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How does facial recognition work.

Che cos'è il riconoscimento facciale?

Il riconoscimento facciale è un metodo che consente di identificare o confermare l'identità di una persona a partire dal suo viso. I sistemi di riconoscimento facciale possono essere utilizzati per identificare le persone nelle foto, nei video o in tempo reale.

Il riconoscimento facciale rientra nelle tecnologie di sicurezza biometrica. Gli altri tipi di software biometrico includono riconoscimento della voce, riconoscimento delle impronte digitali e riconoscimento della retina o dell'iride. Questa tecnologia viene utilizzata soprattutto per motivi di sicurezza e dalle forze dell'ordine, ma si sta diffondendo sempre più anche in altre aree.

Come funziona il riconoscimento facciale?

Molti conoscono la tecnologia di riconoscimento facciale grazie al Face ID utilizzato per sbloccare gli iPhone, ma questa è solo una delle sue possibili applicazioni. Solitamente, il riconoscimento facciale non utilizza un enorme database di foto per determinare l'identità di una persona, ma si limita a identificare e riconoscere una persona come unico proprietario del dispositivo, limitando l'accesso agli altri.

Oltre a consentire lo sblocco dei telefoni, il riconoscimento facciale permette anche di confrontare i volti delle persone che passano davanti a speciali telecamere con le foto incluse in un elenco di controllo. Gli elenchi di controllo possono contenere foto di chiunque, incluse persone che non sono sospettate di alcun crimine, che possono provenire da qualsiasi fonte, compresi gli account dei social media. I sistemi di riconoscimento facciale possono variare, ma in generale funzionano come segue:

Passaggio 1: rilevamento del volto

La telecamera rileva e individua l'immagine di un volto, da sola o all'interno di una folla. L'immagine può ritrarre la persona mentre guarda dritto verso la telecamera o di profilo.

Passaggio 2: analisi del volto

L'immagine del volto viene quindi catturata e analizzata. La maggior parte delle tecnologie di riconoscimento facciale utilizza immagini 2D anziché 3D, perché è più facile confrontare un'immagine 2D con le foto pubbliche o con quelle di un database. Il software esamina la geometria del volto. I fattori chiave includono la distanza fra gli occhi, la profondità delle orbite, la distanza tra la fronte e il mento, la forma degli zigomi e il contorno di labbra, occhi e mento. Hanno lo scopo di identificare le principali caratteristiche del viso e sono fondamentali per distinguerlo.

Passaggio 3: conversione dell'immagine in dati

Il processo di cattura del volto trasforma le informazioni analogiche (il volto) in una serie di informazioni digitali (i dati), basati sulle caratteristiche del volto della persona. L'analisi del volto viene sostanzialmente trasformata in una formula matematica. Questo codice numerico viene chiamato faceprint, o impronta facciale. L'impronta facciale di una persona è unica come le sue impronte digitali.

Passaggio 4: ricerca di una corrispondenza

L'impronta facciale del soggetto viene quindi confrontata con un database di volti noti. Ad esempio, l'FBI può accedere fino a 650 milioni di foto provenienti da vari database statali. Su Facebook, qualsiasi foto taggata con il nome di una persona viene inserita nel database di Facebook, che può essere utilizzato per il riconoscimento facciale. Se la tua impronta facciale corrisponde a un'immagine in un database di riconoscimento facciale, viene eseguita l'identificazione.

Il riconoscimento facciale è considerato la misurazione biometrica più naturale. Questo è perfettamente logico, perché solitamente le persone riconoscono se stesse e gli altri osservandone il viso, piuttosto che le impronte digitali o le iridi. Secondo le stime, più della metà della popolazione mondiale interagisce quotidianamente con la tecnologia di riconoscimento facciale.

Modalità di utilizzo del riconoscimento facciale

Questa tecnologia viene utilizzata per vari scopi, ad esempio:

Sblocco dei telefoni

Vari telefoni, inclusi i nuovi iPhone, utilizzano il riconoscimento facciale per sbloccare il dispositivo. Questa tecnologia costituisce un metodo efficace per proteggere i dati personali e garantisce che i dati sensibili rimangono inaccessibili in caso di furto del telefono. Secondo Apple, la probabilità che un telefono possa essere sbloccato tramite un volto casuale è una su un milione.

