Наши индивидуальные походки, как снежинки, уникальны. Имея это в виду, ученые в сфере компьютерных технологий разработали новую мощную систему распознавания шагов, которая использует искусственный интеллект. Теоретически в будущем она сможет заменить сканеры сетчатки глаз и отпечатков пальцев на контрольно-пропускных пунктах, включая аэропорты.
Фото: i.kinja-img.com
Согласно исследованию, искусственные нейронные сети находят контрольные образцы в походке человека, которые могут быть использованы для распознавания и идентификации личности с практически идеальной эффективностью. Новая система под названием SfootBD почти в 380 раз точнее, чем предыдущие методы. Что важно, для ее работы не требуется, чтобы человек шел босиком. Также разработка менее инвазивна, чем другие поведенческие системы биометрической проверки, например, те же сканеры сетчатки или отпечатков пальцев. Такой пассивный характер системы может сделать ее более эффективной, поскольку ее можно будет использовать скрытно.
"Каждый человек имеет около 24 различных факторов и особенных движений при ходьбе, в результате чего мы имеем уникальную, отличную от других походку", – рассказывает Омар Костилла Рейс, ведущий автор нового исследования, IT-специалист из Манчестерского университета.
Чтобы создать систему, Рейс и его команда скомпилировал базу данных, состоящую из сигналов 20 тысяч шагов от более чем 120 человек. Теперь это самая большая база данных такого рода. Каждая походка была измерена с помощью нажимных прокладок на полу и камеры высокого разрешения. Искусственный интеллект, называемый глубинной остаточной нейронной сетью, прочесывает данные, анализируя распределение веса, скорость ходьбы и трехмерные измерения стиля походки. Важно отметить, что система рассматривает в первую очередь аспекты походки, а не форму отпечатка.
"Сосредоточение внимания на неинтрузивной форме распознавания походки – невероятно важно. Но сделать это путем контроля силы, действующей на пол во время шага, очень сложно. Это объясняется тем, что различить тонкие вариации от человека к человеку почти невозможно вручную. Поэтому нам пришлось придумать новую систему ИИ для решения этой задачи другим способом", – поясняет ученый.
Фото: tvk6.ru
Предыдущие попытки распознавания шагов включали сканирование людей без обуви и технологию 3D-визуализации, которая сравнивала стиль ходьбы человека с кадрами видеонаблюдения. Новая система более точная, чем обе прошлые, хотя для этого требуется использование специальных напольных прокладок.
Чтобы проверить систему SfootBD, команда Рейса провела мониторинг участников в трех разных сценариях: на контрольно-пропускных пунктах в аэропортах, на рабочих местах и дома. Исследователи также опробовали контрольную группу людей, выдающих себя за других. Тут важно было понять, может ли ИИ сказать, когда кто-то пытается подделать походку другого человека, ведь такое вполне возможно в реальной жизни в случае с преступниками.
Результаты показали, что в среднем система была на 100 процентов точна при идентификации людей с коэффициентом ошибок всего 0,7 процента. Очевидно, что это впечатляющий результат и признак того, что технология может быть эффективной в реальных ситуациях.
Хотя у новой системы есть и некоторые ограничения. Как уже отмечалось, SfootBD требует использования напольных прокладок и камер с высоким разрешением, поэтому эту форму наблюдения и идентификации нельзя использовать где угодно. Более того, инструмент обладает силой только в рамках своей базы данных. То есть разработка может идентифицировать только тех индивидуумов, чьи особенности походки были ранее записаны и каталогизированы в системе.
Поэтому этот подход, вероятно, будет достаточно сложно внедрить и распространить. Ведь набрать достаточно данных о походках огромного количества людей на порядок сложнее, чем, скажем, собрать фотографии для распознавания лиц. Наконец, есть также вопросы конфиденциальности и разного рода разрешений, которые нужно детально рассмотреть, поскольку эта технология может быть использована тайно. Да, это явный прогресс, но только время покажет, насколько этот метод практичен для реального мира.
