bài tập lớn môn năng lực số ứng dụng công nghệ ai nhận diện khuôn mặt

Gây hại cho mắt...11CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG...12I.CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG LÀ GÌ?.

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG KHOA KINH TẾ 0

BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG

Đề tài:

CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

Giảng viên hướng dẫn: Lê Cẩm Tú

Thành viên nhóm: Nguyễn Cẩm Vân 26A4071027

Nguyễn Thị Hương Trà 26A4071014

Hà Nội -12/2023

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG

KHOA KINH TẾ 0

BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG

Đề tài:

CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

Giảng viên hướng dẫn: Lê Cẩm Tú

Thành viên nhóm: Mã sinh viên Tỷ lệ đóng góp

Hà Nội -12/2023

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI MỞ ĐẦU 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ AI 4

I KHÁI NIỆM 4

1 Công nghệ AI là gì? 4

2 Công nghệ AI trong nhận diện khuôn mặt là gì? 4

II ĐẶC ĐIỂM 5

1 Ưu điểm 5

2 Nhược điểm 5

CHƯƠNG 2: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG VÀ THUẬT TOÁN CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 7

I CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 7

II THUẬT TOÁN NHẬN DIỆN CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 8

1 Nhận diện khuôn mặt 2D 8

2 Nhận diện khuôn mặt 3D 8

3 So sánh nhận diện khuôn mặt 2D và 3D 8

CHƯƠNG 3: NHỮNG LỢI ÍCH VÀ HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 9

I NHỮNG LỢI ÍCH CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 9

1 Xác nhận danh tính 9

2 Đóng mở khóa các thiết bị thông minh 9

3 Hỗ trợ cơ quan chức năng thực thi pháp luật 9

4 Bảo vệ gia đình, trường học, cơ quan khỏi các phần tử xấu, mối nguy hiểm rình rập 10

5 Giúp hỗ trợ điều tra pháp y 10

II NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT 10

1 Độ chính xác không được đảm bảo 10

2 Yêu cầu bảo mật thông tin 11

3 Lừa đảo chiếm đoạt dữ liệu bằng khuôn mặt người dùng 11

4 Gây hại cho mắt 11

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG 12

I CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG LÀ GÌ? 12

II CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG 12

1 BIFACE 12

2 FastWork ID 13

CHƯƠNG 5: TIỀM NĂNG VÀ GIẢI PHÁP GIÚP CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 15

I TIỀM NĂNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG TƯƠNG LAI 15

II GIẢI PHÁP GIÚP CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 15

KẾT LUẬN 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

LỜI CAM ĐOAN

Chúng em xin cam đoan rằng những nội dung được trình bày trong bài tập lớn mônNăng lực số ứng dụng này hoàn toàn là do chúng em tự thực hiện dựa trên sự hỗ trợ và thamkhảo từ các tài liệu, giáo trình liên quan, có trích nguồn rõ ràng và không có sự sao chépnguyên bản từ các tài liệu đó Nếu phát hiện bất cứ dấu hiệu sao chép nào, chúng em xinhoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà nội, ngày 12 tháng 12 năm 2023

Đại diện nhóm

Nguyễn Cẩm Vân

1

LỜI CẢM ƠN

Bài tập lớn này là kết quả nghiên cứu nỗ lực của tất cả thành viên nhóm chúng em.Trong quá trình hoàn thiện Bài tập lớn, chúng e còn rất nhiều thiếu sót Nhưng nhờ sự chỉdẫn tận tình của giảng viên Lê Cẩm Tú, chúng em đã phần nào chỉnh chu và hoàn thiện hơnbài tập của mình Hi vọng chúng em sẽ tiếp tục được nhận ý kiến nhận xét và góp ý từ côtrong thời gian sắp tới

Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Học viện Ngân Hàng, đã đưa bộ môn Năng lực sốứng dụng vào chương trình đào tạo cho sinh viên năm Nhất chúng em Qua môn học chúng

em có thêm nhiều kiến thức, kỹ năng vô cùng bổ ích và thú vị

Nhóm 13 chúng em xin chân thành cảm ơn!