Forze dell'ordine

Il riconoscimento facciale viene utilizzato regolarmente dalle forze dell'ordine. Secondo un report NBC, l'uso di questa tecnologia sta aumentando presso le forze dell'ordine statunitensi, e lo stesso avviene anche in altri paesi. La polizia raccoglie le foto segnaletiche delle persone arrestate e le confronta con i database di riconoscimento facciale locali, statali e federali. Una volta scattata, la foto della persona arrestata viene aggiunta ai database, da cui può essere analizzata ogni volta che la polizia ricerca un criminale.

Inoltre, la funzione di riconoscimento facciale dei dispositivi mobili permette agli agenti di utilizzare smartphone, tablet o altri dispositivi portatili per scattare foto a pedoni e automobilisti sul campo e confrontarle immediatamente con uno o più database di riconoscimento facciale per tentare di identificarli.

Controlli presso aeroporti e confini

Il riconoscimento facciale viene utilizzato anche in molti aeroporti di tutto il mondo. Un numero sempre crescente di passeggeri utilizza passaporti biometrici, che consentono di evitare le solite lunghe code e passare da un controllo ePassport automatizzato per raggiungere più velocemente il gate. Oltre a ridurre i tempi di attesa, il riconoscimento facciale consente anche di migliorare la sicurezza degli aeroporti. Il Dipartimento della sicurezza interna degli Stati Uniti prevede che il riconoscimento facciale verrà utilizzato sul 97% dei viaggiatori entro il 2023. Oltre che presso gli aeroporti e ai controlli di frontiera, questa tecnologia viene utilizzata anche per aumentare la sicurezza in occasione di eventi di vasta portata, come le Olimpiadi.

Applications of face recognition.

Ricerca di persone scomparse

Il riconoscimento facciale può essere utilizzato per cercare persone scomparse e vittime del traffico di esseri umani. Supponi che una persona scomparsa venga aggiunta a un database. Le forze dell'ordine possono essere avvisate appena questa persona viene identificata dal riconoscimento facciale, in un aeroporto, presso un negozio o in uno spazio pubblico.

Contenimento dei crimini nei punti vendita al dettaglio

Il riconoscimento facciale consente di identificare i taccheggiatori noti, i membri del crimine organizzato o le persone con una storia di frode che entrano in un negozio. Le fotografie di questi soggetti possono essere confrontate che vasti database di criminali, per informare i professionisti di sicurezza e prevenzione dei sinistri quando una persona potenzialmente pericolosa entra nel punto vendita.

Miglioramento dell'esperienza di vendita al dettaglio

Questa tecnologia offre la possibilità di migliorare l'esperienza di vendita al dettaglio per i clienti Ad esempio, i chioschi nei punti vendita possono riconoscere i clienti, fornire suggerimenti sui prodotti in base alla loro cronologia di acquisto e indirizzarli nella direzione corretta. La tecnologia di "Face Pay" può evitare agli acquirenti le lunghe code tipiche dei metodi di pagamento più lenti.

Servizi bancari

Il riconoscimento facciale può essere utilizzato anche per i controlli biometrici utilizzati dai servizi bancari online. Anziché utilizzare password monouso, i clienti possono autorizzare le transazioni semplicemente guardando verso lo smartphone o il computer. Con il riconoscimento facciale, non ci sono password che possano essere compromesse dagli hacker. Se un hacker riesce a rubare il tuo database di foto, il rilevamento "liveless" (una tecnica che determina se la fonte di un campione biometrico è un essere umano vivente o una rappresentazione fittizia) dovrebbe teoricamente impedire di utilizzarlo per simulare la tua identità. Il riconoscimento facciale potrebbe decretare la scomparsa di firme e carte di debito.

