การจดจำใบหน้า: หลักการทำงาน ประโยชน์ ความท้าทาย และข้อกังวลด้านความเป็นส่วนตัว

มนุษย์มีความสามารถในการจดจำใบหน้าได้เป็นอย่างดี แต่เรายังสามารถตีความสีหน้าและอารมณ์ได้อย่างเป็นธรรมชาติอีกด้วย งานวิจัยระบุว่าเราสามารถระบุใบหน้าที่คุ้นเคยได้ภายใน380 มิลลิวินาทีหลังจากการแสดงผล และ 460 มิลลิวินาทีสำหรับใบหน้าที่ไม่คุ้นเคย อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติเฉพาะตัวของมนุษย์นี้กำลังมีคู่แข่งคือปัญญาประดิษฐ์และคอมพิวเตอร์วิชั่น เทคโนโลยีล้ำสมัยเหล่านี้กำลังช่วยพัฒนาโซลูชันที่สามารถจดจำใบหน้ามนุษย์ได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม

เทคโนโลยีล้ำสมัยและไม่รบกวนเหล่านี้ทำให้ชีวิตง่ายขึ้นและน่าตื่นเต้นยิ่งขึ้น เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าเติบโตอย่างรวดเร็วในปี 2020 ตลาดการจดจำใบหน้ามีมูลค่า3.8 พันล้านดอลลาร์และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าภายในปี 2025โดยคาดการณ์ว่าจะสูงกว่า 8.5 พันล้านดอลลาร์

การจดจำใบหน้าคืออะไร?

เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าจะจับคู่คุณสมบัติใบหน้าและช่วยระบุตัวบุคคลตามข้อมูลใบหน้าที่เก็บไว้ เทคโนโลยีไบโอเมตริกซ์นี้ใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อเปรียบเทียบการพิมพ์ใบหน้าที่เก็บไว้กับภาพสด ซอฟต์แวร์ตรวจจับใบหน้ายังเปรียบเทียบภาพที่ถ่ายไว้กับฐานข้อมูลของภาพเพื่อค้นหาคู่ที่ตรงกัน

เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าถูกนำไปใช้ในหลายด้านเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในสนามบินช่วยหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายในการตรวจจับอาชญากร การวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์ และระบบเฝ้าระวังอื่นๆ

การจดจำใบหน้าทำงานอย่างไร

ซอฟต์แวร์การจดจำใบหน้าเริ่มต้นด้วยการรวบรวมข้อมูลการจดจำใบหน้าและการประมวลผลภาพโดยใช้คอมพิวเตอร์วิชัน ภาพต่างๆ จะได้รับการคัดกรองแบบดิจิทัลในระดับสูงเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถแยกแยะระหว่างใบหน้าของมนุษย์ รูปภาพ รูปปั้น หรือแม้แต่โปสเตอร์ได้ โดยการใช้การเรียนรู้ของเครื่อง จะสามารถระบุรูปแบบและความคล้ายคลึงในชุดข้อมูลได้ อัลกอริทึม ML จะระบุใบหน้าในภาพที่กำหนดโดยการจดจำรูปแบบคุณลักษณะของใบหน้า:

• อัตราส่วนความสูงต่อความกว้างของใบหน้า
• สีของใบหน้า
• ความกว้างของแต่ละฟีเจอร์ – ตา จมูก ปาก และอื่นๆ
• คุณสมบัติที่โดดเด่น

เนื่องจากใบหน้าที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าก็เช่นกัน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป การจดจำใบหน้าจะทำงานโดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้:

1. การตรวจจับใบหน้า

   ระบบเทคโนโลยีใบหน้าจดจำและระบุภาพใบหน้าในกลุ่มหรือเป็นรายบุคคล ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้ซอฟต์แวร์ตรวจจับภาพใบหน้าได้ง่ายขึ้น แม้ว่าจะมีท่าทางที่เปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย ไม่ว่าจะเป็นการหันหน้าเข้าหากล้องหรือละสายตาจากกล้องก็ตาม

2. การวิเคราะห์ใบหน้า

   ต่อไปเป็นการวิเคราะห์ภาพที่ถ่าย อา ระบบจดจำใบหน้า ใช้เพื่อระบุลักษณะเฉพาะของใบหน้าอย่างแม่นยำ เช่น ระยะห่างระหว่างดวงตา ความยาวของจมูก ช่องว่างระหว่างปากกับจมูก ความกว้างของหน้าผาก รูปร่างของคิ้ว และคุณลักษณะทางชีวมิติอื่นๆ

