Előzetes kutatási eredményeink a random projekció biometrikus teljesítményére gyakorolt hatásáról
A PatentReview projekt részeként nemcsak a szabadalmi dokumentumokat elemezzük, hanem saját műszaki vizsgálatokat is végzünk annak érdekében, hogy jobban megértsük a szabadalomban ismertetett megoldások gyakorlati tulajdonságait.
Első lépésként egy nyilvánosan elérhető, nagyméretű arcadatbázist használtunk fel, amely több mint 8 000 személy felvételeit tartalmazza. Minden személyről átlagosan 300-nál is több fénykép állt rendelkezésre, így a vizsgálat összesen több millió összehasonlítást tett lehetővé.
A feldolgozás során minden arcképet egységesítettünk (normalizáltunk), majd egy korszerű neurális hálózat segítségével úgynevezett embedding vektorokká alakítottuk. Ezek a vektorok az arcok legfontosabb jellemzőit írják le matematikai formában, és a modern arcfelismerő rendszerek alapját képezik.
Ezt követően a vektorokat véletlenszerű (random) Gauss-projekcióval kisebb dimenziós térbe képeztük le. Ez a művelet önmagában is csökkentette a felismerési teljesítményt. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a rendszer hitelesítési pontossága már ebben az esetben is körülbelül 70-79% körüli TAR (True Acceptance Rate) értéket ért el az általunk vizsgált beállítások mellett (Rögzített FAR), és a teljesítmény tovább romlott, amikor a kimeneti dimenziót tovább csökkentettük.
Ezt követően egy második vizsgálatot is elvégeztünk. Ebben a szimulációban azt a megközelítést követtük, amelyet a vizsgált szabadalom is alkalmaz: minden egyes hitelesítési tranzakcióhoz új, véletlenszerűen generált Gauss-projekciót használtunk. A korábbi vizsgálatban meghatározott összehasonlítási metrikát és döntési küszöbértéket változatlanul hagytuk, így kizárólag a projekció módja változott.
Előzetes eredményeink alapján ebben az esetben a hitelesítési teljesítmény jelentősen tovább romlott, olyan mértékben, hogy a vizsgált konfigurációban a rendszer gyakorlati alkalmazhatósága erősen megkérdőjelezhetővé vált.
Fontos hangsúlyozni, hogy ezek előzetes kutatási eredmények. Egyetlen szimuláció önmagában nem elegendő ahhoz, hogy általános következtetéseket vonjunk le egy szabadalom műszaki tartalmáról vagy alkalmazhatóságáról.
A következő időszakban célunk, hogy a kísérleteket több adatbázison, eltérő neurális hálózatokkal, különböző projekciós módszerekkel és további paraméterezésekkel is megismételjük. Emellett törekszünk arra is, hogy az eredményeket független kutatókkal és szakértőkkel közösen ellenőrizzük.
Amennyiben a további vizsgálatok is hasonló eredményekre vezetnek, ezek fontos szempontot jelenthetnek annak értékelésében, hogy a vizsgált szabadalomban ismertetett megoldás milyen műszaki hatást ér el, és ez milyen jelentőséggel bírhat a szabadalom jogi megítélése szempontjából.
Miért arcfelismeréssel végeztük a vizsgálatot?
Kísérleteink során arcfelismerési adatbázist használtunk, mert a vizsgált szabadalmak igénypontjai nem kizárólag egyetlen biometrikus azonosítási módszerre vonatkoznak. Az oltalmi kör általánosan biometrikus adatok felhasználását foglalja magában, így annak hatálya – az igénypontok értelmezésétől függően – többféle biometrikus jellemzőre, például arcképre, ujjlenyomatra, íriszre vagy más biometrikus azonosítóra is kiterjedhet.
Éppen ezért álláspontunk szerint szakmailag indokolt egy olyan biometrikus modalitás vizsgálata, amelyhez nagyméretű, nyilvánosan elérhető, tudományos célra széles körben használt adatbázisok állnak rendelkezésre.
Az arcfelismerés ilyen szempontból különösen alkalmas, mivel lehetővé teszi a kísérletek reprodukálhatóságát, valamint az eredmények objektív összehasonlítását.
Természetesen ez nem jelenti azt, hogy az arcfelismeréssel kapott eredmények automatikusan valamennyi biometrikus technológiára azonos módon érvényesek. A PatentReview célja ezért nem általános következtetések levonása egyetlen kísérlet alapján, hanem annak vizsgálata, hogy a szabadalomban ismertetett műszaki elvek különböző biometrikus rendszerekben milyen hatást eredményezhetnek. A kutatás későbbi szakaszában tervezzük más biometrikus modalitások bevonását is.