Marketing e pubblicità

Gli esperti di marketing utilizzano il riconoscimento facciale per migliorare l'esperienza dei consumatori. Ad esempio, nel 2017 il brand di pizza surgelata DiGiorno ha utilizzato il riconoscimento facciale per una campagna di marketing, in cui le espressioni dei partecipanti alle feste a tema organizzate da DiGiorno venivano analizzate per valutare le loro reazioni emotive alla pizza. Anche i media utilizzano il riconoscimento facciale per valutare la reazione del pubblico a trailer cinematografici, personaggi negli episodi pilota delle serie televisive e posizionamento ottimale delle promozioni in TV. Utilizzando cartelloni pubblicitari che integrano la tecnologia di riconoscimento, come quelli di Piccadilly Circus, a Londra, i brand possono visualizzare pubblicità personalizzate

Assistenza sanitaria

Gli ospedali utilizzano il riconoscimento facciale per semplificare l'assistenza ai pazienti. Gli operatori sanitari stanno sperimentando l'uso del riconoscimento facciale per accedere alle cartelle dei pazienti, semplificarne la registrazione, rilevare emozioni e dolore nei pazienti e persino identificare specifiche malattie genetiche. AiCure ha sviluppato un'app che utilizza il riconoscimento facciale per assicurarsi che i pazienti assumano i farmaci prescritti. A mano a mano che i costi delle tecnologie biometriche diminuiscono, la loro adozione nel settore sanitario dovrebbe aumentare.

Monitoraggio della presenza di studenti e lavoratori

Alcuni istituti didattici in Cina utilizzano il riconoscimento facciale per assicurarsi che gli studenti non saltino le lezioni. Utilizzano tablet per eseguire la scansione dei volti degli studenti e confrontarli con le foto di un database per convalidarne l'identità. In generale, questa tecnologia può essere utilizzata per controllare l'entrata e l'uscita dei dipendenti dalla sede di lavoro, in modo da consentire agli imprenditori di monitorare le presenze.

Riconoscimento dei conducenti

Secondo questo report sui consumatori, le case automobilistiche stanno sperimentando il riconoscimento facciale come sostituto delle chiavi. Questa tecnologia dovrebbe sostituire le chiavi per l'accesso e l'avviamento del veicolo, oltre a memorizzare le preferenze del conducente in relazione a posizione di sedile e specchietti retrovisori o stazioni radio.

Monitoraggio della dipendenza dal gioco d'azzardo

Il riconoscimento facciale può aiutare le compagnie di gioco d'azzardo a proteggere più efficacemente i clienti. Monitorare le persone che entrano e si spostano nelle aree dedicate al gioco d'azzardo è difficile per il personale umano, soprattutto negli ambienti ampi e affollati dei casinò. La tecnologia di riconoscimento facciale permette a queste aziende di identificare le persone segnalate come dipendenti dal gioco d'azzardo e registrarne le attività, per consentire al personale di avvisarle quando è il momento di smettere. Sono previste pesanti sanzioni per i casinò che permettono di continuare a giocare alle persone incluse nelle liste di esclusione volontarie.

