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Riconoscimento facciale: intelligente o semplicemente inquietante?
Abbiamo più di 25.000 fotografie digitali archiviate sui dischi rigidi dei nostri computer, la maggior parte delle quali di persone. Fino ad ora, il nostro unico mezzo per rintracciare un volto familiare era cercare manualmente: per data, dati EXIF, tag o la forza bruta della nostra memoria. Ora i computer possono eseguire la ricerca, grazie all'elegante funzione di riconoscimento facciale che Apple e Google hanno inserito nelle ultime versioni dei loro sistemi di gestione delle foto.
Affrettato: iPhoto di Apple identifica automaticamente i volti all'interno di una raccolta di immagini.
Il riconoscimento facciale è stata una di quelle tecnologie antiterrorismo brillanti ma tecnicamente incerte ed eticamente complicate dispiegate a seguito degli attacchi dell'11 settembre. L'idea era di escludere automaticamente i terroristi mentre attraversavano i controlli di sicurezza, solo che non ha funzionato in questo modo: a un test a Tampa, ad esempio, i dipendenti dell'aeroporto sono stati identificati correttamente solo il 53% delle volte. I gruppi per le libertà civili hanno anche sollevato preoccupazioni sui falsi positivi: persone erroneamente identificate come terroristi e forse arrestate, solo a causa del loro aspetto. E così, senza un vantaggio dimostrabile, il riconoscimento facciale è in gran parte caduto dal radar del pubblico.
Quello è il pubblico è il radar, intendiamoci. Molti paesi, inclusi gli Stati Uniti, hanno tacitamente rivisto i loro requisiti per le foto dei passaporti per renderli più amichevoli per il software di riconoscimento facciale. Il National Institute of Standards and Technology, che ha testato la tecnologia dal 1994, ha condotto test di riconoscimento facciale su larga scala nel 2002 e nel 2006. L'Oregon e alcuni altri stati hanno iniziato a utilizzare il riconoscimento facciale per rilevare quando una persona cerca di ottenere una licenza sotto nomi diversi. E per tutto il tempo, la tecnologia ha continuato a migliorare. Molto meglio.
Per avere un sistema di riconoscimento facciale funzionante, un computer deve prima essere in grado di rilevare il volto, ovvero, data una fotografia, deve essere in grado di trovare i volti in essa contenuti. Tecnicamente, questo è più semplice e affidabile rispetto all'identificazione di una persona in particolare. Questa tecnologia è stata praticamente perfezionata subito dopo l'11 settembre 2001. Il risultato: i sistemi di rilevamento del volto hanno iniziato a comparire nelle fotocamere e videocamere digitali alcuni anni fa. Questi algoritmi generalmente funzionano cercando oggetti che sembrano occhi, naso e forse qualcosa di rotondo. Identificano le caselle in cui è probabile che si trovino i volti, quindi comunicano al sistema di messa a fuoco automatica quale parte della foto deve essere a fuoco. Dopotutto, tutti odiano quando gli occhi della nonna sono sfocati, giusto?
Quindi il riconoscimento facciale inizia con il rilevamento del volto. Il viso viene quindi ruotato in modo che gli occhi siano livellati e ridimensionati a una dimensione uniforme. Successivamente, entra in gioco uno dei tre diversi approcci tecnici. Ciascuno di questi approcci è, ovviamente, coperto da una propria serie di brevetti e raggruppato in varie offerte di fornitori. Un approccio trasforma il viso in un modello matematico che può essere archiviato e ricercato; un secondo utilizza l'intera faccia come modello ed esegue la corrispondenza dell'immagine. E un terzo approccio tenta di creare un modello 3D basato sulla faccia, quindi esegue una sorta di corrispondenza geometrica. Sulla base della nostra esperienza con il software, riteniamo che il sistema di Apple utilizzi un approccio di riferimento, mentre il sistema di Google esegue una sorta di corrispondenza delle immagini. Ma potremmo sbagliarci. Nessuna delle due società ha pubblicizzato quali algoritmi sta utilizzando.
