รู้จักกับเทคโนโลยี Biometrics กับการสแกนใบหน้าแบบอัตโนมัติ

คนทุกคนมีลักษณะจำเพาะเฉพาะตัวที่ไม่ซ้ำใครในร่างกายที่ใช้เป็นอัตลักษณ์ (Identity) ในการยืนยันตัวตนได้ สิ่งเหล่านี้เรียกรวม ๆ ได้ว่าเทคโนโลยีชีวมิติ (Biometric Technology)

เทคโนโลยีชีวมิติ (Biometric Technology) คืออะไร ?

เทคโนโลยีชีวมิติ (Biometric Technology) คือระบบที่ใช้ลักษณะทางกายภาพหรือพฤติกรรมเฉพาะตัวของแต่ละบุคคลในการยืนยันตัวตน โดยอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลด้วย AI และ Machine Learning เพื่อระบุหรือยืนยันว่าเป็นบุคคลที่อ้างถึงจริง ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลาย ตั้งแต่การปลดล็อกสมาร์ตโฟน การเข้าถึงพื้นที่ควบคุม ไปจนถึงการทำธุรกรรมทางการเงินและการยืนยันตัวตนในบริการออนไลน์ต่าง ๆ

ในยุคแรกของการใช้ Biometrics การพิมพ์ลายนิ้วมือเป็นวิธีแรกที่ถูกนำมาใช้ โดยผู้เชี่ยวชาญสามารถยืนยันได้ว่าลายนิ้วมือสองอันเป็นของคนเดียวกันหรือไม่

ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น การยืนยันตัวตนด้วย Biometrics ได้ถูกนำมาใช้ในหลากหลายรูปแบบ

• การสแกนลายนิ้วมือดิจิทัลสำหรับการเข้าออกประตูที่แพร่หลาย
• การสแกนม่านตา (Iris) ที่มีลวดลายไม่ซ้ำกันในแต่ละคน แต่ยังไม่เป็นที่แพร่หลายเนื่องจากฮาร์ดแวร์มีราคาแพงและใช้งานไม่สะดวก
• การยืนยันตัวตนด้วยเสียง แต่มักพบปัญหาเรื่องเสียงรบกวนและคุณภาพเสียง จึงใช้เฉพาะการยืนยันตัวตนทางโทรศัพท์เป็นหลัก

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี Biometrics ที่กำลังมาแรงและได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องคือการสแกนใบหน้า เนื่องจากเป็นวิธีที่สอดคล้องกับธรรมชาติของมนุษย์ที่ใช้การจดจำใบหน้าในการแยกแยะผู้คนอยู่แล้ว เมื่อนำมาผนวกกับเทคโนโลยี Deep Learning ที่พัฒนาอย่างก้าวกระโดด ทำให้การแยกแยะใบหน้าด้วย AI มีความแม่นยำใกล้เคียงหรือสูงกว่ามนุษย์ (แม้แต่คนก็ไม่สามารถจำใบหน้าคนได้หมด 100%) ในบทความนี้ AIGEN จะพาทุกท่านมาเข้าใจเทคโนโลยี Biometric แบบละเอียดกันมากยิ่งขึ้น

หลักการทำงานของ Face Recognition

เทคโนโลยี AI ที่มีความสามารถในการรู้จำใบหน้าของคนได้นั้น ต้องได้รับการเทรนให้เห็นหน้าของคนมาอย่างหลากหลาย โมเดล AI รุ่นใหม่ ๆ ที่มีความสามารถเทียบเท่ามนุษย์ได้รับการเทรนจากการเห็นหน้ามาหลายล้านหน้า โดยถูกกำหนดให้เรียนรู้ค้นหาลักษณะเฉพาะ (Features) ที่สำคัญ ๆ ที่จะช่วยแยกแยะหน้าตาแต่ละคนจากรูปใบหน้าให้ได้ดีที่สุด ระบบจะวิเคราะห์จุดสำคัญบนใบหน้า เช่น

• ระยะห่างระหว่างตา
• ตำแหน่งและความยาวของจมูก
• รูปทรงของโหนกแก้ม
• ความลึกของร่องตา
• ลักษณะของคาง