Esempi di utilizzo della tecnologia di riconoscimento facciale

  1. In precedenza, Amazon proponeva il suo servizio di riconoscimento facciale cloud-based, denominato Rekognition, alle forze dell'ordine, ma in un post di blog del giugno 2020 l'azienda ha annunciato che prevede di concedere una moratoria di un anno per l'uso di questa tecnologia da parte della polizia. Questa decisione ha lo scopo di concedere il tempo necessario per la promulgazione di leggi federali statunitensi con lo scopo di proteggere i diritti umani e le libertà civili.
  2. Apple utilizza il riconoscimento facciale per consentire agli utenti di accelerare lo sblocco dei telefoni, l'accesso alle app e gli acquisti.
  3. British Airways permette di utilizzare il riconoscimento facciale per l'imbarco dei passeggeri che si spostano nel Regno Unito. I volti dei passeggeri possono essere analizzati da una telecamera per verificarne l'identità e consentire l'accesso all'aereo senza mostrare alcun passaporto o carta di imbarco. La compagnia aerea utilizza questa tecnologia per i voli interni al Regno Unito in partenza da Heathrow e sta lavorando a un servizio di imbarco biometrico per i voli internazionali in partenza da tale aeroporto.
  4. Cigna, una compagnia di assicurazione sanitaria statunitense, permette ai clienti in Cina di presentare le richieste di rimborso firmandole con una foto anziché per iscritto, nel tentativo di arginare le frodi.
  5. Coca-Cola utilizza il riconoscimento facciale in vari modi in tutto il mondo, ad esempio per premiare i clienti che utilizzano le funzioni di smaltimento presso alcuni distributori automatici in Cina, per visualizzare annunci pubblicitari personalizzati sui distributori automatici in Australia e per pubblicizzare gli eventi in Israele.
  6. Facebook ha iniziato a utilizzare il riconoscimento facciale negli Stati Uniti nel 2010, per taggare automaticamente le persone nelle foto tramite il suo strumento di suggerimento. Lo strumento analizza il volto di una persona e ne suggerisce l'identità. Dal 2019 Facebook offre la possibilità di attivare esplicitamente questa funzionalità, nell'intento di aumentare l'attenzione alla privacy. Facebook fornisce qui le informazioni che spiegano come attivare o disattivare il riconoscimento facciale.
  7. Google incorpora questa tecnologia in Google Fotoe la utilizza per ordinare e taggare automaticamente le foto in base alle persone riconosciute.
  8. MAC Cosmetics utilizza il riconoscimento facciale in alcuni dei suoi punti vendita fisici per consentire ai clienti di effettuare una prova virtuale del make-up utilizzando gli specchi con realtà aumentata disponibili nel negozio.
  9. McDonald ha utilizzato il riconoscimento facciale nei suoi ristoranti giapponesi per valutare la qualità del servizio clienti offerto, determinando anche se i dipendenti sorridono ai clienti mentre le assistono.
  10. Snapchat, uno dei primi software di riconoscimento facciale, consente a brand e organizzazioni di creare filtri che si adattano al volto dell'utente, come quelli per trasformare i volti nel muso di un cane o aggiungere una coroncina di fiori, diffusissimi sui social media.

Le società che forniscono tecnologie di riconoscimento facciale includono:

  • Kairos
  • Noldus
  • Affectiva
  • Sightcorp
  • Nviso

Vantaggi del riconoscimento facciale

Oltre a consentirti di sbloccare lo smartphone, il riconoscimento facciale offre anche molti altri vantaggi:

Sicurezza superiore

A livello istituzionale, il riconoscimento facciale può contribuire a identificare i terroristi o altri criminali. A livello individuale, il riconoscimento facciale può essere utilizzato per bloccare i dispositivi personali e per le videocamere di sorveglianza personale.

Contenimento del crimine

Il riconoscimento facciale aiuta a monitorare scassinatori, ladri e intrusi. La sola presenza del sistema di riconoscimento facciale costituisce un deterrente, soprattutto per i crimini minori. Oltre a migliorare la sicurezza fisica, fornisce alcuni vantaggi anche in termini di Cybersecurity. Le aziende possono utilizzare la tecnologia di riconoscimento facciale come sostituto delle password di accesso ai computer. In teoria, questa tecnologia non può essere violata, perché non c'è nulla da rubare o modificare, come nel caso delle password.

Prevenzione delle perquisizioni e degli arresti ingiustificati

La polizia deve trovare il modo di gestire le preoccupazioni del pubblico in relazione alle perquisizioni e agli arresti ingiustificati, e il riconoscimento facciale può aiutarla a migliorare il processo. Identificando i sospettati nella folla tramite un processo automatico, anziché affidandosi alle capacità umane, la tecnologia di riconoscimento facciale può contribuire a ridurre i potenziali errori e ridurre gli arresti e le perquisizioni dei cittadini innocenti.

Praticità superiore

Con la diffusione di questa tecnologia, i clienti avranno la possibilità di pagare nei negozi semplicemente mostrando il loro volto, evitando di estrarre carte di credito o denaro contante, in modo di risparmiare tempo alle casse. Poiché, a differenza delle impronte digitali, il riconoscimento facciale non richiede alcun contatto, nel mondo post-COVID il riconoscimento facciale offre un'esperienza di verifica rapida, automatica e trasparente.

Elaborazione più rapida

Il processo di riconoscimento di un volto richiede solo un secondo, a vantaggio delle aziende che utilizzano il riconoscimento facciale. In un'era di attacchi informatici e strumenti di violazione avanzati, le aziende hanno bisogno di tecnologie rapide e sicure. Il riconoscimento facciale permette di verificare l'identità di una persona in modo rapido ed efficiente.

