ஒரு நாடக ஆவி முக அடையாளத்தை ஏமாற்றுகிறது

முக அடையாளம் இப்போது கைபேசிகளைத் திறக்கிறது, பணம் செலுத்துதல்களை அங்கீகரிக்கிறது, எல்லைகளில் பயணிகளைச் சரிபார்க்கிறது. ஆய்வுக்கட்டுரை குறிப்பிடுவது போல், அதன் நரம்பியல் வலையமைப்புகள் மனிதர்களை விடத் துல்லியமானவை. அதன் மீதான சார்பு அதிகரிக்கும்போது, அதை ஏமாற்றும் ஊக்கமும் அதிகரிக்கிறது; இந்த அமைப்புகள் இரண்டு வகைக் காவலர்களைக் கொண்டுள்ளன. முன்வைப்புத் தாக்குதல் கண்டறிவான்கள் (presentation-attack detectors), அமைப்புகளையும் உயிர்ப்பின் அறிகுறிகளையும் சோதித்து, அச்சிட்ட புகைப்படங்கள், மீண்டும் இயக்கப்படும் காணொளிகள் அல்லது முகமூடிகளைத் தேடுகின்றன. கலப்பு முகக் கண்டறிவான்கள் (morph detectors), இரண்டு பேரை ஒரே படத்தில் இணைத்து உருவாக்கப்பட்ட, டிஜிட்டல் முறையில் கலக்கப்பட்ட முகங்களைத் தேடுகின்றன.

மேடையிலிருந்து ஒரு மாயை

டைலர் ஃபிட்ஸ்சிம்மன்ஸ், ஆடம் சாய்கா (நோட்டர் டேம் பல்கலைக்கழகம்) ஒரு பழைய நாடக உத்தியை மீட்டெடுக்கின்றனர்: பெப்பரின் ஆவி; இதில் சாய்ந்த கண்ணாடித் தகடு ஒன்று மறைந்துள்ள ஒரு படத்தைப் பிரதிபலிக்க, மேடையில் ஒரு “ஆவி” நிற்பது போலத் தோன்றுகிறது.

அவர்களின் “ஆவித் தாக்குதலில்” (Ghost Attack), பிரதிபலிப்பு, கேமராவின் முன் உள்ள முகத்தின் மேல் இன்னோர் அடையாளத்தின் முகத்தைப் படியவைக்கிறது. மனிதப் பார்வையாளருக்கு, அந்த நபர் ஓரளவு இயல்பாகத் தெரிகிறார்; சற்று மங்கலாக அல்லது ஒளிக்கூச்சத்தால் பகுதியளவு மறைக்கப்பட்டவராக. மென்பொருளுக்கோ, இரண்டு முகங்களும் ஒரு கலப்பின முகக் கையொப்பமாகக் கலக்கின்றன.

தாக்குதல் உணரிக்கும் நபருக்கும் இடையிலான வெற்று இடத்தில் நடக்கிறது. அதற்கு அடையாள மென்பொருளையோ, அதன் உள் நிலையையோ, அதன் முடிவுகளையோ, கேமரா வன்பொருளையோ அணுக வேண்டியதில்லை: அது ஒரு தூய கருப்புப்பெட்டித் தாக்குதலாகச் செயல்படுகிறது. முன்வைப்புத் தாக்குதல்களுக்கும் கலப்புக்கும் இடையே அமையும், இவ்வகையான முதல் பௌதிகத் தாக்குதல் இது என்று ஆசிரியர்கள் முன்வைக்கின்றனர்.

கவனமான ஆய்வகச் சோதனை

ஆய்வாளர்கள் உயிருள்ள நபர்களைப் பயன்படுத்தவில்லை. உண்மையான முகங்கள், ஒரு நிலையான ஆய்வுத் தரவுத்தளத்தின் புகைப்படங்கள்; அவை ஒரு திரையில் காட்டப்பட்டு மீண்டும் படம்பிடிக்கப்பட்டன. “ஆவி” அடையாளம், கண்ணாடியில் பிரதிபலிக்கப்பட்ட இரண்டாவது திரையிலிருந்து வந்தது. இது நெறிமுறையை மீண்டும் செய்யக்கூடியதாக வைத்திருக்கிறது; உயிருள்ள நபர்கள் முடிவுகளை மாற்ற மாட்டார்கள் என்று ஆசிரியர்கள் வாதிடுகின்றனர். பாலினம், பூர்வீகம், வயது ஆகியவற்றில் வேறுபட்ட 100 அடையாளங்களைக் கொண்ட, அதிகரிக்கும் தாக்குதல் வலிமைகளில் பதிவுசெய்யப்பட்ட GhostFace என்ற தரவுத்தொகுப்பை அவர்கள் உருவாக்கினர்.