ลักษณะจำเพาะเหล่านี้บางอย่างแม้แต่มนุษย์เองก็ไม่สามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า ระบบจะนำข้อมูลใบหน้าไปเก็บไว้ในฐานข้อมูลและใช้เทียบกับลักษณะจำเพาะของใบหน้าที่ต้องการตรวจสอบ

การพัฒนาเทคโนโลยี Face Recognition Technology

เทคโนโลยีการจดจำใบหน้าได้พัฒนามาอย่างต่อเนื่องกว่าสิบปี โดยมีจุดเปลี่ยนสำคัญดังนี้

• ปี 2012: ระบบ Deep Learning ที่มีหน่วยประมวลผล neurons หลายล้านตัวหลายร้อยชั้น ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการจดจำภาพที่แม่นยำกว่าวิธีอื่น ๆ อย่างก้าวกระโดด
• ปี 2014: Facebook พัฒนาระบบ DeepFace ที่สามารถจดจำใบหน้าได้แม่นยำเทียบเท่ามนุษย์เป็นครั้งแรก
• ปี 2015: มีการพัฒนาต่อยอดจนระบบสามารถจดจำใบหน้าได้แม่นยำกว่ามนุษย์

ข้อได้เปรียบของระบบ Face Recognition

เทคโนโลยีการสแกนหน้ามีข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับ Biometric ประเภทอื่นหลายประการ

1. ความคุ้มค่าในการลงทุน
ในด้านความคุ้มค่าของการลงทุน ระบบการสแกนใบหน้าไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่มีราคาแพง เพียงแค่ใช้กล้องดิจิทัลคุณภาพดีที่มีอยู่ทั่วไปก็สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอุปกรณ์เมื่อเทียบกับระบบ Biometric ประเภทอื่น

2. ความสะดวกในการใช้งาน
ในแง่ของความสะดวกในการใช้งาน ผู้ใช้สามารถทำการยืนยันตัวตนผ่านสมาร์ตโฟนได้จากทุกที่ โดยไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับเซ็นเซอร์หรืออุปกรณ์ใด ๆ โดยตรง และระบบยังสามารถทำงานได้แม้ในขณะที่ผู้ใช้กำลังเคลื่อนที่ ไม่จำเป็นต้องหยุดนิ่งเพื่อทำการสแกน

3. ความเหมาะสมกับยุค New Normal
ในยุค New Normal ระบบสแกนใบหน้าเป็นเทคโนโลยี Biometrics ที่มีความเหมาะสมอย่างยิ่ง เพราะช่วยลดการสัมผัสกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ไม่ต้องจัดท่าทางพิเศษที่อาจทำให้ต้องสัมผัสกับพื้นผิว และรองรับมาตรการเว้นระยะห่างทางสังคมได้เป็นอย่างดี

ข้อจำกัดและความท้าทายของ Face Recognition

การทำ Biometric Identification จากใบหน้า เมื่อเทียบกับการสแกนลายนิ้วมือหรือม่านตา มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ปัญหาการใช้งานในที่มืดหรือในสภาพแสงที่ไม่สม่ำเสมอ แม้ว่าเทคโนโลยีจะพัฒนาไปมาก แต่ความแม่นยำของการสแกนใบหน้าก็ยังน้อยกว่าการสแกนลายนิ้วมือหรือม่านตาเล็กน้อย และมีข้อจำกัดในการแยกแยะฝาแฝดที่เหมือนกัน

ทำไมเราถึงปลดล็อก iPhone ด้วยใบหน้าในที่มืดได้ ?

