Đã đeo khẩu trang mà còn đòi nhận diện

Ảnh: CGTN

Nhận dạng gương mặt ngày càng chuẩn xác khi học sâu (deep learning) không ngừng giúp máy tính phân tích hình ảnh tốt hơn. Nhiều chính phủ và công ty sử dụng các thuật toán nhận diện để kiểm soát và quản lý nơi làm việc, trường học, sân bay…, trong khi cá nhân dùng công nghệ này để xác thực - mở khóa điện thoại hay giao dịch trên di động.

Đại dịch COVID-19 đặt công nghệ này trước thế lưỡng nan: cần thay đổi để có thể nhận dạng được gương mặt đeo khẩu trang để thích nghi với tình hình mới, song điều này lại mâu thuẫn với một trong các chức năng của khẩu trang là che mặt để tránh bị nhận diện.

Những tuyên bố lạc quan

Không lâu sau khi đại dịch bùng nổ, một loạt công ty công nghệ lớn lên tiếng đã nhận diện thành công các khuôn mặt đeo khẩu trang. Tháng 5-2020, Facewatch, một trong các nhà phát triển công nghệ nhận diện hàng đầu ở Anh, trình làng thuật toán có thể phân biệt người với người chỉ dựa vào vùng quanh mắt và lông mày. Kết hợp với kho ảnh được cấp sẵn, Facewatch sẽ chỉ ra những điểm đặc trưng trên đôi mắt và lông mày của từng người, giúp phân biệt giới tính, chủng tộc và tuổi tác của các đối tượng. Facewatch cho biết thuật toán của mình có thể tương thích nhiều loại máy ảnh và đạt độ chính xác vượt trội.

Stuart Greenfield, người phát ngôn Facewatch, cho rằng thuật toán thông thường nhận diện mất chưa đến nửa giây, nhưng khi đeo khẩu trang, thời gian tốn thêm từ 1-3 giây. Công ty đang hỗ trợ công nghệ này cho các cửa hàng bán lẻ, có thể theo dõi hoạt động phần lớn khách hàng đeo khẩu trang. Facewatch dự kiến mở rộng giải pháp nhận diện nhóm người mang nhiều loại khẩu trang, khăn che mặt hay cả mũ, kính…

Tương tự, hệ thống nhận diện của SenseTime, một tên tuổi lớn trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, tuyên bố đã nâng cấp thành công thuật toán nhận dạng gương mặt cho các nhóm người đeo khẩu trang, khăn quàng cổ và cả râu giả. Để nhận diện được, thuật toán cần được nạp vào nhiều hình ảnh chi tiết từng phần gương mặt của các đối tượng. Kết quả, tỉ lệ chính xác đến 90%.

Hanwang Technology, một công ty công nghệ có trụ sở tại Bắc Kinh, cũng đã công bố phát triển thành công hệ thống nhận dạng gương mặt chính xác đến 95% với những người đeo khẩu trang. Bước đột phá này đem về cho công ty hơn 2 triệu đơn đặt hàng các loại camera tích hợp công nghệ mới. Hiện tại, Hanwang cung cấp hai sản phẩm công nghệ: một sử dụng tại các cổng vào các tòa nhà, chung cư, văn phòng; một để giám sát đồng thời khoảng 30 người trong một giây.

Khả thi về lý thuyết

Những người muốn phát triển công nghệ nhận dạng gương mặt dường như đang muốn tìm cách chống lại định nghĩa của khẩu trang: vật dụng để tránh bị… nhận diện. Eric Hess, giám đốc bộ phận quản lý sản phẩm về nhận dạng khuôn mặt của công ty công nghệ SAFR, cho rằng những dữ liệu nhân trắc học đặc trưng cho từng người tập trung ở trung tâm của khuôn mặt, phần từ chân mày cho đến cằm. Khu vực này cũng giống như hệ thống vân tay thứ hai của con người. Do vậy, khi đeo khẩu trang đồng nghĩa con người đã giấu đi những điểm độc nhất của mình.

