Face ID: как эта технология развивалась и чего от неё ждать в iPhone 17?

Первые разработки и ЦРУ

Родоначальником технологии является американский математик Вуди Бледсо. Изначально он работал с военными над испытаниями ядерного оружия. В какой-то момент интерес к программированию и математике подтолкнул его к другой сфере.

Бледсо совместно с авиационным инженером и биофизиком Ибеном Браунингом занялся автоматическим распознаванием образов. Сначала они сфокусировались на рукописных символах.

Вместе они создали простой, но эффективный метод n-мерных последовательностей. Суть заключалась в том, что символ, например, Q, проецировался на прямоугольную сетку, где каждая ячейка либо заполнена (1), либо пуста (0).

Затем эти ячейки превращались в список координат, которые компьютер сравнивал с эталонными. Если большинство координат совпадало, то символы считались идентичными.

Метод оказался рабочим, и коллеги основали свою компанию — Panoramic Research. Финансирование было скудным, хотя они получали поддержку от двух организаций, связанных с ЦРУ, и даже участвовали в работе над проектом MK-ULTRA. Это была программа ЦРУ по исследованию средств для вербовки агентов, стирания памяти, манипулирования сознанием при допросах. MK-ULTRA была более, чем сомнительной с этической точки зрения — допускались эксперименты над людьми, а целью было научиться полностью перепрограммировать личность.

В итоге Бледсо удалось получить поддержку от компании King-Hurley Research Group. Он планировал научить компьютер распознавать 10 лиц, но столкнулся с серьёзными препятствиями: отсутствием методов их оцифровки и крайне ограниченными ресурсами самих компьютеров. И главное — возникал вопрос, как перевести человеческую внешность в код?

Вуди решил разработать свой метод. Для этого он разделил обязанности в компании. Браунинг разрабатывал сканер для преобразования фотографий в десятки тысяч точек интенсивности света (от 0 до 3). Другой исследователь занимался подготовкой и оцифровкой снимков.

На себя и своих помощников Бледсо взял задачу по оценке поворота головы. Он и его ассистенты вручную отмечали точки на фото лица с разных ракурсов (анфас и 45 градусов), затем оцифровывали их и сопоставляли изображения с другими поворотами. Это была простая, но прорывная технология, напоминающая современные нейросети, но на более низком уровне детализации.

Первая попытка автоматического распознавания лиц оказалась неудачной — через год система не распознавала никого. Компьютер реагировал на малейшие изменения, включая старение, задача оказалась слишком сложной для технологий того времени.

Ещё через год стало ясно, что более эффективным будет метод разложения лица на составные части (глаза, уши, нос, брови, губы). Из-за технических ограничений, эти черты размечались вручную, а затем конвертировались в числовые значения для сравнения компьютером.

Для ускорения процесса разметки решили использовать передовой на тот момент планшет RAND. Он позволял рисовать машиночитаемые изображения, что значительно увеличило скорость оцифровки. Ещё оставались проблемы с мимикой и косметическими изменениями, но прогресс уже был очень ощутим.

1967 год стал годом триумфа разработок Вуди Бледсо: его команда получила реальный заказ от правительства США. Правоохранительным органам требовалась система автоматического сопоставления фото заключённых — задача, непосильная для ручной обработки.

На старте было предоставлено 400 фотографий мужчин европеоидной расы, с разным возрастом, поворотом головы и масштабом. Это создавало серьёзные вызовы для системы распознавания. Результат впечатлил: система Бледсо обрабатывала 100 лиц за 3 минуты, в то время как три человека тратили на эту же работу 6 часов.