пресс-центр

Искусственный интеллект помогает считывать и распознавать отпечатки пальцев младенцев

NVIDIA Blog NVIDIA Blog
NVIDIA Blog https://blogs.nvidia.com/blog/2016/07/19/ai-fingerprinting-babies/

 

Искусственный интеллект помогает считывать и распознавать отпечатки пальцев младенцев

 

Анил Джейн (Anil Jain) снимает отпечатки у младенцев, но это совсем не связано с ростом детской преступности.

Вместо этого профессор Университета штата Мичиган стремится использовать технологии искусственного интеллекта с ускорением на GPU для сохранения здоровья детей.

Многие дети в развивающихся странах не имеют документов, удостоверяющих личность, что затрудняет отслеживание информации о том, кто из них прошел вакцинацию и ревакцинацию.

«Мы хотим убедиться, что каждый ребенок получил необходимые прививки, - объяснил Джейн. - С помощью медицинских карт с отпечатками пальцев мы можем отслеживать процесс вакцинации».

По словам Джейна, отпечатки пальцев также могут быть использованы для идентификации пропавших детей и расследования случаев, когда детей путают при рождении.

 

Дактилоскопия детей - сложная задача

Снять отпечатки пальцев с мягкой и эластичной кожи младенцев , которые часто ведут себя беспокойно, - практически невыполнимая задача. Особенно сложно снять отпечатки у детей в возрасте четырех недель - именно в этот период ребенок получает первую прививку.

«Когда мы прикладываем палец ребенка к сенсору и слегка прижимаем его, дактилоскопический узор сильно искажается», - рассказал Джейн. Папиллярные гребни и впадины еще недостаточно сформированы, поэтому четкость изображения низкая.

Джейн и его команда разработали алгоритмы машинного обучения, которые помогают повысить качество изображения отпечатка. Для тренировки глубоких нейронных сетей они использовали графические ускорители NVIDIA Tesla K40, а тестирование проводили на графических процессорах GeForce GTX TITAN X.

Также команда Джейна сотрудничала с производителем дактилоскопических сканеров, компанией NEC, чтобы разработать сканер для снятия отпечатков у младенцев. Подобный сканер должен иметь вдвое большее разрешение по сравнению со стандартными устройствами. Стандартные сканеры подходят для дактилоскопии детей более страшего возрасте, но совсем бесполезны для снятия отпечатков у младенцев.

 
 

Анил Джейн и его команда проводят дактилоскопию младенцев во время своего визита в Агру, Индия.

 

Сопоставление отпечатков пальцев с помощью технологии глубокого обучения

После снятия отпечатков пальцев у более 300 детей в индийском госпитале Saran Ashram Hospital в Агре Джейн и его команда смогли почти с 99-процентной точностью установить личность детей, которые впервые прошли дактилоскопию в возрасте 6 месяцев или старше. Однако точность упала до 80 процентов при попытке идентифицировать детей, которые впервые прошли процедуру снятия отпечатков в возрасте четырех недель.

Исследователи осознали, что для внедрения своего проекта в широкую практику необходимо повысить точность программного обеспечения. «Вот почему мы разрабатываем собственное ПО для сопоставления отпечатков пальцев и используем GPU и алгоритмы глубокого обучения», - рассказал Джейн.

Раньше Джейн использовал коммерческое ПО для сопоставления одного набора детских отпечатков с другим. Теперь его команда использует модель программирования CUDA 7.5 и графические процессоры TITAN X, чтобы тренировать разработанную нейронную сеть для распознавания и сопоставления отпечатков.

Медицинские карты с отпечатками пальцами

После повышения точности сопоставления отпечатков пальцев Джейн надеется, что эта технология будет использоваться в госпиталях на несколько маленьких деревень и отдаленных клиниках, которые оказывают медицинскую помощь большому числу детей.
И хотя некоторые люди высказывают свои опасения относительно дактилоскопии детей, Джейн считает, что риски минимальны и потенциальная польза перевешивает их.

«Если ребенок не прошел вакцинацию, нельзя исключить риск заболевания», - сказал Джейн.

Более подробно о работе его команды можно прочитать в статье “Идентификация личности детей: считывание и распознавание отпечатков пальцев.” Изображение и видео предоставлено Университетом штата Мичиган.