เทคโนโลยีการสแกนหน้าใน iPhone ใช้ Sensor แบบพิเศษ (Thermal Infrared) ไม่ใช่กล้องดิจิทัลทั่วไป ทำให้สแกนใบหน้าได้แบบสามมิติและทำงานได้ในที่มืด เทคโนโลยีนี้แตกต่างจากการสแกนใบหน้าทั่วไปที่ใช้กล้องปกติ โดยใช้การตรวจจับความร้อนและความลึกของใบหน้า ทำให้ยากต่อการปลอมแปลงด้วยภาพถ่ายหรือใส่หน้ากากใบหน้าเสมือนจริง

เปลี่ยนทรงผม ใส่แว่น ใส่ตุ้มหูใหญ่ ๆ จะทำให้ไม่สามารถจำได้หรือไม่

ด้วยเทคโนโลยีทุกวันนี้ AI ที่ทำ Face Identification ได้เรียนรู้จากใบหน้าที่หลากหลาย ทำให้เข้าใจว่าองค์ประกอบภายนอกเช่น แว่นตา (ยกเว้นแว่นกันแดดที่ปิดบังดวงตา) ทรงผม เครื่องประดับ หรือการแต่งหน้าเบา ๆ ไม่ใช่ลักษณะสำคัญในการระบุตัวตน ระบบจะให้ความสำคัญกับโครงสร้างใบหน้าและจุดสำคัญที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามการแต่งตัวหรือเครื่องประดับ

แล้วถ้าทำศัลยกรรมใบหน้ามาล่ะ ?

เช่นเดียวกับมนุษย์ที่อาจจำคนที่ทำศัลยกรรมใบหน้าไม่ได้ AI ก็มีข้อจำกัดในลักษณะเดียวกัน ความแม่นยำในการจดจำจะลดลงตามระดับความเปลี่ยนแปลงของใบหน้า โดยเฉพาะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างกระดูกหรือรูปทรงใบหน้าอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ระบบจะค่อย ๆ สูญเสียความแม่นยำ (Graceful Degradation) ไม่ใช่การล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

ใส่หน้ากากอนามัย

แน่นอนว่าการใส่หน้ากากอนามัย ทำให้มีข้อมูลจากหน้าในการทำ Face recognition น้อยลง ความแม่นยำก็มีน้อยลงตาม เนื่องจากข้อมูลที่ใช้ในการจดจำลดลงเหลือเพียงครึ่งบนของใบหน้า อย่างไรก็ดี ปัจจุบันมีการพัฒนาให้รองรับการใช้งานขณะใส่หน้ากากมากขึ้น หรืออย่างน้อยระบบสามารถตรวจจับได้ว่ามีการใส่หน้ากากและขอให้ผู้ใช้ถอดหน้ากากชั่วคราวเพื่อการยืนยันตัวตน

ปัญหา Racial Bias หรือ Underrepresented Population

ความท้าทายสำคัญอีกประการของระบบสแกนใบหน้าคือ ในช่วงแรกการเทรนระบบ AI ให้จำใบหน้ามักจะทำได้ดีกับกลุ่มประชากรที่อยู่ในฐานข้อมูลมากที่สุด ซึ่งสมัยที่มีการพัฒนาใหม่ ๆ ก็มักจะเป็นกลุ่มเชื้อชาติ Caucasian ดังนั้นเมื่อมาใช้กับประชากรเชื้อชาติ Asian ทำให้ความแม่นยำตกลงไปอย่างมาก วิธีแก้มีทั้งการเทรนระบบ AI เพิ่มมากขึ้น หรือใช้เทคนิคที่ทำให้ความสำคัญข้อมูลแต่ละเชื้อชาติใกล้เคียงกัน และนี่เป็นหนึ่งในสาขาของงานวิจัยที่สำคัญที่สุดอันหนึ่งใน Deep Learning

นอกจากนี้ ยังมีความท้าทายในการจดจำใบหน้าเด็ก เนื่องจากมีตัวอย่างใบหน้าเด็กในฐานข้อมูลน้อยกว่าผู้ใหญ่ ใบหน้าเด็กมีการเปลี่ยนแปลงรวดเร็วตามการเจริญเติบโต และลักษณะเฉพาะบนใบหน้ายังไม่ชัดเจนเท่าผู้ใหญ่

การประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยี Biometric ในปัจจุบัน

1. การรักษาความปลอดภัยในองค์กร
ปัจจุบันองค์กรต่าง ๆ นำเทคโนโลยี Biometric มาใช้เพื่อเพิ่มความปลอดภัย ดังนี้

