить долгосрочную стратегию развития своих гаджетов.
Face ID базируется на инфракрасных измерителях глубины, которые легли в основу датчика движения Kinect для консолей Xbox. Интерес к технологии у Apple практически совпал с отказом использования Kinect в Microsoft.
Сканер Face ID состоит из двух принципиально отличающихся блоков: точечного проектора, который проецирует более 30 000 ИК-точек на лицо пользователя и соответствующей ИК-камеры, которая считывает полученный рисунок.
Полученное объемное изображение сравнивается с созданным при настройке Face ID “отпечатком” и производит идентификацию пользователя.
Сложности конструкции придают остальные уже привычные для фронтальной поверхности iPhone элементы: динамик, микрофон, датчик освещенности, датчик приближения и фронтальная камера. Все это делает “челку” iPhone очень технологичной и сложной в устройстве.
В каких гаджетах Apple применяется Face ID
Face ID присутствует в следующих моделях техники Apple:
Производитель не заявляет о наличии нескольких поколений датчика Face ID. Несмотря на это, в работе разных гаджетов присутствуют отличия в работе данной фишки.
Так второе поколение iPhone с Face ID (модели iPhone XS/XS Max и iPhone XR) обладает более высокой скоростью срабатывания благодаря системе Neural Engine 2‑го поколения. С выходом iOS 13 купертиновцы заявили, что Face ID во всех смартфонах начал работать на 30% быстрее.
В моделях iPad сканер Face ID умеет работать не только в портретной ориентации, но и в ландшафтной. iPhone лишен такой возможности.
Что инновационного в датчиках Face ID
Другим компаниям проще и дешевле развивать аналоги Touch ID и встраивать сканер отпечатка пальцев под дисплей или в тонкую боковую кнопку смартфона, чем создавать аналог технологии Face ID.
Кроме этого с обновлением iOS добавили возможность сохранить альтернативный внешний вид. Некоторые пользователи добавляют свое лицо с носимыми аксессуарами (головные уборы или очки), а другие сохраняют “отпечаток” близкого родственника, чтобы он тоже мог пользоваться смартфоном без пароля. Эта фишка позволяет обучить сканер для срабатывания в маске.
Насколько безопасно использовать Face ID
Как и в случае с Touch ID, сохраненные изображения пользователей не хранятся в открытом виде на смартфоне и не передаются по сети. Во время настройки объемное изображение превращается в математическую модель и помещается в защищенное хранилище Secure Enclave. Это специальная область процессора, которая тесно интегрирована с чипом iPhone.
Для повышения уровня защиты купертиновцы связывают сканер Face ID с материнской платой и процессором на аппаратном уровне. Такая привязка есть в каждой модели iPhone или iPad, что делает невозможным подмену Secure Enclave при замене одного из компонентов гаджета.
Обратной стороной такой защиты является сложность при ремонте. В случае возникновения проблем с Face ID, придется менять связку из модуля камер и привязанную к нему материнскую плату. Как вы понимаете, подобный ремонт будет стоить львиную долю стоимости устройства.
Это вероятность того, что кто-то сможет разблокировать ваш iPhone с Face ID своим лицом
Чтобы избежать непроизвольной аутентификации, система требует сканировать лицо с открытыми глазами, обратив взгляд в сторону камеры. Пользователю доступно отключения этой особенности. Достаточно выключить опцию Требовать внимание для Face ID по пути Настройки – Face ID и код-пароль. После отключения фишки iPhone получится разблокировать даже с закрытыми глазами, что серьезно снижает безопасность защиты. С другой стороны опция позволяет снимать блокировку смартфона очень быстро.
После пяти неудачных попыток сканирования или через 48 часов бездействия гаджета потребуется ввод пароля разблокировки. Код нужно вводить после каждой перезагрузки смартфона, при замене SIM-карты или после активации SOS-режима.
Присутствует небольшая хитрость, которая позволяет быстро отключить Face ID при необходимости. Кроме этого есть встроенная защита для дезактивации Face ID при обнаружении неоригинальных компонентов iPhone.
Все это дает максимальный уровень защиты и обезопашивает от взлома смартфона извне. Как и в случае с Touch ID, быстрее и проще взломать iPhone при помощи специального вируса, чем при помощи обмана Face ID.
