مجرمان در امان نخواهند بود

به باور کارشناسان سیستم‌های تشخیص صورت که می‌توانند به راحتی و در میان انبوهی از جمعیت و افراد گوناگون با نژاد‌ها و رنگ پوست‌های مختلف وجود یک خرابکار را شناسایی کنند به زودی در اکثر فرودگاه‌های جهان جنبه کاربردی پیدا خواهند کرد. این فناوری همواره در حال تکمیل شدن بوده است و در تازه‌ترین ابداعات صورت گرفته در این فرآیند، امکان تولید تصاویر سه‌بعدی از مسافران در فرودگاه‌ها آن هم پیش از سوار شدن به هواپیماها فراهم شده است تا بلافاصله با تطبیق دادن آنها با تصاویر مربوط به مجرمان، زندانیان فراری و سایر افراد مظنون این افراد شناسایی شوند.

البته چندین سال است که در بسیاری از فرودگاه‌ها و مناطق حساس جهان از سیستم‌های استاندارد دو بعدی تولید تصاویر استفاده می‌شود، اما این فناوری نواقص و محدودیت‌های خاص خود را دارد از آن جمله که در بسیاری از موارد ممکن است به دلیل عدم قرار داشتن صورت فرد مورد نظر به هنگام تصویربرداری و تطابق نداشتن آن با موقعیت تصویربرداری از صورت افراد مظنون، کارایی چندانی نداشته باشند، اما نسخه سه‌بعدی و پیشرفته این سیستم امکان منحصربه‌فردی را فراهم کرده است که طی آن از فاصله‌ای دور و از هر زاویه‌ای از صورت شخص مورد نظر تصویربرداری کرده و آن را با تصاویر موجود در فایل‌های رایانه‌ای مقایسه کرد.

دکتر دریک کولبی از دانشگاه دولتی آریزونا و جورج استوک‌من از دانشگاه دولتی میشیگان ازجمله محققانی هستند که عمده فعالیت‌های خود را روی سیستم‌های تصویربرداری سه‌بعدی از چهره‌ها متمرکز کرده‌اند و از این رو می‌توان آنها را ازجمله پیشگامان این عرصه در دوران حاضر دانست. دریک کولبی می‌گوید: آرزوی فعلی ما این است که امکاناتی را فراهم کنیم که با استفاده از آنها از فواصل نسبتا دور، عکسبرداری از راه دور اما دقیق و مطمئنی را انجام دهیم تا بتوانیم هویت تک‌تک اشخاص را از میان گروه کثیری از افراد مورد بررسی قرار دهیم.

این آرزو و امیدواری که البته در حال نزدیک شدن به واقعیت است آنچنان هیجان‌برانگیز و کاربردی است که ارتش و وزارت امنیت داخلی آمریکا نیز نسبت به استفاده از آن ابراز تمایل کرده است.

طی چند ماه اخیر کولبی و همکارانش در دانشگاه آریزونا در حال بررسی و آزمایش ضریب دقت سیستم تشخیص صورت سه‌بعدی بوده‌اند.

در این فناوری از لیزر برای اندازه‌گیری ابعاد صورت شخص می‌شوند. در این فرآیند تصویر استانداردی از شخص تهیه شده و در ادامه طیفی از پرتوهای لیزری افقی از روی صورت شخص عبور داده می‌شود که نتیجه نهایی آن خلق نمایی سه‌بعدی از صورت شخص مورد نظر است.

برای استفاده کاربردی از این تصویر تنها کاری که باید انجام داد مقایسه نمودن آن با تصاویری است که از پیش تهیه شده است. این مقایسه به وسیله اندازه‌گیری فاصله میان چندین نقطه مشخص شده در تصویر مربوط به اطراف بینی و چشم‌هاست.

اگر مختصات این نقاط با مختصات مربوط به تصاویر از پیش ثبت شده تطابق داشته باشد شما به دو تصویر مشابه دست یافته‌اید.

جالب این است که در یکی از آزمایشات این پروژه دو تصویر اسکن شده به طریق سه‌بعدی شباهت 99 درصدی به یکدیگر داشتند. این میزان شباهت دقیقا همان چیزی است که دانشمندان در قالب بالاترین ضریب دقت ممکن در این فناوری به دنبال آن هستند.

نکته بارز درخصوص تفاوت‌های کاربردی فناوری تشخیص صورت سه‌بعدی و اسکنرهای سه‌بعدی فعلی در موارد کاربرد آنهاست. در حال حاضر اسکنرهای سه‌بعدی با هدف استفاده در بیمارستان‌ها و امور مهندسی به کار گرفته می‌شوند، اما می‌توان با انجام برخی ابداعات و ابتکارات خاص آنها را به سیستم‌های سریع و در عین حال دقیق شناسایی افراد در مناطق شلوغ و حساس نظیر فرودگاه‌ها تبدیل کرد و در نتیجه امنیت پروازها را به میزان قابل توجهی افزایش داد.