• ระบบควบคุมการเข้าออกอาคาร: ใช้การสแกนใบหน้าหรือลายนิ้วมือแทนการใช้บัตรผ่าน ลดความเสี่ยงจากการสูญหายหรือการปลอมแปลงบัตร
• การลงเวลาทำงานอัตโนมัติ: เพิ่มความแม่นยำในการบันทึกเวลา และป้องกันการสแกนแทนกัน
• การควบคุมการเข้าถึงข้อมูลสำคัญ: ป้องกันการรั่วไหลของข้อมูลโดยจำกัดการเข้าถึงเฉพาะผู้ที่ได้รับอนุญาต

2. ธุรกรรมทางการเงิน

ภาคการเงินและธนาคารนำ Biometric มาใช้เพื่อเพิ่มความสะดวกและความปลอดภัย ดังนี้

• การยืนยันตัวตนในการทำธุรกรรมผ่านมือถือ: ใช้การสแกนใบหน้าหรือลายนิ้วมือแทนการใส่รหัส
• ระบบการชำระเงินไร้เงินสด: ใช้การสแกนใบหน้าหรือลายนิ้วมือในการยืนยันการชำระเงิน
• การเข้าใช้ตู้ ATM แบบไร้บัตร: ลดความเสี่ยงจากการโจรกรรมข้อมูลบัตร

3. ด้านการค้าและบริการ
หลายธุรกิจเริ่มนำระบบสแกนใบหน้ามาใช้เพื่อเพิ่มประสบการณ์ของลูกค้า เช่น

• ระบบจดจำลูกค้าและแนะนำสินค้าเฉพาะบุคคล
• การชำระเงินด้วยใบหน้าในร้านค้า
• ระบบสมาชิกอัจฉริยะที่ไม่ต้องใช้บัตร

4. ด้านการศึกษา
สถาบันการศึกษาเริ่มนำระบบมาประยุกต์ใช้ในหลายรูปแบบ ได้แก่

• การเช็กชื่อเข้าเรียนอัตโนมัติ
• การควบคุมการเข้าถึงพื้นที่ในสถานศึกษา
• การติดตามพฤติกรรมการเรียนและความปลอดภัยของนักเรียน

ส่งท้ายบทความ…

เทคโนโลยี AI และ Deep Learning ได้ยกระดับการรู้จำใบหน้าให้มีความแม่นยำใกล้เคียงหรือสูงกว่ามนุษย์ ประกอบกับความพร้อมของอุปกรณ์อย่างกล้องดิจิทัลและสมาร์ตโฟน ทำให้การสแกนใบหน้าแบบอัตโนมัติได้รับการยอมรับและใช้งานอย่างแพร่หลาย

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยี Biometric จะเติบโตอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการผสานรวมกับ AI และ Machine Learning ที่ทันสมัยขึ้น การพัฒนาระบบให้รองรับความหลากหลายของผู้ใช้ การเพิ่มความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของข้อมูล และการประยุกต์ใช้ในบริการใหม่ ๆ ที่เน้นความสะดวกสบาย

ในอนาคตอันใกล้ การยืนยันตัวตนด้วยใบหน้าอาจกลายเป็นมาตรฐานใหม่ที่ทดแทนการใช้รหัสผ่านแบบดั้งเดิม ทั้งในด้านความปลอดภัย การทำธุรกรรม และการใช้บริการต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน

มองหาระบบ Face Recognition ที่มีประสิทธิภาพ เลือก aiFace จาก AIGEN

เทคโนโลยี Biometrics โดยเฉพาะระบบ AI-Face Recognition ได้พัฒนาก้าวไกลจนกลายเป็นมาตรฐานใหม่ของการยืนยันตัวตนในยุคดิจิทัล ด้วยความแม่นยำสูง ความสะดวกรวดเร็ว และความปลอดภัยที่เหนือกว่า ทำให้ระบบ Biometric กลายเป็นโซลูชันที่ธุรกิจทุกประเภทต้องการ เริ่มต้นยกระดับความปลอดภัยให้องค์กรของคุณด้วย aiFace บริการระบบจดจำใบหน้าอัจฉริยะที่ได้รับการรับรองมาตรฐานระดับสากล จาก AIGEN ติดต่อสอบถามเพิ่มเติมได้เลยที่นี่