Единственным слабым местом системы являются ложные срабатывания с близнецами. Однако, купертиновцы совершенствуют алгоритмы работы и минимизируют ошибки при помощи обновления ПО.
Вот такая мощная и технологичная фишка присутствует в небольшом смартфоне, который помещается в ваш карман.
Можно ли покупать iPhone с нерабочим Face ID
Наверняка вы замечали, что небольшие интернет-магазины предлагают iPhone с неработающим NFC, Touch ID или Face ID по очень низкой цене — здесь это самый привлекательный момент. Казалось бы, что с таким небольшим минусом вполне можно и смириться. Но в этой истории не все так просто и нужно знать все нюансы перед покупкой такого смартфона. В статье мы расскажем, в каких случаях приобретение такого смартфона допустимо, к чему стоит присмотреться, чтобы не потратить деньги впустую, и какие варианты еще стоит рассмотреть, если хочется купить недорогой iPhone.
Стоит ли приобретать смартфон с нерабочим Face ID?
Почему не работает Face ID на iPhone
Face ID — очень сложная система идентификациии, соответственно, очень капризная. Причин, почему на рынке так много предложений недорогих iPhone с неработающим модулем Face ID, может быть много. Основные причины: внешнее механическое воздействие на датчики Face ID, замена дисплейного модуля или ремонт камеры путем полной замены всех сенсоров.
Face ID — очень сложный датчик и простой заменой не обойтись
Если вы видите такой iPhone, то, скорее всего, он восстановленный. Но не официально, как это делает Apple. Да, он будет работать, но через какое-то время начинаются проблемы разного характера. Такие смартфоны, скорее всего, отремонтированы в кустарных условиях и на них нет никакой гарантии. Зачастую такие устройства представляют из себя солянку — их восстанавливают из разных запчастей, причем низкого качества. Такие смартфоны в свое время были утоплены, разбиты, поэтому мастерские умело маскируют дефекты для того, чтобы iPhone включился и работал какое-то время. Узнавайте о других подводных камнях при покупке iPhone в нашем Яндекс.Дзен — рассказываем о тех лайфхаках, которыми пользуемся сами.
Замена дисплея и Face ID на iPhone может влететь в копеечку
Одна из причин, почему в таких смартфонах не работает Face ID — это установка неоригинального дисплея. Модуль дисплея и Face ID неразрывно связаны друг с другом, как это было с Touch ID — нельзя просто установить новый, чтобы продолжить пользоваться телефоном. Чтобы проверить дисплей на оригинальность, перейдите в Настройки iPhone, выберите пункт «Основные», нажмите «Об этом устройстве». Прокрутите экран вниз, в случае, если дисплей заменен на неоригинальный, вы увидите сообщение: «Не удается проверить подлинность дисплея Apple в этом iPhone».
Кроме того, проверить дисплей на подлинность можно при помощи Haptic Touch или True Tone — скорее всего, на iPhone с таким экраном функции работать попросту не будут.
Можно ли покупать iPhone с нерабочим Face ID
Без Face ID жить можно, ведь iPhone не превращается в кирпич. Если вам предлагают такой смартфон за очень низкую сумму, а внешне нет никаких предпосылок, что он был восстановлен в кустарных условиях, то можно попробовать его приобрести. Скорее всего, такой iPhone просто неудачно приземлился на бетонный пол. Но помните, что без сканера Face ID ваш смартфон станет менее безопасным — придется вводить пароль, а это не только неудобно, но и небезопасно.
Как купить недорогой iPhone
Если вы все же задались целью приобрести недорогой iPhone, то не стоит заниматься вредительством самому себе. Есть отличный вариант — это приобретение восстановленный iPhone. Такие смартфоны продают в крупных сетях и официальных магазинах. В покупке такого устройства нет ничего страшного — их официально восстанавливает Apple, по сути, продавая новый телефон по низкой цене. В такой iPhone ставят новый корпус, новый экран, аккумулятор и прочие компоненты — все запчасти на 100% оригинальные. В комплекте такого устройства абсолютно новые аксессуары. В свое время я приобретал такой iPhone и могу вам сказать, что это была отличная выгодная покупка по адекватной цене. Такой вариант — это золотая середина при покупке недорогого iPhone. Покупали восстановленный iPhone от Apple? Поделитесь ощущениями в нашем Telegram-чате!