2

LỜI MỞ ĐẦU

Thế giới hiện đại của chúng ta hiện đang diễn ra một cuộc cách mạng lớn của nhân loạicách mạng công nghiệp lần thứ 4, hay còn gọi là cách mạng 4.0 Công nghiệp 4.0 tập trungvào phát triển công nghệ kỹ thuật số tự động, với sự trợ giúp của Internet, cho phép đồng bộtoàn diện nguồn dữ liệu và truy cập vào dữ liệu này trong thời gian thực Nó giúp sự trao đổithông tin, kết nối giữa các bộ phận, đối tác, nhà cung cấp, sản phẩm và con người nâng lênmột tầm cao mới Công nghệ nhận diện khuôn mặt là một trong những công nghệ đột pháđược phát triển trong thập kỷ qua

Công nghệ nhận diện khuôn mặt mang lại nhiều ứng dụng hữu ích và thiết thực trongcuộc sống hàng ngày như phần mềm mở khoá điện thoại, hệ thống chấm công không chạm,hay các hệ thống camera giám sát an ninh, an toàn trong các trung tâm thương mại, cửahàng, trường học, bệnh viện… Vậy công nghệ AI nhận diện khuôn mặt là gì?

Phần tìm hiểu dưới đây của nhóm chúng em sẽ giúp cho cô và các bạn hiểu rõ hơn về công nghệ AI trong nhận diện khuôn mặt!

3

mà không cần sự can thiệp của con người.

– Công nghệ AI gần đây trở nên nổi tiếng, nhận được sự quan tâm của nhiều người lànhờ Big Data Mối quan tâm của các doanh nghiệp về tầm quan trọng của dữ liệucùng với công nghệ phần cứng đã phát triển mạnh mẽ hơn, cho phép xử lý côngnghệ AI với tốc độ nhanh hơn bao giờ hết

2 Công nghệ AI trong nhận diện khuôn mặt là gì?

– Công nghệ AI trong nhận diện khuôn mặt

là một lĩnh vực nghiên cứu trong trí tuệ

nhân tạo (AI) nhằm phát triển các hệ

thống có thể tự động nhận dạng khuôn

mặt của con người từ hình ảnh hoặc

video

– Công nghệ AI nhận diện khuôn mặt là

công nghệ ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào

việc xác định danh tính thông qua việc

phân tích đặc điểm khuôn mặt (có thể là

tròng mắt, hình dạng, kích thước, khoảng cách và đặc tính giữa các bộ phận).– Công nghệ này có thể hoạt động trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau, khôngngoại trừ ban ngày hay ban đêm

4

– Công nghệ nhận diện khuôn mặt AI đã tạo nên một bước đột phá mới trong lĩnh vựckhoa học kỹ thuật, được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau nhưngân hàng, y tế, chính trị, an ninh, bảo mật, chăm sóc sức khoẻ và bán lẻ,

– Chính xác: Các thuật toán nhận dạng khuôn mặt có độ chính xác gần như hoàn hảotrong điều kiện lý tưởng

– Ví dụ: Các thuật toán muốn xác minh khuôn mặt khớp với hình ảnh tham chiếu rõràng, chẳng hạn như giấy phép lái xe hoặc ảnh chụp chân dụng, đạt tới điểm chínhxác cao

2 Nhược điểm

– Sai sót: các hệ thống có thể mắc sai sót chẳng hạn như: nhầm lẫn giữa hai người cókhuôn mặt tương tự nhau

5

– Quyền riêng tư: công nghệ này đe dọa đến quyền riêng tư người dùng, vì nó có thể sửdụng để theo dõi người dùng mà họ không biết.

– Mức độ chính xác: Các môi trường được kiểm soát có tỷ lệ thành công cao hơnnhưng thường thì ngoài đời thực có tỷ lệ hiệu suất thấp hơn Khó mà dự đoán chínhxác tỷ lệ thành công của công nghệ này vì không thể bao quát toàn cảnh Mức độchính xác tuỳ thuộc vào các điều kiện, hoàn cảnh sau:

+ Vị trí, ánh sáng, màu sắc khung cảnh được kiểm soát

+ Đặc điểm khuôn mặt rõ ràng

+ Chất lượng camera và độ phân giải hình ảnh rõ nét

6

CHƯƠNG 2: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG VÀ THUẬT TOÁN CỦA CÔNG NGHỆ

AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

I CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

Quy trình nhận diện AI gồm 4 bước:

Bước 1: Thu thập và ghi nhớ dữ liệu bằng thuật toán nhận diện sinh trắc học

Dựa trên sinh trắc học Face ID, thông qua ống kính của máy ảnh thuật toán sẽ thu thập

các hình ảnh khác nhau về khuôn mặt với nhữngđặc điểm riêng như độ dài nhân trung, khoảngcách hai mắt và lông mày, động thái, biểu cảm

Từ đó thuật toán ghi lại dữ liệu về vị trí và kíchthước các bộ phận trên khuôn mặt

Bước 2: Xử lý dữ liệu

Việc xử lý hình ảnh là quá trình xử lý dữ liệu dựa trên kết quả

nhận được và lựa chọn ra những chi tiết đặc trưng nhất cho khuôn

mặt Quy trình ấy bao gồm việc chuẩn hóa, lọc dữ liệu, bù sáng,

chuyển đổi thang độ xám và cuối cùng là làm sắc nét hình ảnh để

lưu lại những đặc điểm dễ nhận dạng nhất của khuôn mặt

Bước 3: Trích xuất đặc điểm hình ảnh khuôn mặt

Đây là quá trình mô hình hóa các chi tiết của khuôn mặt sau khi xử lý xong dữ liệu

Mô tả hình học đặc điểm các bộ phận của khuôn mặt conngười (bao gồm mắt, mũi, miệng, lông mày, khoảng cáchcác vị trí) là một bước vô cùng quan trọng trong việcnhận dạng và phân biệt mọi người với nhau

Bước 4: So sánh và hoàn thành nhận diện

Dữ liệu đặc điểm hình ảnh khuôn mặt được trích xuất

sẽ được tìm kiếm và so sánh với những mẫu dữ liệu

được lưu trữ bên trong cơ sở dữ liệu Khi đặt mức, nếu

độ tương đồng giống nhau vượt qua mức đã đặt ra thì

việc nhận diện khuôn mặt sẽ thành công

7

II THUẬT TOÁN NHẬN DIỆN CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

1 Nhận diện khuôn mặt 2D

– Nhận diện khuôn mặt 2D sử dụng lớp thuật toán trắc quang Đây là qua trình chuẩnhóa và nén hình ảnh 2D trên khuôn mặt Cùng với đó lớp thuật toán sẽ so sánh hìnhảnh này với các hình ảnh được nén và chuẩn hóa tương tự được lưu trong cơ sở sở dữliệu

– Công nghệ nhận diện khuôn mặt 2D đơn giản và dễ dàng triển sử dụng, bởi vậy mà

kẻ gian có thể dễ dàng mở khóa bằng cách sử dụng một hình ảnh của chủ sở hữu nên

nó không đảm bảo được tính an toàn

2 Nhận diện khuôn mặt 3D

– Công nghệ nhận diện 3D không cần nhiều thời gian để xử lý thông tin và nhận dạngkhuôn mặt người dùng Bạn chỉ cần quét gương mặt và sau đó mở khóa, thay vì phảiscan dấu vân tay, đem theo thẻ từ, khóa cơ,… Công nghệ nhận diện này có thể xácđịnh gương mặt người dùng trong nhiều tình trạng khác nhau

– Cảm biến 3D sẽ được dùng để nhận dạng khuôn mặt ba chiều bằng việc sử dụng bacamera theo dõi ở các hướng khác nhau Ngoài ra để tăng độ chính xác cao nhất cho

hệ thống người ta thường sử dụng kết hợp với các thuật toán AI Face recognition

– Công nghệ nhận diện gương mặt 3D sử dụng các máy quét 3D để tạo ra một bản sao

số hóa của khuôn mặt nên chỉ có thể nhận diện được qua một gương mặt thật từ cácgóc khác nhau

8

Thế nên công nghệ nhận diện gương mặt 3D có tính chính xác rất cao, được các nhà sảnxuất, công ty sử dụng rộng rãi hơn.