Integrazione con altri sistemi

La maggior parte delle soluzioni di riconoscimento facciale è compatibile con quasi tutti i software di sicurezza e può essere integrata facilmente, limitando gli investimenti aggiuntivi necessari per implementarle.

Svantaggi del riconoscimento facciale

Mentre alcune persone non hanno problemi a farsi riprendere in pubblico e non contestano l'uso del riconoscimento facciale, se ci sono motivazioni o vantaggi evidenti, questa tecnologia suscita un notevole disagio in altri soggetti. I possibili svantaggi o problemi includono:

Sorveglianza

Alcuni temono che l'uso del riconoscimento facciale, insieme alle videocamere onnipresenti, all'intelligenza artificiale e all'analisi dei dati, possa creare i presupposti per una sorveglianza di massa, che limiterebbe le libertà individuali. Anche se il riconoscimento facciale aiuta le autorità a identificare i criminali, potrebbe anche consentire loro di monitorare in qualunque momento i comportamenti delle persone comuni e innocenti.

Probabilità di errore

I dati utilizzati per il riconoscimento facciale non sono esenti da errori, e si corre il rischio di accusare persone innocenti per crimini che non hanno commesso. Ad esempio, una lieve variazione dell'angolazione di una telecamera o un cambiamento di aspetto, come una nuova pettinatura, posso determinare un errore. Nel 2018 Newsweek ha segnalato che la tecnologia di riconoscimento facciale Amazon aveva erroneamente identificato 28 membri del Congresso degli Stati Uniti come criminali in stato di arresto.

Violazione della privacy

I problemi di etica e privacy sono quelli più controversi. Si sa che le autorità conservano le foto di molti cittadini senza il loro consenso. Nel 2020 la Commissione Europea ha dichiarato che stava considerando la possibilità di vietare le tecnologie di riconoscimento facciale negli spazi pubblici, per un massimo di cinque anni, allo scopo di lasciare il tempo necessario per definire un quadro normativo che consenta di prevenire la violazione di privacy e principi etici.

Archiviazione di dati in massa

Il software di riconoscimento facciale dipende da una tecnologia di machine learning, che richiede enormi set di dati per "esercitarsi" in modo da fornire risultati precisi. Questi grandi set di dati richiedono sistemi di archiviazione dati affidabili. Le piccole e medie imprese potrebbero non disporre di risorse sufficienti per memorizzare tutti i dati necessari.

Sicurezza del riconoscimento facciale - Come proteggersi

Anche se i dati biometrici vengono solitamente considerati uno dei metodi di autenticazione più affidabili, comportano un rischio notevole. Se un hacker accede ai dati della carta di credito di una persona, la vittima può congelare la carta e modificare le informazioni personali violate. Ma cosa puoi fare se perdi il tuo "volto" digitale?

In tutto il mondo, vengono acquisiti, memorizzati e analizzati volumi sempre crescenti di informazioni biometriche, spesso da parte di organizzazioni e governi, con vari livelli di Cybersecurity. Ci si chiede sempre più spesso quanto sia sicura l'infrastruttura in cui vengono conservate ed elaborate tutte queste informazioni.

 Poiché il software di riconoscimento facciale è ancora agli esordi, le leggi che lo disciplinano sono in continua evoluzione, sempre che esistano. I comuni cittadini che subiscono una violazione di tali informazioni dispongono di pochi mezzi legali per difendersi. I cybercriminali eludono spesso le autorità o vengono incriminati dopo anni, mentre le vittime non ricevono alcun rimborso e sono costrette a difendersi da sole.

Con la diffusione del riconoscimento facciale, aumenta anche la probabilità che gli hacker riescano a impossessarsi dei dati facciali per scopi fraudolenti.

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La tecnologia biometrica offre soluzioni di sicurezza molto interessanti. Nonostante i rischi, questi sistemi sono pratici e difficili da duplicare. In futuro, queste soluzioni continueranno a evolversi e dovremo riuscire a ottenere il massimo vantaggio riducendo al minimo i rischi.

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