Официально восстановленный iPhone — идеальная покупка
Покупка iPhone всегда влетает в копеечку. Иногда попадаются приятные объявления про недорогие iPhone, которые предлагают приобрести абсолютно новый iPhone, но с нерабочим модулем Face ID. Помните о том, что такие предложения сродни коту в мешке — устройство будет неполноценным без такой важной функции и может быть собрано из дешевых комплектующих. Вам повезет, если вы никогда не попадетесь на такую уловку или не увидите «внутренности» такого iPhone: подобная картина может вернуть вас во времена, когда активно предлагали поддельные iPhone, а внутри был даже телевизор. Исключением, когда стоит задуматься о покупке iPhone с нерабочим модулем Face ID может быть, когда кто-то из ваших знакомых предлагает собственный смартфон, с которым что-то пошло не так — тут все зависит от вашего доверия к этому человеку. В остальных случаях лучше получше присмотреться к покупке официально восстановленного iPhone от Apple — такая покупка будет чуть дороже, зато гарантия от производителя сбережет ваши нервы, и деньги не будут потрачены зря.
Как работает Face ID и распознавание лица на Android смартфонах?
Интернет буквально переполнен статьями на тему того, как работает разблокировка по лицу (Face ID) на iPhone. Если вы хотя бы немножко интересовались этим вопросом, то сразу же вспомните все эти, набившие оскомину, термины: лазерный проектор, ИК-излучатель, 30 тысяч точек и т.п.
Все популярные ресурсы (The Verge, Wired, Engadget) как под копирку пишут одно и то же, повторяя слова, сказанные еще на презентации первого iPhone с технологией Face ID.
Если ваше любопытство полностью удовлетворяется этими общими фразами, порой искаженными и далекими от реальности, тогда эта статья не для вас. Здесь же я расскажу о том, что в действительности происходит, когда вы пытаетесь разблокировать свой смартфон при помощи распознавания лица.
Надеюсь, эта статья ответит на многие вопросы!
Нейросети, искусственный интеллект, самообучение…
Эти слова, как мантру, повторяют блогеры, пытаясь объяснить работу Face ID. Но давайте задумаемся на минуточку, что это значит.
Чтобы смартфон научился классифицировать объекты (в нашем случае — лица), он должен пройти долгий и нелегкий процесс обучения. К примеру, если мы хотим, чтобы нейросеть отличала кошек от собак, мы должны «скормить» ей тысячи (а лучше десятки и сотни тысяч) фотографий различных собачек и котиков. Причем, каждая фотография должна иметь пометку о том, что конкретно на ней изображено.
В процессе обучения, нейросеть начнет выставлять веса таким образом, чтобы на выходе всегда активировался один нейрон, отвечающий за конкретное животное.
А теперь представьте себе такой процесс обучения на iPhone или Android. Вам нужно показать телефону тысячи своих фотографий с разной прической и макияжем, разной мимикой и аксессуарами. Ведь, как иначе смартфон будет вас узнавать? А затем нужно показать еще сотню тысяч других лиц, уточнив при этом, что это не вы и не следует этих людей пропускать.
Приятно, конечно, тешить себя мыслью, что ваш смартфон такой умный и сам обучается в процессе использования, но в реальности он проходит обучение еще до того, как попадет на прилавки магазинов. И ваше лицо, естественно, не имеет к этому процессу никакого отношения.
Для обучения нейросетей нужны очень мощные графические процессоры и много времени. Поэтому, на телефон загружают уже обученную нейросеть. Которая способна лишь незначительно адаптироваться в процессе своей работы.
Но как же тогда Android-смартфоны и iPhone за пару секунд запоминают лицо пользователя и в дальнейшем распознают его мгновенно, вне зависимости от выражения лица, освещения и даже макияжа? Где же тысячи фотографий и длительное обучение?
Как работает Face ID и распознавание лица?
Понятное дело, что учить смартфон запоминать ваше лицо, а также лица других людей — бессмысленная и ресурсоемкая задача. Он не будет классифицировать лица в том смысле, как делает это для различных видов животных или растений (в приложении Камера). Вместо этого телефон обучают делать кое-что другое.