کولبی در این باره نیز می‌گوید: اسکنرهای فعلی بین 2 تا 5 ثانیه زمان لازم دارند تا از صورت شخص عکسبرداری کنند و البته این نکته را نیز فراموش نکنید که به همکاری فرد مورد نظر هم نیاز است. ضعف مفرط این فناوری در این است که در آن واحد قابلیت چندانی ندارند. در حقیقت نمی‌توان از یک مظنون تروریستی انتظار داشت تا برای رفع هرگونه سوءظنی با تصویربردار امنیتی همکاری داشته باشد، اما در آینده‌ای بسیار نزدیک این فناوری به صورت لحظه‌ای خواهد شد و البته کولبی و همکارانش دوست دارند تا پیشگامان این بازی هیجان‌برانگیز باشند. این عقیده وجود دارد که طی 5 تا 10 سال آینده اسکنرهای سه‌بعدی سریع و البته ارزان‌قیمت در فرودگاه‌ها به وفور به کار گرفته شوند. با این حال همگان از این موضوع متقاعد نمی‌شوند که سیستم تشخیص سه‌بعدی صورت افراد باید به ضرورتی غیرقابل اجتناب در فرودگاه‌ها تبدیل شوند.

کریس یتس از کارشناسان امنیت هوانوردی در آمریکا معتقد است: این فناوری و کارهای انجام شده تماما هیجان‌برانگیز هستند، اما باید پذیرفت که باید تصاویر با کیفیت بسیار خوبی از افراد مورد نظر داشت. این موضوع را نیز نباید از یاد برد که معمولا تصاویر اصلی متعلق به مجرمان و خرابکارها از فواصل دور گرفته شده و از این رو ممکن است در تطابق دادن آنها با تصاویری که بعدا از افراد مظنون به دست می‌آید تفاوت‌هایی داشته باشند. از این رو نه‌تنها کولبی بلکه اکثر متخصصان این عرصه نوین از فناوری‌های تصویربرداری به این نتیجه رسیده‌اند که تلاش‌های فعلی باید روی تجزیه و تحلیل از راه دور اما بسیار دقیق متمرکز شود و حتی به این مرحله برسیم که بتوان از فواصل دور و با تجزیه و تحلیل دقیق درون بطری‌ها، پیش از انتقال آنها به درون هواپیماها از محتویات درون آنها اطلاع حاصل کرد و این درحالی خواهد بود که هرگز نیازی به باز کردن در بطری‌ها نخواهد بود. از آن گذشته از همان فواصل می‌توان اشخاص مظنون را که احتمال می‌رود حامل مواد منفجره باشند مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. در همین خصوص شرکتی در انگلیس فعالیت‌هایی را در این زمینه آغاز کرده است.

متخصصان این شرکت در حال بررسی استفاده از سیستم لیزری دوتایی هستند تا به کمک آن بتوان افراد حامل مواد منفجره را از راه دور شناسایی کرد.

در این فناوری مشابه از سر تا انگشتان پای شخص تصویربرداری لیزری دوتایی می‌شود و به این ترتیب وجود هرگونه مواد منفجره مورد بررسی قرار می‌گیرد. از این رو حتی اگر فرد پس از حمل مواد منفجره دست‌های خود را نیز شسته باشد، تنها ریز ذرات برجای مانده در لابه‌لای خطوط اثر انگشت می‌تواند گواهی روشن بر آنچه که وی انجام داده است باشد.

البته تا اینجای کار عمدتا از فرودگاه‌ها به عنوان اصلی‌ترین موارد کاربردی فناوری تشخیص سه‌بعدی صورت یاد شد اما جالب است بدانید که در بسیاری از موارد نیز این فناوری کاربردهای متنوعی دارد.

تصور کنید روبه‌روی رایانه خود نشسته اما به هر دلیلی رمز عبوری آن را فراموش کرده‌اید. مشکل زمانی بیشتر می‌شود که برای بالا بردن ضریب امنیتی رایانه شخصی خود از رمز عددی و حروفی پیچیده‌ای استفاده کرده باشید که نمی‌توان با استفاده از شماره کارت شناسایی یا روز، ماه و سال تولد آن را دوباره به خاطر آورد. گروهی از محققان جوان کالج صنعتی اوزارکس در میسوری امریکا دست به کار جالب توجهی زده‌اند و با استفاده از دوربینی لیزری که روی نمایشگر رایانه نصب می‌شود، امکان ورود به رایانه شخصی را تنها با قرار دادن صورت خود در برابر صفحه نمایشگر فراهم کرده‌اند.

این فناوری نوین در حقیقت یک نرم‌افزار رایانه‌ای است که با تجزیه و تحلیل مشخصه‌های صورت‌ساز فرد مورد نظر امکان یا عدم امکان استفاده فرد از رایانه شخصی را فراهم می‌کند. در نتیجه فرد به جای وارد کردن رمز ورودی تنها باید به دوربینی که صفحه نمایشگر قرار دارد خیره شود.