   ลักษณะเฉพาะที่สามารถจดจำได้ของใบหน้ามนุษย์เรียกว่าจุดศูนย์กลาง (nodal points) และใบหน้ามนุษย์ทุกคนมีจุดศูนย์กลางประมาณ 80 จุด การทำแผนที่ใบหน้า การจดจำรูปทรงเรขาคณิต และการวัดแสง ทำให้สามารถวิเคราะห์และระบุใบหน้าได้อย่างแม่นยำ โดยใช้ ฐานข้อมูลการจดจำ

3. การแปลงภาพ

   หลังจากบันทึกภาพใบหน้าแล้ว ข้อมูลอนาล็อกจะถูกแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลโดยอิงจากคุณลักษณะทางชีวมาตรของบุคคลนั้น เนื่องจาก อัลกอริธึม การเรียนรู้ของเครื่องสามารถจดจำได้เฉพาะตัวเลขเท่านั้น การแปลงแผนที่ใบหน้าให้เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์จึงมีความสำคัญ ตัวเลขที่แสดงถึงใบหน้า หรือที่เรียกว่าลายนิ้วมือใบหน้า จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลใบหน้า

4. การหาคู่

   ขั้นตอนสุดท้ายคือการเปรียบเทียบการพิมพ์ใบหน้าของคุณกับฐานข้อมูลใบหน้าที่รู้จักหลายฐานข้อมูล เทคโนโลยีพยายามจับคู่คุณสมบัติของคุณกับคุณสมบัติในฐานข้อมูล

ภาพที่ตรงกันมักจะส่งคืนพร้อมชื่อและที่อยู่ของบุคคล หากข้อมูลดังกล่าวหายไป ข้อมูลที่บันทึกไว้ในฐานข้อมูลจะถูกใช้ 

การจดจำใบหน้าใช้ที่ไหน?

ปัจจุบัน ระบบการจดจำใบหน้าเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันมากขึ้น และการใช้งานระบบดังกล่าวมักถูกมองข้าม เพื่อให้ชีวิตง่ายขึ้นและเพิ่มความปลอดภัย ต่อไปนี้คือตัวอย่างที่โดดเด่นบางประการของการจดจำใบหน้าที่สร้างความแตกต่าง

• ดูแลสุขภาพ: แพทย์ใช้ระบบจดจำใบหน้าเพื่อระบุความผิดปกติทางพันธุกรรมที่หายากบางอย่างในเด็กโดยดูจากลักษณะใบหน้า ตัวอย่างเช่น แอป Face2Geneซึ่งเปรียบเทียบโครงสร้างใบหน้าของผู้ป่วยกับกรณีที่ทราบ เพื่อช่วยพิจารณาว่าเด็กเป็นโรค Noonan หรือโรค Angelman
• โรงแรม โรงแรมบางแห่งติดตั้งระบบจดจำใบหน้าเพื่อให้การเช็คอินรวดเร็วยิ่งขึ้น ในประเทศจีน โรงแรมแมริออทอนุญาตให้แขกเข้าไปในล็อบบี้ได้ ตู้บริการข้อมูลเพื่อการสแกนใบหน้าอย่างรวดเร็ว หลีกเลี่ยงการเข้าแถวที่ยาวที่แผนกต้อนรับ และทำให้ทางเข้าเป็นประสบการณ์ที่น่ารื่นรมย์
• อินเทอร์เน็ต: ระบบนี้ช่วยให้ผู้พิการทางสายตาสามารถยืนยันตัวตนได้อย่างง่ายดาย ไม่ต้องใช้รหัสผ่าน รหัส PIN หรือสิ่งอื่นใดอีกต่อไป ด้วยระบบจดจำใบหน้า ผู้พิการสามารถเข้าถึงแอปธนาคารหรือปลดล็อกอุปกรณ์ ทำให้การทำงานประจำวันเป็นไปได้มากขึ้น
• ห้องเรียน: นอกเหนือจากด้านความปลอดภัยแล้ว โรงเรียนสอนขับรถยังใช้ระบบจดจำใบหน้าเพื่อติดตามการมีส่วนร่วมของนักเรียน ตัวอย่างเช่น ระบบสามารถแจ้งเตือนคุณว่านักเรียนใส่ใจกับการเรียนรู้ในชั้นเรียนหรือไม่ ทำให้ครูสามารถเปลี่ยนวิธีการสอนได้ทันที
• ความปลอดภัยงานกิจกรรม: เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าได้รับการนำไปใช้ในการจัดการฝูงชนและเพิ่มความปลอดภัยในงานใหญ่ๆ เช่น คอนเสิร์ตและการแข่งขันกีฬา ตัวอย่างเช่น การใช้งานที่ประตูสนามกีฬาเพื่อยืนยันผู้ถือตั๋วและห้ามไม่ให้เข้าโดยไม่ได้รับอนุญาต
• รถ: ปัจจุบันผู้ผลิตรถยนต์กำลังผสานระบบจดจำใบหน้าเข้ากับรถยนต์ของตนเพื่อประสบการณ์การขับขี่ที่ดีขึ้น รถยนต์บางรุ่นสามารถจดจำใบหน้าของผู้ขับขี่ได้ ปรับตำแหน่งเบาะนั่งและกระจกมองข้างอัตโนมัติ และสามารถเล่นเพลงตามเพลย์ลิสต์ที่กำหนดได้ด้วย