Вначале (еще «на заводе») нейросеть учат просто различать лица, то есть, выделять какие-то конкретные признаки лица (формы, размеры, расстояния) и отличать одни от других. Делается это при помощи так называемой сверточной нейронной сети (CNN) и специальных фильтров или сверток (в рамках этой статьи понимание данного процесса совершенно не важно).
Вся нейросеть состоит из слоев: на первый слой подается изображение с лицом, на втором слое применяются свертки, дальше идет выделение отдельных признаков, после чего на последнем (выходном) слое определяется конкретный человек.
К примеру, если бы наша нейросеть определяла расу человека и на предпоследнем слое собрались бы такие признаки, как «темная кожа», «толстые губы», «широкий нос» и «крупные зубы», тогда на выходе активировался бы нейрон, отвечающий за негроидную расу.
Но нам не нужен последний слой. То есть, нейросеть не будет пытаться узнать конкретного человека или расу, а всё должно заканчиваться сбором признаков. Другими словами, Apple или любой другой Android-разработчик обучает нейросеть лишь собирать признаки лиц:
Однако же, само по себе умение собирать признаки еще не позволяет нам реализовать идентификацию пользователя по лицу.
Давайте на секундочку отвлечемся. Как мы понимаем, внутри нейросети нет ничего, кроме чисел. Вся нейросеть — это просто математическая модель, в которой одни числа, «проходя» по связям от нейрона к нейрону, умножаются и суммируются (подробно об этом я рассказывал в этой статье).
В итоге, каждый признак — это не изображение глаза или носа, а определенное число, которое ассоциируется с конкретным глазом, носом или расстоянием между глазами (для каждого лица эти числа будут разными). Набор всех признаков называется вектором. К примеру, на картинке выше у нас есть 7 признаков на выходе из нейросети, то есть, наш вектор признаков — это 7 определенных чисел, уникальных для конкретного лица.
А теперь следите за мыслью, так как это самая важная часть в понимании Face ID или распознавания лица на любом другом смартфоне. Как мы знаем, вектор можно изобразить в пространстве. Для удобства представим, что у нас на выходе из нейросети только два числа: первое отвечает за цвет глаз, а второе — за цвет кожи.
Мы подаем в нейросеть фото человека с голубыми глазами и светлой кожей, а на выходе получаем два числа, например, 5 и 4. Затем мы подаем фото другого человека с темной кожей и зелеными глазами, соответственно, получаем на выходе другие числа, к примеру, 3 и 2. Всё это — двумерные вектора (с двумя координатами), которые можно легко отобразить на плоскости:
Если признаков будет 3, то получим трехмерный вектор, который также очень легко изобразить в пространстве (добавится третья координата глубины).
Нейросеть на смартфоне собирает гораздо больше признаков, соответственно и размерность вектора также намного выше. Вообразить себе точку в таком пространстве невозможно, так как наш мозг ограничен только тремя измерениями. Но это не суть важно, главное, что искусственный интеллект работает с этим без малейших проблем.
Когда сверточная нейросеть научилась выделять признаки, мы собираем несколько одинаковых нейросетей (с одинаковыми весами) в один блок и продолжаем обучение. Только теперь задание посложнее. Мы должны подавать уже 3 фотографии на вход: на первых двух снимках (А и Б) изображено лицо одного и того же человека, но с небольшими отличиями (макияж, другая прическа, другое выражение), а на третьем снимке (В) — лицо совершенно другого человека:
Задача нашей новой нейросети — не просто выделять какие-то признаки каждого лица, но подбирать их так, чтобы когда мы отобразим эти вектора в пространстве, расстояние между А и Б (слегка отличающимися лицами одного и того же человека) было минимальным, а вектор В (лицо совершенно другого человека) находился как можно дальше:
Мы продолжаем «скармливать» нейросети тысячи примеров до тех пор, пока она не научится выделять правильные признаки, чтобы расстояние между векторами одного и того же лица было минимальным, а между разными лицами — максимальным. И весь этот процесс обучения, повторюсь, происходит еще до того, как смартфон попадет на прилавки.
Когда нейросеть научилась это делать, ее можно загружать на iPhone или Android-смартфон.