معیار تشخیص فرد مجاز برای وارد شدن به رایانه شخصی سایه و روشن‌هایی است که در قسمت بینی و چشمان فرد ایجاد شده و سیستم رایانه‌ای با تجزیه و تحلیل و انطباق دادن آنها با تصویر اصلی از پیش ثبت‌شده درباره استفاده از رایانه از سوی اشخاص مختلف تصمیم‌گیری می‌کند. آنچه که این فناوری را از هر جهت متمایز و جالب توجه کرده است، قابلیت تطابق آن با تغییرات مختلف در ظاهر صورت فرد مجاز است. در نتیجه اگر فرد مجاز موهای خود را بلند و کوتاه و حتی رنگ کرده یا با ریش و سبیل جدید در برابر رایانه و دوربین آن بنشیند هیچ‌گونه نگرانی در خصوص استفاده از رایانه شخصی خود نخواهد داشت.

از آن گذشته این نرم افزار می‌تواند فرد مجاز را از میان یک جفت دوقلوی بسیار شبیه به هم به خوبی تشخیص دهد. چون به هر حال میان هر یک از قل‌های یک جفت دوقلو همواره تفاوت‌های بسیار جزئی وجود دارد و همین تفاوت‌ها برای سیستم رایانه‌ای کافی است.

ابداع‌کنندگان این فناوری نوین معتقدند استفاده از آن در اماکن شلوغی نظیر بیمارستان‌ها و ادارات، جایی که فرد ممکن است بر حسب ضرورت و برای چند دقیقه از رایانه خود سریعا دور شود کاربردهای زیادی خواهد داشت و به این ترتیب فرد کاربر، دیگر در خصوص دقایقی که در کنار رایانه شخصی خود نیست نگرانی ندارد.

آنچه که در میان تمامی این تلاش‌ها به عنوان نقطه واحد و مشترک به نظر می‌آید لزوم توسعه فناوری تشخیص دو بعدی صورت‌ها و استفاده گسترده از نسخه سه‌بعدی آن است. کارشناسان این عرصه بر این باورند که مزایای نسخه سه‌بعدی این فناوری تقریبا جایی برای تردید و دودلی در شناسایی چهره‌ها باقی نمی‌گذارد. در این نسخه تشخیص صورت‌ها با تکیه بر تفاوت‌های ساختاری نظیر سطح پوست صورت، انحنای موجود در اطراف چشم‌ها، بینی، چانه و سایر بافت‌های نرم و استخوانی صورت، صورت می‌گیرد و از آنجا که این مشخصه‌ها درگذر زمان و به صورت طبیعی دستخوش تغییر نمی‌شوند می‌توانند نقطه اتکای دانشمندان محسوب شوند.

بررسی‌های به عمل آمده گویای آن هستند که ایجاد تغییراتی در رنگ صورت می‌توانند مشکلات زیادی را برای سیستم‌های شناسایی‌کننده فعلی ایجاد کنند اما این تغییرات سطحی برای نسخه سه‌بعدی فناوری تشخیص صورت افراد بی‌معنی است. از این رو حتی می‌توان از این فناوری در شرایطی که نور محیطی کافی نبوده و حتی در فضایی تاریک قرار داشته باشیم کاربردهای خاص خود را داشته باشد.

ویژگی دیگر و متمایزکننده نسخه سه‌بعدی این فناوری عدم تغییر در کارایی آن در صورت تغییر در زاویه تصویربرداری است. رالف گراس محقق انستیتو روباتیک دانشگاه کارنگی ملون در پیتسبورگ آمریکا می‌گوید: فناوری تشخیص سه‌بعدی صورت‌ها را می‌توان از زوایای دلخواه و البته تا حداکثر 90 درجه به کار برد، بدون آن که تفاوتی در کیفیت کاری آن ایجاد شود. در حال حاضر کیفیت تصاویری که با استفاده از اسکنرهای دوبعدی به دست می‌آید حداکثر تا تغییر 20 درجه‌ای لنز دوربین و سطح صورت فرد قابلیت استفاده را دارد و اگر این زاویه بیشتر شود، کیفیت آن کاملا به هم می‌ریزد و آنجاست که ضعف مفرط نسخه دوبعدی آن برملا می‌شود.

با توجه به این ویژگیها باید در آینده‌ای نه چندان دور شاهد ایجاد تحولات شگرف در سیستم‌های شناسایی افراد بود. یکی از این تحولات کاهش برخوردهای فیزیکی با افراد در نقاطی نظیر فرودگاه‌ها خواهد بود. در این خصوص می‌توان این‌گونه متصور شد که فرد بدون این‌که حتی خود نیز بداند در حال تجزیه و تحلیل شدن از سر تا نوک انگشتان پا است. این بررسی از راه دور بوده و حتی ممکن است از فاصله چندین متری یا حتی چندصدمتری صورت گیرد.

اما آنچه که بیش از هر نکته‌ای به چشم می‌آید اعتمادی است که می‌توان نسبت به نتایج استفاده از آن داشت. این نکته مهم‌ترین هدف دانشمندانی نظیر کولبی و محققان کالج اوزارکس است تا با در نظر گرفتن آن، این فناوری را هرچه زودتر کاربردی کنند.

فاطمه پورمزرعه