Abbiamo testato il riconoscimento facciale in iPhoto '09 di Apple applicandolo a due diversi database di 17.000 e 10.000 foto, archiviate sui nostri dischi rigidi. Picasa di Google funziona solo con album Web caricati in precedenza; l'abbiamo testato su circa 500 foto lì. Il verdetto: entrambi questi sistemi funzionano per lo più, sono estremamente interessanti e sono anche un po' inquietanti.
Assomigliare: Una volta che una persona è stata identificata, iPhoto cercherà di trovare altre immagini contenenti la sua somiglianza.
iPhoto '09 è sicuramente il più amichevole dei due. La prima volta che esegui iPhoto, cerca tutti i volti nella tua libreria di foto; questo ha richiesto circa quattro ore su un iMac dual-core. Successivamente, fai clic su una foto di qualcuno che conosci; fai clic su Nome e compila la casella di testo sotto il viso del soggetto. iPhoto scorrerà la tua libreria di foto alla ricerca di altre foto della stessa persona. (Il riconoscimento sembra essere basato su caratteristiche all'interno di una scatola di riconoscimento che è delimitata dalle tempie, dalle sopracciglia e dal mento sinistro e destro.)
Nel complesso, iPhoto fa un lavoro sorprendentemente buono trovando un sacco di foto della persona che hai selezionato e nominato. Ma nel processo trova anche foto di altre persone. Quindi il tuo prossimo compito è dire a iPhoto quali foto ha ottenuto giuste e quali sono sbagliate. iPhoto utilizza queste informazioni per aggiornare i suoi modelli matematici. Quindi guarda indietro nella tua libreria di foto per altre foto della stessa persona. Se non riesce a trovarne, puoi indicarne manualmente uno per dare a iPhoto un altro punto di partenza; allora cercherà di più. Puoi anche cliccare su una foto e chiedere a iPhoto di provare a capire chi c'è nella foto; se confermi l'ipotesi di iPhoto, il modello migliora ancora.
Siamo rimasti sbalorditi da quanto fosse bravo iPhoto a trovare le foto dei nostri figli. Sorprendentemente, iPhoto potrebbe persino distinguere tra i nostri gemelli identici. (Il trucco è che uno di loro ha una faccia un po' più magra e più alta dell'altro.) Siamo rimasti delusi, tuttavia, dal fatto che abbia trovato molte più foto di un gemello rispetto all'altro, anche se le fotografiamo entrambe in egual numero - e spesso nella stessa inquadratura. Uno studio delle loro fotografie ha rivelato qualcosa che non avevamo notato, ma iPhoto aveva: un gemello guarda sempre direttamente la fotocamera, ma l'altro tende a inclinare la testa e il riconoscimento facciale di iPhoto non funziona se il programma vede solo un occhio. Abbiamo anche molte foto di bambini truccati. iPhoto non ha trovato praticamente nessuno di questi, tranne quando la vernice è stata confinata al centro della fronte del bambino, che è fuori dalla sua scatola di riconoscimento.
È allettante leggere molto nel sistema di riconoscimento di iPhoto. La ricerca di foto di Beth ha prodotto molte foto delle ex fidanzate di Simson. Si è tentati di dire che iPhoto sa cosa piace a Simson, ma questo potrebbe anche essere un pregiudizio nel nostro corpus di test: scegli foto casuali dalla libreria di Simson e sei sicuro di trovare un gruppo delle sue ex fidanzate.
iPhoto è stato anche sorprendentemente bravo a trovare le foto dei nostri gatti, specialmente quelli con il pelo bianco o arancione. Sfortunatamente, non è riuscito a trovare i tabby: presumibilmente, i tratti del viso sono più difficili da distinguere quando gli occhi sono dello stesso colore delle guance. E iPhoto fa un lavoro sorprendente nel trovare e riconoscere i volti nelle ombre e in altre situazioni a basso contrasto. Questo perché iPhoto aumenta il contrasto tra viso e sfondo, presumibilmente per rendere più facile l'estrazione delle caratteristiche.
