Χρόνος ανάγνωσης 5 λεπτά

Συνθετικά πρόσωπα: πώς τα παραγωγικά μοντέλα κατασκευάζουν φωτορεαλιστικά πορτρέτα ανύπαρκτων ανθρώπων

Δημοσιεύτηκε Ενημερώθηκε

Με λίγα λόγια

Τα συνθετικά πρόσωπα είναι φωτορεαλιστικές ψηφιακές εικόνες ανθρώπινων μορφών που παράγονται εξ ολοκλήρου από αλγορίθμους υπολογιστή χωρίς να αντιστοιχούν σε πραγματικά άτομα. Αναλύοντας χιλιάδες πραγματικά πορτρέτα, τα παραγωγικά μοντέλα μαθαίνουν τους κανόνες της ανατομίας, του φωτισμού και των υφών, συνθέτοντας πλασματικούς ανθρώπους που δεν διακρίνονται εύκολα από υπαρκτά πρόσωπα.

Περιηγείστε σε επαγγελματικά προφίλ στο LinkedIn ή διαβάζετε κριτικές για μια τοπική επιχείρηση και το βλέμμα σας σταματά σε μια φωτογραφία. Το άτομο χαμογελά ζεστά στον φακό με καθαρό φωτισμό, προσεγμένα μαλλιά και απόλυτα φυσικό δέρμα. Τίποτα δεν μοιάζει προφανώς λανθασμένο, ωστόσο ένα ανεπαίσθητο ένστικτο σας δημιουργεί μια μικρή αμφιβολία. Κοιτάζετε πιο προσεκτικά, αναρωτώμενοι αν βλέπετε έναν πραγματικό επαγγελματία στην άλλη άκρη της πόλης ή μια εικόνα που γεννήθηκε αποκλειστικά από μαθηματικούς υπολογισμούς.

Κατασκευάζοντας ανθρώπινα χαρακτηριστικά μέσα από επίπεδα στυλ

Αυτή η αμφιβολία γίνεται όλο και πιο συνηθισμένη. Για χρόνια, τα πρόσωπα που παράγονταν από υπολογιστές έμοιαζαν με πλαστικές κούκλες βιτρίνας ή χαρακτήρες παλαιών βιντεοπαιχνιδιών. Η κατάσταση άλλαξε ριζικά με τις εξελίξεις στα παραγωγικά μοντέλα, και ιδιαίτερα με την έρευνα γύρω από προηγμένες αρχιτεκτονικές παραγωγής εικόνων σε επίπεδα στυλ (γνωστές ως StyleGAN). Αντί να προσπαθεί να σχεδιάσει ολόκληρο το πρόσωπο μεμιάς ή να ενώνει κομμάτια από υπάρχουσες φωτογραφίες σαν κολάζ, το λογισμικό χτίζει μια εντελώς νέα μορφή οργανώνοντας τα οπτικά χαρακτηριστικά σε διακριτά στρώματα.

Το λογισμικό χαρτογραφεί τα οπτικά γνωρίσματα σε έναν αφηρημένο μαθηματικό χάρτη που οι μηχανικοί ονομάζουν λανθάνοντα χώρο (latent space), χωρίζοντας την ανθρώπινη εμφάνιση σε αδρά, ενδιάμεσα και λεπτά επίπεδα. Στο αδρό επίπεδο, το πρόγραμμα καθορίζει τη βασική δομή: την κλίση του κεφαλιού, το περίγραμμα του σαγονιού και τη γενική γραμμή των μαλλιών. Μόλις σταθεροποιηθεί αυτή η στάση, τα ενδιάμεσα επίπεδα διαμορφώνουν τα χαρακτηριστικά που προσδίδουν ταυτότητα, όπως το πλάτος της μύτης, το σχήμα των βλεφάρων και τις γραμμές του στόματος.

Τέλος, τα λεπτά επίπεδα εφαρμόζουν μικροσκοπικές υφές. Εδώ είναι που γεννιέται ο αληθινός ρεαλισμός: διακριτικοί πόροι του δέρματος, φακίδες, μεμονωμένες ατίθασες τρίχες και απαλές φωτεινές αντανακλάσεις στα μάτια. Επειδή το μοντέλο ελέγχει αυτά τα επίπεδα ανεξάρτητα, μπορεί να συνδυάζει γνωρίσματα αρμονικά, παράγοντας μια ατελείωτη συλλογή από πιστευτά πορτρέτα ανθρώπων που δεν περπάτησαν ποτέ στον φυσικό κόσμο.

Πώς άλλαξαν τα οπτικά ίχνη στο πέρασμα του χρόνου

Στα πρώτα χρόνια των συνθετικών εικόνων, ο εντοπισμός ενός κατασκευασμένου προσώπου ήταν σχετικά απλός. Το λογισμικό υπέπιπτε σε κραυγαλέα λάθη: τα σκουλαρίκια σπάνια ταίριαζαν μεταξύ τους, τα γυαλιά εμφάνιζαν παράξενους πρόσθετους σκελετούς, τα δόντια σχημάτιζαν μια ενιαία λευκή λωρίδα και το φόντο διαλυόταν σε σουρεαλιστικά, λιωμένα σχήματα. Οι αρχικές συμβουλές καθοδηγούσαν τους χρήστες να βασίζονται σε αυτές τις προφανείς ατέλειες.