Năm 2017, thuật toán nhận dạng gương mặt qua lớp khẩu trang lần đầu được đề cập. Nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Amarjot Singh từ Đại học Standford (Mỹ) công bố một báo cáo về “khả năng nhận dạng khuôn mặt được ngụy trang”, trong đó nêu ra những thách thức để có thể tiếp cận thuật toán này và đề xuất giải pháp. Cái khó nằm ở chỗ, ngoài đòi hỏi công nghệ, trang thiết bị chất lượng cao thì những đơn vị phát triển cần tìm ra được các đặc điểm nhân trắc học để làm cơ sở phân biệt.

Chẳng hạn, một hệ thống các điểm quanh mắt, mũi sẽ có thể kết nối tạo thành một “chữ ký” riêng cho từng người. Hay camera có thể quét nhiều điểm trên khuôn mặt và tính được các thông số có giá trị nhận diện như khoảng cách giữa hai mắt, cấu trúc của mũi, cằm. Sau đó, thuật toán đối chiếu với nhiều hình ảnh có sẵn trong cơ sở dữ liệu để cho kết quả. Về sau, các nhà nghiên cứu tại Đại học Bradford (Anh) cố gắng cải thiện nghiên cứu của nhóm tiến sĩ Singh và nâng cao độ chính xác lên tới 90%.

Giáo sư Marios Savvides - chuyên ngành sinh trắc học tại Đại học Carnegie Mellon (Mỹ) - nhận định phương pháp nhận diện tập trung vào khu vực quanh mắt và lông mày sẽ có nhiều ưu điểm. Hai vùng này ít bị thay đổi trên khuôn mặt khi con người già hay tăng cân, đồng nghĩa các thông số nhận diện vẫn chính xác ngay cả trong trường hợp các bộ phận còn lại trên khuôn mặt biến đổi.

Có xâm phạm quyền riêng tư? Theo trang VOX, ở Mỹ hiện chưa có quy định về quyền riêng tư của dữ liệu, thay vào đó chúng dựa trên các quy định liên quan đến các lĩnh vực cụ thể như y tế, tài chính và tiếp thị. Trong cuộc khảo sát của Trung tâm Nghiên cứu Pew được thực hiện ba tháng trước khi COVID-19 đến Mỹ, người Mỹ thường cảm thấy lo lắng với sự thiếu kiểm soát các thông tin cá nhân vì nhận dạng gương mặt. Giờ đây, bên phản đối nhận dạng khuôn mặt đeo khẩu trang lại có dịp “tố cáo” công nghệ mới xâm phạm nghiêm trọng quyền riêng tư: cố gắng tìm thông tin cá nhân đằng sau lớp khẩu trang. Lauren Sarkesian, cố vấn chính sách cấp cao tại Viện công nghệ mở của tổ chức New America (Mỹ), cho rằng: “Công nghệ này rất nguy hiểm cả khi nó hoạt động hoặc không. Bởi vì khi các thuật toán càng chính xác, sức mạnh giám sát của công nghệ nhận dạng khuôn mặt sẽ tăng lên”.

Mắt và lông mày thôi không đủ

Tuy nhiên, không phải ai cũng tin hoàn toàn vào khả năng nhận diện “siêu phàm” này của các công ty trí tuệ nhân tạo. Trong một bài viết trên tạp chí Wired, cây bút chuyên về công nghệ James Vincent cho rằng những tuyên bố mạnh mẽ của các công ty trên cần được kiểm chứng, bởi phần lớn các công nghệ lấy từ những dữ liệu có sẵn, chưa thể đánh giá tổng thể. Thuật toán cần một bên thứ ba kiểm định.

Ảnh: New Atlas

Viện Tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ (NIST) từng thực hiện một nghiên cứu trên gần 90 thuật toán nhận dạng gương mặt. NIST nhận thấy sai số của các thuật toán này chỉ khoảng 0,3%, nhưng khi thực hiện với người đeo khẩu trang, tỉ lệ tăng lên từ 5-50%. Nghiên cứu được thực hiện khi người dân Mỹ bắt đầu được khuyến cáo đeo khẩu trang để hạn chế nhiễm COVID-19.