பின்னர், சர்வதேசச் சோதனைத் தரநிலைகளைப் பின்பற்றி, பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் திறந்த மூல அமைப்புகளுக்கு எதிராக அதை இயக்கினர்: ஐந்து முகப் பொருத்திகள், மூன்று போலி கண்டறிவான்கள், நான்கு கலப்பு முகக் கண்டறிவான்கள்.

மூன்று காவலர்கள், மூவரும் ஏமாந்தனர்

போலி கண்டறிவான்கள், முழு வலிமைத் தாக்குதல் படங்களில் 80% முதல் 96% வரை உயிருள்ள, உண்மையான முகங்களாக வகைப்படுத்தின. மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது கூட ஏறக்குறைய ஐந்தில் நான்கை அனுமதித்தது.
டிஜிட்டல் கலப்புகளில் பயிற்றுவிக்கப்பட்ட கலப்பு முகக் கண்டறிவான்கள், கண்டிப்பான அமைப்பில், தாக்குதல் படங்களில் 16% முதல் 61% வரை தவறவிட்டன; உண்மையான முகத்தை ஒருபோதும் தவறாகக் குறிக்கவில்லை. டிஜிட்டல் கலவைகளில் பயிற்றுவிக்கப்பட்ட மாதிரிகள் ஒளியியல் கலவைகளை நம்பகமாகப் பிடிப்பதில்லை என்று ஆசிரியர்கள் முடிவுசெய்கின்றனர்.
முகப் பொருத்திகள் ஆள்மாறாட்டக்காரர்களை வெவ்வேறு விகிதங்களில் ஏற்றுக்கொண்டன. மிக எளிதில் பாதிக்கப்படுவதான ArcFace, சோதிக்கப்பட்ட வாசல் மதிப்பில் தாக்குதல் படங்களில் 32.75%-ஐ இலக்கு நபராக ஏற்றுக்கொண்டது; 100 தாக்குதல் காணொளிகளில் 99-இல் குறைந்தது ஒரு படத்தையாவது ஏற்றுக்கொண்டது. சோதிக்கப்பட்ட மிகப் புதிய மாதிரி, கண்டிப்பான வாசல் மதிப்பில் கூட 7%-ஐ ஏற்றுக்கொண்டது. தன் முடிவுகளில் படத் தரத்தையும் கணக்கில் கொள்ளும், மிக எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட MagFace, 1%-க்கும் குறைவாகவே ஏற்றுக்கொண்டது.

சில நேரங்களில், கலந்த முகம் இருவரில் எவராகவும் அல்லாமல், தரவுத்தளத்தில் உள்ள மூன்றாவது அடையாளமாக அடையாளம் காணப்பட்டது.

குருட்டுப் புள்ளியை மூடுதல்

ஆசிரியர்கள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க குருட்டுப் புள்ளியை விவரிக்கின்றனர்: தற்போதைய உயிரளவியல் (biometric) அமைப்புகள் ஒளிபுகும் படவீழ்த்தல்களைக் கணக்கில் கொள்வதில்லை; அமைப்பு அடிப்படையிலான உயிர்ப்புச் சோதனைகள், டிஜிட்டல் படங்களில் மட்டுமே பயிற்றுவிக்கப்பட்ட கலப்பு முகக் கண்டறிவான்கள் ஆகிய இரண்டின் வரம்புகளையும் ஆய்வுக்கட்டுரை காட்டுகிறது. இந்த ஆய்வு, திறந்த மூல மாதிரிகளையும் மீண்டும் படம்பிடிக்கப்பட்ட புகைப்படங்களையும் கொண்ட ஓர் ஆய்வக நிரூபணமாகவே உள்ளது. மேலதிக ஆய்வை ஆதரிக்க, முக அடையாளம், போலி கண்டறிதல், கலப்பு முகக் கண்டறிதல் ஆகியவற்றை ஒன்றாகச் சோதிப்பதற்கான புதிய அளவுகோலாக, GhostFace தரவுத்தொகுப்பைக் கோரிக்கையின் பேரில் பிற குழுக்களுக்கு ஆசிரியர்கள் வழங்குகின்றனர்.