CHƯƠNG 3: NHỮNG LỢI ÍCH VÀ HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN

– Với tính năng trên, công nghệ AI nhận diện khuôn mặt đã được ứng dụng rộng rãigiúp người dùng có thể xác định danh tính nhanh chóng, đơn giản, dễ dàng và tiện lợihơn bao giờ hết

2 Đóng mở khóa các thiết bị thông minh

– Ngày nay, khi công nghệ 4.0 phát triển mạnh mẽ, con người đã ứng dụng trí tuệ nhântạo vào cuộc sống hay trong chính căn hộ của mình để tiết kiệm thời gian hơn

– Công nghệ nhận diện khuôn mặt cho phép người dùng mở cửa (cửa nhà và cổng căn

hộ, v.v…) bằng chính khuôn mặt của mình Khi người dùng làm rơi hoặc mất chìakhoá, hệ thống cũng có thể bảo mật, bảo đảm an toàn cho ngôi nhà của bạn tránh kẻgian đột nhập

– Hay việc các hãng điện thoại thông minh đã áp dụng công nghệ này vào việc đóng

mở khoá màn hình, giúp cho khách hàng có thể bảo mật dữ liệu cá nhân một cách tốtnhất Ngay cả khi người dùng làm rơi, mất điện thoại , hệ thống cũng tự động khoá9

khi kẻ gian đăng nhập vào và sẽ hỗ trợ khoanh vùng để người dùng tìm lại điện thoạicủa mình.

3 Hỗ trợ cơ quan chức năng thực thi pháp luật

– Các ứng dụng nhận diện khuôn mặt giúp cơ quan chức năng nhận dạng ngay lập tức

cá nhân hay tổ chức bị tình nghi từ khoảng cách an toàn Điều này có thể cung cấp dữliệu theo ngữ cảnh, thông tin kịp thời việc họ đang đối phó với ai và liệu có cần tiếnhành thận trọng hơn hay không

– Không chỉ vậy, công nghệ này còn giúp các cơ quan chức năng dễ dàng khoanh vùngđặc điểm, xác định danh tính của nghi phạm, khiến cho công tác điều tra diễn ranhanh chóng, không phực tạp, kịp thời phát hiện và ngăn chặn những tình huống xấu

4 Bảo vệ gia đình, trường học, cơ quan khỏi các phần tử xấu, mối nguy hiểm rình rập

– Tại nhà riêng, công nghệ nhận diện giúp nhận biết kẻ lạ mặt đang có ý đồ với thànhviên gia đình và tài sản Từ đó chủ nhà sớm nhận được cảnh báo về đối tượng khảnghi, nâng cao cảnh giác và bảo vệ tốt hơn gia đình cũng như căn nhà của họ.– Tại trường học, hệ thống giám sát nhận diện khuôn mặt có thể nhận dạng ngay lậptức khi có học sinh bạo lực học đường, những thành phần nguy hiểm, gây rối đe dọađến sự an toàn học sinh và trường học Qua đó cảnh báo đến nhân viên bảo vệ, bangiám hiệu nhà trường ngay tại thời điểm đó giúp giảm nguy cơ xấu và kịp thời ngănchặn

– Tại cơ quan, hệ thống này có thể nhận dạng được ai là người làm trong công ty, từ đóngăn chặn kẻ xấu đột nhập nhằm mục đích ăn cắp tài sản, gây rối trật tự và từ đó đưa

ra biện pháp cảnh cáo

5 Giúp hỗ trợ điều tra pháp y

Phần mềm nhận diện khuôn mặt có thể giúp cho cán bộ pháp y thực hiện để sử dụngxác định các cá nhân đã chết hoặc bất tỉnh tại hiện trường của vụ án để có thể xác địnhdanh tính người đó và thông báo cho gia đình, người thân

II NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

1 Độ chính xác không được đảm bảo

– Nhược điểm của công nghệ nhận diện khuôn mặt trước hết là độ chính xác và tínhkhả thi khi áp dụng

10

– Để có được hình ảnh đối chiếu rõ ràng, hệ thống yêu cầu khách hàng đứng vị trí, ánhsáng, màu sắc khung cảnh được kiểm soát và không sử dụng khẩu trang, mũ, nón Trong hình thức kinh doanh bán lẻ, yêu cầu này hoàn toàn không khả thi.