Kết quả cũng cho thấy các thuật toán thường nhận diện được người đeo khẩu trang y tế màu xanh lam dễ hơn màu xám. Thuật toán vẫn hoạt động tốt với loại khẩu trang tròn kiểu N95 nhưng “chịu thua” những loại khẩu trang che gần hết khuôn mặt. Nhận xét về kết quả trên, Shaun Moore, CEO Công ty Trueface, cho rằng nếu các công ty nhận dạng gương mặt không nghiêm túc cải tiến sẽ không thể “tồn tại được lâu”. Trueface là đơn vị cung cấp công nghệ cho không quân Mỹ sử dụng để xác thực danh tính những người vào căn cứ.

Chuyên gia bảo mật kỹ thuật số Kate Rose cho rằng nhận dạng gương mặt chỉ bằng mắt và lông mày khó có thể hiệu quả trong hiện thực. Theo Rose, chỉ khi ghi được ảnh với chất lượng hoàn hảo thì tỉ lệ chính xác mới trên 90%. Tuy nhiên trên thực tế, các yếu tố khác như ánh sáng, góc chụp, phông nền khiến các thông tin bị rơi rớt rất nhiều, gây nhiễu cho các thuật toán.

Ông Alexander Khanin, CEO của Công ty công nghệ VisionLabs (Amsterdam), cho biết hiện nay với thuật toán có cơ sở dữ liệu không quá 100.000 người, độ chính xác có thể được đảm bảo. Nếu con số này lên đến 1 triệu người, độ chính xác sẽ giảm đáng kể và cần có thêm các hệ thống để giải quyết sai số.

Tương tự, Hu Jiango, chủ tịch Viện nghiên cứu AI của Tập đoàn Minivision (Trung Quốc), đồng tình rằng thuật toán nhận diện sẽ nhầm lẫn nếu dùng ở quy mô lớn. Theo Jiango, đến một số lượng nhất định sẽ gặp những đôi mắt, lông mày giống nhau.

Điều này lý giải tại sao hầu hết hệ thống nhận dạng gương mặt người đeo khẩu trang giới hạn ở quy mô nhỏ. Việc nhận dạng gương mặt trong đám đông khó hơn còn vì camera không thể kiểm soát đủ các góc cạnh cần thiết như trong quy mô nhỏ.■

Các hãng smartphone cẩn trọng Quan điểm của Apple là phát triển thuật toán nhận diện được gương mặt đeo khẩu trang đồng nghĩa đặt ra những rủi ro về an toàn và bảo mật cho các dòng iPhone sau này. Vì thế, hãng không khuyến khích người dùng iPhone sử dụng FaceID (mở khóa bằng nhận dạng khuôn mặt) khi đeo khẩu trang, thay vào đó là thêm tính năng để người dùng mở giao diện nhập mật khẩu bằng số nhanh chóng. Bruce Lee, phó chủ tịch Huawei, cho biết đã từ bỏ đầu tư mạnh vào nghiên cứu nhận diện khuôn mặt đeo khẩu trang hoặc che khăn sau khi thử nghiệm thuật toán này trên smartphone Mate 20 Pro vì nhận thấy việc có quá ít điểm đặc trưng trên khuôn mặt khi đeo khẩu trang khiến điện thoại không được bảo mật. Trong khi đó, một số dòng Samsung Galaxy cao cấp có thể mở khóa khi nhận diện người dùng đeo khẩu trang, miễn là tương thích với những hình ảnh đã được lưu trong máy từ trước. Tuy vậy, theo USA Today, nhiều chuyên gia nhận định sự thành công này lại là thất bại bởi điện thoại đứng trước những rủi ro nhận diện nhầm, nhất là khi trước đó một số dòng Galaxy đã mở khóa với những khuôn mặt trông giống như “chủ nhân” của nó, chẳng hạn với các anh em song sinh.