Τα σύγχρονα μοντέλα έχουν εξαλείψει σχεδόν όλα αυτά τα πρώιμα σφάλματα. Σήμερα, το συνθετικό δέρμα διαθέτει φυσικούς πόρους, τα κοσμήματα φαίνονται αληθοφανή και ο φωτισμός ταιριάζει αρμονικά με το πρόσωπο. Αντί για πρόχειρες οπτικές παραμορφώσεις, τα εναπομείναντα στοιχεία είναι πολύ πιο διακριτικά:

  • Αυστηρή ευθυγράμμιση των ματιών: Δημοφιλή μοντέλα παραγωγής προσώπων εκπαιδεύτηκαν σε οργανωμένες ψηφιακές συλλογές (σύνολα δεδομένων ή datasets) όπου κάθε φωτογραφία ήταν τυποποιημένη με τα μάτια κεντραρισμένα σε ακριβείς συντεταγμένες. Όταν παρατηρείτε πολλά συνθετικά πορτρέτα στη σειρά, τα μάτια βρίσκονται συχνά στο ίδιο ακριβώς ύψος του κάδρου, ένα μοτίβο που σπάνια συναντάται σε αυθόρμητες φωτογραφίες.
  • Αφύσικη γεωμετρική συμμετρία: Τα πραγματικά ανθρώπινα πρόσωπα είναι εκ φύσεως ασύμμετρα· το ένα φρύδι σηκώνεται ελαφρώς ψηλότερα ή το χαμόγελο ξεκινά από τη μία πλευρά. Τα συνθετικά πρόσωπα μπορούν να παρουσιάζουν μια περίεργη, απόλυτη ισορροπία, όπου τα ζυγωματικά, οι σκιές και οι γραμμές δείχνουν σχεδόν καθρεφτισμένα.
  • Ασάφεια στο περιβάλλον φόντο: Ενώ το ίδιο το πρόσωπο δείχνει άψογο, η γύρω σκηνή περιέχει συχνά παραδοξότητες, όπως γιακάδες που χάνονται μέσα στα μαλλιά ή ένα επαγγελματικό πορτρέτο τοποθετημένο μπροστά σε ένα ακαθόριστο θόλωμα που συνδυάζει εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους.

Γιατί δημιουργούνται πλασματικές ταυτότητες και πώς να τις ελέγχετε

Τα συνθετικά πορτρέτα εξυπηρετούν νόμιμες ανάγκες. Γραφίστες τα χρησιμοποιούν ως οικονομικές δοκιμαστικές εικόνες για διαφημιστικά σχέδια, δημιουργοί παιχνιδιών γεμίζουν εικονικές πόλεις με δευτερεύοντες χαρακτήρες και χρήστες που ενδιαφέρονται για την προστασία των προσωπικών τους δεδομένων τα επιλέγουν για να προστατεύσουν το πραγματικό τους πρόσωπο από βάσεις βιομετρικών δεδομένων. Ταυτόχρονα όμως, τα πειστικά ψηφιακά πρόσωπα τροφοδοτούν δίκτυα ψεύτικων κριτικών καταναλωτών, παραπλανητικά προφίλ σε εφαρμογές γνωριμιών και αυτοματοποιημένους λογαριασμούς που δημιουργούνται για να χειραγωγούν συζητήσεις στο διαδίκτυο.

Η προστασία σας δεν απαιτεί εξειδικευμένο εγκληματολογικό λογισμικό· βασίζεται σε μια απλή συνήθεια επαλήθευσης. Η επιπόλαιη αντίδραση είναι να κοιτάξει κανείς μια προσεγμένη φωτογραφία προφίλ, να υποθέσει ότι πίσω της βρίσκεται ένας πραγματικός άνθρωπος και να εμπιστευτεί όσα γράφει. Μια πιο ώριμη προσέγγιση αντιμετωπίζει τη φωτογραφία ως έναν ανεπιβεβαίωτο ισχυρισμό και εξετάζει το ευρύτερο πλαίσιο. Ελέγξτε την ημερομηνία δημιουργίας του λογαριασμού, αναζητήστε εξωτερικά επαγγελματικά ίχνη και χρησιμοποιήστε εργαλεία διαδικτυακής αναζήτησης παρόμοιων φωτογραφιών (αντίστροφη αναζήτηση εικόνας ή reverse image search) για να διαπιστώσετε αν η φωτογραφία εμφανίζεται σε πολλαπλές ασύνδετες ταυτότητες. Ένα προφίλ χωρίς κανένα ιστορικό και μια πρόσφατη ημερομηνία εγγραφής αποκαλύπτει πολύ περισσότερα από την ίδια την εικόνα.

Η τεχνολογία έχει φτάσει σε ένα σημείο όπου η θέαση ενός ανθρώπινου προσώπου δεν αποτελεί πλέον απόδειξη ανθρώπινης παρουσίας. Κατανοώντας πώς κατασκευάζονται τα συνθετικά πορτρέτα, μπορείτε να εκτιμάτε την υπολογιστική πρόοδο διατηρώντας ταυτόχρονα την εμπιστοσύνη σας θεμελιωμένη σε εξακριβωμένα στοιχεία.

Πηγές
  1. A Style-Based Generator Architecture for Generative Adversarial NetworksNVIDIA Research