Теперь пользователь включает функцию распознавания лица (или Face ID) и происходит первоначальная настройка. Обученная нейросеть уже знает, какие именно нужно выделить признаки и создает, образно говоря, их вектор в пространстве. Телефону уже не нужны тысячи ваших фотографий или десятки тысяч снимков других людей, чтобы научиться различать лица (делать классификацию). Вектор признаков вашего лица всегда будет находиться примерно в одном и том же месте скрытого пространства.
Когда вы попытаетесь разблокировать устройство в очередной раз, нейросеть снова создаст вектор признаков того лица, которое видит перед собой. И этот вектор с огромной вероятностью разместится в пространстве очень близко к первому — тому, что был сохранен при начальной настройке Face ID.
Если же другой человек попытается разблокировать ваш телефон, нейросеть создаст новые признаки, вектор которых будет находиться гораздо дальше от сохраненного. Соответственно, аппарат не разблокируется.
Подведем небольшие итоги
Смартфон не умеет классифицировать лица, как например, его камера определяет сцену (цветок, собака, кошка и пр.):
Он не понимает, что какое-то лицо принадлежит конкретному человеку, а другое лицо — другому конкретному человеку. Его нейросеть просто умеет так выделять признаки лица, чтобы их вектора всегда занимали определенное положение в пространстве.
Как вы уже догадались, смартфон не хранит фотографии своего владельца, так как в этом нет никакого смысла. Сохраняются лишь вектора (наборы чисел), расстояния между которыми и сравниваются при каждой разблокировке.
Может ли iPhone или Android-смартфон «обучаться» в процессе использования? Если мы говорим именно о тренировке нейросети, тогда ответ однозначный — нет.
Сеть обучена производителем и дополнительные «тренировки» невозможны, так как это потребовало бы переобучения всей нейросети. Но когда смартфон создает вектор признаков и он находится дальше, чем нужно для разблокировки, и в то же время вы вводите верный пин-код (то есть, подтверждаете, что это ваш вектор признаков), тогда устройство может (но не факт) запомнить его и в дальнейшем пропускать.
В чем разница между Face ID на iPhone и Распознаванием лица на Android?
Обе технологии используют один и тот же принцип работы, о котором я рассказал чуть выше. Наличие одной лишь селфи-камеры на Android-смартфонах и целый набор датчиков на iPhone могут ввести в заблуждение пользователей касательно самого процесса распознавания лица.
На самом деле, все дополнительные датчики на iPhone нужны только для обнаружения витальности (или жизненности). Помимо распознавания признаков лица, еще более сложной задачей является определение того, находится ли перед камерой смартфона живое (настоящее) лицо или же это фотография/видео/маска.
Android-смартфоны с одной селфи-камерой определяют жизненность лица при помощи определенных алгоритмов. Скорее всего, вам не удастся обмануть современную разблокировку по лицу простой фотографией или даже видео с экрана. Особенно, если камера видит очертание телефона или фотографии/бумаги в ваших руках. Подобные примитивные методы моментально обнаруживаются нейросетью.
Смартфон пытается определить характерные для стекла или бумаги блики, которых не может быть на реальном лице. Также в расчет берется текстура области лица или предмета, которым вы пытаетесь заменить лицо. Анализируется муар, расфокусировка и дисторсия на снимке.
Может даже использоваться анализ микромимики, когда смартфон делает несколько снимков подряд, а затем попиксельно ищет различия.
С другой стороны, iPhone использует гораздо более эффективный метод защиты. При помощи дополнительных датчиков он строит карту глубины, то есть, видит ваше лицо в трехмерном пространстве. Соответственно, все обманные методы, связанные с использованием 2D подделок (фотографии, снимки с экрана, видео), отпадают сразу же. Остается лишь использование масок. Но и здесь нейросеть пытается обнаружить подделку.
Метод 3D-сканирования однозначно безопаснее 2D-сканирования, но не стоит полагать, что распознавание лица на Android-смартфонах очень легко обмануть. Особенно, когда речь идет о флагманах, вычислительной мощности которых достаточно для работы глубоких нейросетей.
Основные технологии распознавания лиц
В завершение хотелось бы просто перечислить самые популярные методы распознавания лиц:
Алексей, главный редактор Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?