– Hệ thống này có thể mắc sai sót trong một vài trường hợp như nhầm lẫn giữa haingười có khuôn mặt tương tự nhau

Chính vì vậy, rất khó để cam kết độ chính xác về thông tin khi sử dụng công nghệ này

2 Yêu cầu bảo mật thông tin

Đã có rất nhiều ý kiến trái chiều về tính năng lưu trữ thông tin, dữ liệu của kháchhàng Ở một khía cạnh nào đấy, tính năng này đang vi phạm đến nhân quyền của kháchhàng Hiện nay, có rất nhiều tổ chức lên tiếng phản ánh về tính năng này khi nó đượcxem là hệ thống theo dõi hành vi, thông tin cá nhân của khách hàng, xâm phạm đếnquyền riêng tư

3 Lừa đảo chiếm đoạt dữ liệu bằng khuôn mặt người dùng

– Cụ thể, khi thực hiện đăng ký tài khoản ngân hàng

hoặc ví điện tử trực tuyến, người dùng sẽ phải thực

hiện bước kích hoạt tài khoản của mình

– Phần mềm này yêu cầu người đăng ký cung cấp

hình ảnh khuôn mặt để định danh cá nhân bằng

cách thực hiện các bước như nhìn thẳng, nghiêng

trái, nghiêng phải, ngước lên và cúi xuống, tương tự

như các bước đăng ký tính năng mở khóa gương

mặt để xác định danh tính

– Tuy nhiên, các đối tượng lợi dụng điều này để sử

dụng thủ đoạn như giả mạo thành viên của cơ quan

chức năng hoặc người thân, người quen thông qua

công nghệ có tên gọi là “Deepfake” để giả dạng

hình ảnh và giọng nói

– Sau đó, đối tượng thực hiện video call trên thiết bị

di động thông qua ứng dụng như messenger,

Facetime với nạn nhân để tạo sự tin tưởng, yêu

cầu họ thực hiện các hành động như nhìn thẳng, nghiêng trái, nghiêng phải Sau khi

đã ghi lại video này, các đối tượng sử dụng nó để mở tài khoản ngân hàng hoặc víđiện tử với chính tên của nạn nhân

11

Đây là một hình thức lừa đảo rất nguy hiểm và tinh vi, người dân cần phải cảnh giác đểtránh bị mất tiền bạc và thông tin cá nhân.

4 Gây hại cho mắt

Iris Scanner, Face ID và một số công nghệ nhận diện khuôn mặt khác hiện nay đangdùng tia hồng ngoại để chiếu trực tiếp vào mắt của người dùng Cho tới thời điểm nàyvẫn chưa có bằng chứng chứng minh IR trên Iris Scanner và Face ID sẽ không làm tổnthương mắt của người dùng

12

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT

TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG

Điểm danh là công việc quan trọng, không thể thiếu đối với bất kỳ trường học hay cơ sởlàm việc nào để quản lý chặt chẽ sự có mặt của học sinh, sinh viên, nhân viên Tuy nhiên,việc điểm danh thủ công truyền thống theo kiểu gọi tên lộ rõ nhiều bất cập, nên nhiều cơ sở

đã sử dụng công nghệ AI để điểm danh đơn giản và thuận tiện hơn

I CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG LÀ GÌ?

– Chấm công theo phương pháp thẻ giấy, quẹt thẻ, quẹt vân

tay được coi là nỗi ám ảnh đối với các nhà quản lý nhân sự

Ngày nay, ứng dụng công nghệ AI, phần mềm chấm công

nhận diện khuôn mặt ra đời đã giải quyết các bất cập, phức

tạp của phương pháp truyền thống

– Điểm danh, chấm công bằng công nghệ AI nhận diện khuôn

mặt là việc thiết bị điểm danh, chấm công nhận diện khuôn

mặt của nhân viên từ hình ảnh ban đầu họ cung cấp Sau đó

qua mỗi lần điểm danh, chấm công thiết bị thực hiện phân

tích so sánh 80 điểm trên khuôn mặt với hình ảnh gốc lần

đầu chấm công và cho ra kết quả

II CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ CÔNG NGHỆ AI NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT TRONG VIỆC ĐIỂM DANH, CHẤM CÔNG

1 BIFACE

– Điển hình ta có thể thấy ứng dụng Biface để chấm công và điểm danh, thiết bị nàydùng để nhận diện khuôn mặt và thực hiện các công việc sau:

+ Chấm công nhân viên

+ Điểm danh học sinh, sinh viên

+ Nhận diện khuôn mặt ở các bãi đỗ xe, xí nghiệp, ngân hàng, …

+ Kiểm soát ra vào cửa an ninh

– Tính năng đặc biệt của Biface là được tích hợp hệ thống camera để lưu lại khuôn mặtngười dùng Thiết bị sẽ đối chiếu ảnh chụp khuôn mặt thu được từ mỗi lần chấm13