[อ่านเพิ่มเติม: การจดจำภาพด้วย AI คืออะไร? วิธีการทำงานและตัวอย่าง ]

ข้อดีของการจดจำใบหน้ามีอะไรบ้าง

การจดจำใบหน้าเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่และมีข้อดีหลายประการ ต่อไปนี้คือข้อดีบางประการของการใช้การจดจำใบหน้า:

• เพิ่มความปลอดภัยสาธารณะ: หน่วยงานตำรวจใช้ระบบจดจำใบหน้าเพื่อระบุตัวบุคคลที่สูญหายและอาชญากรที่ต้องการตัว ตัวอย่างเช่น หน่วยงานตำรวจใน อินเดียประสบความสำเร็จในการนำเด็กที่หายไปกลับคืนสู่ครอบครัวของพวกเขา หลังจากจับคู่ภาพของพวกเขากับฐานข้อมูลบุคคลสูญหาย
• การทำธุรกรรมที่ปลอดภัย: ธนาคารและระบบการชำระเงินจำนวนมากใช้การจดจำใบหน้าเพื่อทำให้ธุรกรรมของตนปลอดภัยยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น ใน Alipay ประเทศจีน ผู้ใช้สามารถอนุมัติการชำระเงินได้ง่ายๆ เพียงให้สแกนใบหน้าซึ่งจะช่วยลดเหตุการณ์การฉ้อโกงและเพิ่มความสะดวกสบายในการชำระเงินแบบไม่ใช้เงินสด
• การดูแลสุขภาพที่ดีขึ้น: โรงพยาบาลได้นำระบบการจดจำใบหน้ามาใช้เพื่อให้สามารถเข้าถึงรายชื่อผู้ป่วยได้อย่างราบรื่นและช่วยให้ขั้นตอนการลงทะเบียนรวดเร็วขึ้น ระบบบางระบบสามารถตรวจจับความเจ็บปวดทางกายหรือความผิดปกติทางอารมณ์ของผู้ป่วยได้ ทำให้แพทย์สามารถดูแลผู้ป่วยได้ดีขึ้น
• การรักษาความปลอดภัย: เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าได้เปลี่ยนแปลงความปลอดภัยของสมาร์ทโฟนไปตลอดกาล แม้ว่า Face ID ของ Apple จะไม่เพียงแต่ปลดล็อกโทรศัพท์เท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องแอปที่ละเอียดอ่อน เช่น กระเป๋าเงินดิจิทัลและแอปธนาคารได้อีกด้วย

ข้อเสียของการจดจำใบหน้า

มีข้อดีบางประการ แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือ มีปัญหาเรื่องจริยธรรม ความเป็นส่วนตัว และความถูกต้อง ด้านล่างนี้คือข้อเสียบางประการ:

• ข้อกล่าวหาผิดพลาด: ระบบการจดจำใบหน้าอาจทำให้เกิดการกล่าวหาที่ผิดพลาดได้ ตัวอย่างของแรนดัล รีดซึ่งถูกจับกุมในปี 2022 จากการระบุตัวตนด้วย DNA ที่ผิดพลาดผ่านซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าจากความผิดในลุยเซียนา แท้จริงแล้วคือสถานที่ที่เขาไม่เคยไปเยือนมาก่อน
• อคติทางวัฒนธรรมและเพศ: การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าระบบการจดจำใบหน้ามีความแม่นยำน้อยกว่าในการจดจำบุคคลที่มีสีผิวหรือผู้หญิง ในรายงานโดยละเอียดที่จัดทำขึ้นสำหรับรัฐบาลสหรัฐฯ เกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบเหล่านี้ พบว่ามีการระบุบุคคลที่มีพื้นเพเป็นชนกลุ่มน้อยผิดเป็นประจำนำไปสู่การจับกุมโดยผิดกฎหมายหรือการเลือกปฏิบัติในการบังคับใช้กฎหมาย
• การบุกรุกความเป็นส่วนตัว: ปัจจุบันเทคโนโลยีการจดจำใบหน้ากลายเป็นปัญหาทางจริยธรรม เนื่องจากเทคโนโลยีดังกล่าวเก็บรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลไบโอเมตริกซ์โดยไม่ได้รับความยินยอม ตัวอย่างเช่น ร้านค้าปลีกบางแห่งใช้เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าเพื่อติดตามพฤติกรรมของลูกค้า ซึ่งทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการเฝ้าระวังและเสรีภาพส่วนบุคคล
• ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของข้อมูล: การจัดเก็บข้อมูลใบหน้าเพียงอย่างเดียวอาจทำให้ถูกแฮ็กได้ เนื่องจากแฮ็กเกอร์สามารถเจาะข้อมูลไบโอเมตริกซ์ที่ละเอียดอ่อนได้ แฮ็กเกอร์ Black Hat จึงสามารถสาธิตให้เห็นได้ในเวลาเพียง 2 นาที Face ID ของ Apple อาจถูกแฮ็กได้.

[อ่านเพิ่มเติม: 27 ชุดข้อมูลภาพฟรีสำหรับคอมพิวเตอร์วิชั่น ]

ตัวอย่างการจดจำใบหน้า

• การรับรู้ของ Amazon: ซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าบนคลาวด์ของ Amazon ได้ใช้ภาพวิดีโอในการค้นหาบุคคลภายในร่างกายของคดีเพื่อระบุตัวบุคคล อย่างไรก็ตาม บริษัทได้ประกาศว่าตำรวจจะไม่ใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวอีกต่อไปภายในปี 2020 ในขณะที่รอให้มีการบังคับใช้กฎหมายของรัฐบาลกลางเพื่อคุ้มครองบุคคลพลเรือน
• แอปเปิลเฟซไอดี: Apple นำระบบการจดจำใบหน้ามาใช้งานบนอุปกรณ์ของตน ทำให้ผู้ใช้สามารถปลดล็อคโทรศัพท์ เข้าสู่ระบบแอป และชำระเงินได้อย่างปลอดภัย ถือเป็นมาตรฐานที่สมบูรณ์แบบสำหรับความสะดวกสบายและความปลอดภัยในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
• เฟสบุ๊ค (เมตา): ในปี 2010 Facebook ได้เปิดตัวเทคโนโลยีการจดจำใบหน้าสำหรับการแท็กรูปภาพ โดยเทคโนโลยีดังกล่าวเป็นตัวเลือกและช่วยให้สามารถแท็กเพื่อนได้โดยอัตโนมัติหลังจากอัปโหลดรูปภาพ เนื่องจากเพื่อนได้รับการจดจำจากรูปภาพนั้นๆ เอง
• Google รูปภาพ: Google ใช้ระบบการจดจำใบหน้าเพื่อจัดระเบียบและแท็กรูปภาพโดยอัตโนมัติ ช่วยให้ผู้ใช้ติดตามและค้นหารูปภาพที่มีใบหน้าที่ได้รับการจดจำได้ง่ายขึ้น
• สแน็ปแชท: Snapchat เป็นผู้บุกเบิกซอฟต์แวร์การจดจำใบหน้า โดยใช้เทคโนโลยีดังกล่าวสำหรับฟิลเตอร์แปลกๆ ที่ได้รับความนิยมสำหรับวัตถุต่างๆ และบุคคลในวงการกีฬา