Da quando abbiamo installato iPhoto '09, la nostra famiglia ha trascorso ore seduti al computer, cercando le foto dei bambini e insegnando al computer che aspetto ha ciascuno di noi. Abbiamo trovato molte vecchie foto che avevamo dimenticato. Ridiamo delle discrepanze. Cerchiamo di capire gli algoritmi. Questo è uno dei programmi più divertenti che Apple abbia mai creato.
La tecnologia Picasa di Google è molto più inquietante. Invece di iniziare con una foto di qualcuno che conosci e cercare tutte le corrispondenze simili, Google scatta tutte le foto che hai caricato su Picasa, le cerca tutte per i volti, quindi raggruppa questi volti in gruppi di, presumibilmente, le stesse persone. Quindi esamini ciascun gruppo e dici a Google chi è una persona, incluso il suo nome completo, soprannome e indirizzo e-mail.
In effetti, il clustering di Google non è poi così eccezionale. Mette spesso persone diverse nello stesso cluster e creerà molti cluster diversi per la stessa persona. E a differenza di iPhoto, che potrebbe facilmente abbinare le foto di nostra figlia di 12 anni con le sue foto da bambina, Google pensava che i bambini fossero persone diverse. Ma l'interfaccia utente di Google è piuttosto facile da utilizzare, l'attività di abbinamento è stranamente avvincente e prima che tu te ne accorga, avrai tutte le tue foto taggate con tutti i nomi reali e gli indirizzi e-mail di ogni persona che la foto presenta .
Questa etichettatura del nome reale è ciò che rende il riconoscimento facciale di Google così inquietante. Ricorda, tutte queste foto non sono sul tuo computer: sono sul server di Google. E poiché gli indirizzi e-mail sono unici, Google potrebbe utilizzare le foto contrassegnate da tutti i suoi utenti Picasa per creare un database globale che associ le foto agli indirizzi e-mail. Ciò non violerebbe nemmeno la politica sulla privacy di Google, a condizione che Google utilizzi queste informazioni solo per migliorare il proprio servizio e non renda il database generalmente disponibile.
Ma ciò che è veramente inquietante del servizio di Google è che non si ferma solo ai tuoi amici. Prima che tu te ne accorga, Google ti sta chiedendo di identificare tutti quegli altri volti nelle tue fotografie: le persone in piedi sullo sfondo, i volti tra la folla, persino i volti sui poster. Ciò è sicuramente in linea con la missione aziendale di Google di organizzare le informazioni del mondo e renderle universalmente accessibili e utili. Ma è davvero questo che vogliamo da un sito web di condivisione di foto?
Le nostre esperienze con iPhoto sono state una delizia: siamo stati entusiasti e contenti di trovare così tante foto dei nostri bambini, familiari e amici, e persino di noi stessi. D'altra parte, quando abbiamo utilizzato la funzione di tagging avanzata in Picasa di Google, ci siamo sentiti come analisti dell'intelligence che lavorano nel laboratorio senza finestre di un governo totalitario.
Riteniamo che la tecnologia di riconoscimento facciale guidata dai consumatori cambierà radicalmente i dibattiti di politica pubblica sulla biometria e la videosorveglianza di massa. Dopo l'11 settembre nessuno ha veramente capito come funzionasse questa tecnologia, cosa avesse ragione e cosa fosse sbagliato. Ma prima della fine di quest'anno, milioni di americani avranno un'esperienza di prima mano con alcuni dei migliori sistemi di riconoscimento facciale mai utilizzati. Una volta che la novità delle foto di famiglia svanirà, staremo a vedere se gli utenti di iPhoto e Picasa chiederanno al loro governo di regolamentare questa tecnologia o di accelerarne l'implementazione.