Deepfakes: kuidas see töötab, rakendused ja mõned näited

Sügavvõltsitud fotod ja videod tõmbavad paljude inimeste tähelepanu üle kogu maailma ning panevad teadlasi ja seadusandjaid küsima: mis saab edasi?

Mõiste "deepfake" tähendab "sügavat õppimist" ja võltsingut, mis viitab tehisintellekti süvaõppemeetodite kasutamisele mis tahes meedia võltskoopia loomiseks.

Paljud on mures, kui lihtne on piltide ja videote võltsimine sügavvõltsitud rakenduste abil, samas kui teiste arvates on see väga lõbus. Deepfake’idest on aga saanud asja.

Niisiis, me vaatame seda tehnoloogiat lähemalt, et teada saada, kuidas see töötab ja mida see maailma jaoks tähendab.

Sügavad võltsingud vs tehisintellekt

Kõigepealt on oluline märkida erinevust standardse AI-ga loodud väljundi ja sügavate võltsingute vahel. AI-algoritmid on aegade jooksul tootnud erinevat tüüpi meediumiväljundeid, kuid vaevalt saab neid süvavõltsinguteks nimetada.

Mõiste deepfake viitab võltsitud meediale, nagu videod, pildid või midagi muud, mis on AI-ga redigeeritud versioon juba olemasolevast koopiast.

Tehisintellekt on viimasel kümnendil tohutult arenenud tänu odavamatele ja võimsamatele arvutitele ning ka valdkonna uutele arengutele.

Kui AI-ga loodud kujutised olid kümme aastat tagasi kergesti äratuntavad, on algoritmid viimastel aastatel paremaks muutunud, muutes ülimalt realistlike tulemuste saavutamise lihtsamaks. Just see kõrge autentsuse tase muudab AI-ga loodud pildid üldiselt ja konkreetselt süvavõltsingud väga muljetavaldavaks.

AI ja süvaõpe

Et mõista, kuidas arvutialgoritmid arenesid, et luua ülimalt realistlikke inimnägusid, millelt võite leida genereeritud.fotod ja seda inimest ei eksisteeri.com, vajate tehisintellekti aabitsat.

AI-s on erinevaid valdkondi, olenevalt kasutatavast meetodist ja sellest, mida kavatsete saavutada. Leiate kõike alates tõenäosusmeetoditest, nagu Bayesi filter, mida kasutatakse rämpsposti tuvastamiseks, kuni uduloogika, iseseisvalt arenevate evolutsiooniliste algoritmide ja tehisnärvivõrkudeni, mille eesmärk on simuleerida inimese aju.

Närvivõrgud

Nii nagu inimese ajus on tõelisi neuroneid, mille dendriidid ja aksonid ühenduvad väga keerulistes võrkudes, mis hõlmavad miljoneid kuni miljardeid neuroneid, ühenduvad ka tehisneuronid. Kuid nende arvu piirab arvutusvõimsus.

Närvivõrgu eesmärk on anda igale sisendile väljund või vastus. See saavutatakse, õpetades esmalt võrgustikku nii, nagu õpetaksite last. Pärast seda saab see nüüd teie õpetuste põhjal ennustada.

Samuti peaksite märkima, et rohkem neuroneid võrgus tähendab sageli paremaid tulemusi ja rohkem treeningandmeid parandab ka tulemusi. Täpselt nii töötab inimese aju, vähemalt teoreetiliselt.

Kuidas deepfaking töötab

On palju asju ja valdkondi, kus saab tehisintellekti rakendada. Deepfaking on vaid üks neist, mis arenes välja närvivõrkude kasutamisest piltide redigeerimiseks. Varasemad tulemused olid paljulubavad, kuid need olid väga lihtsad, kuni Ian Goodfellow ja sõbrad 2014. aastal GAN-i välja mõtlesid.

GAN ehk Generative Adversarial Network on närvivõrkude õpetamise raamistik. Nii et selle asemel, et peaksite võrku ise ette valmistama ja õpetama, lasete teisel võrgul konkureerida esimese võrguga, kritiseerides selle väljundeid. See viib suurepäraste tulemusteni mis tahes treeningkomplekti põhjal.

GAN-i lähenemisviisi tulemused olid tollal sama fenomenaalsed kui tänapäeval. Sellest on saanud ka paljude tehisintellekti lahenduste ja rakenduste, sealhulgas süvavõltsingute alustala. Lisaks on arvutusvõimsuse täiustused muutnud hämmastavate asjade tegemise lihtsamaks isegi nutitelefonides.

Võimalikud sügavvõltsimisrakendused

Lisaks võrgus ringlevatele ülipopulaarsetele piltidele ja videotele on sügavvõltsimistehnoloogia kasutamiseks palju rakendusi muudel kasulikumatel eesmärkidel.

Deepvõltsingud võivad aidata kõnepuudega patsientidel helisünteesi abil häält leida. See võib leida kasutust klassiruumis, kus ajaloolised isikud äratatakse ellu, nagu juhtus Dalí muuseumis Peterburis, Floridas.

Filmitööstus võib leida kasutust ka sügavatele võltsingutele, kuna see võib oluliselt vähendada CGI (Computer Generated Imagery) hinda filmides. Surnud meelelahutajad ja näitlejad saab ellu äratada ja uutes filmides esile tõsta.

Deepfakes võimaldab igaühel toota spetsiaalseid videoid mitmes keeles, nagu juhtus David Beckhami kampaaniaga „malaaria pole enam” ja Manoj Tiwari poliitilise kampaaniaga Indias, kus ta rääkis soravalt mitmes keeles.

Mängimine võib leida häid kasutusviise ka sügavatele võltsingutele, kuna mängijad saavad mängu sukelduda, et virtuaalreaalsust kogeda.

Isegi sotsiaalmeedia turundajad leiavad kasutust arvutiga loodud ja täielikult arvutis hallatud sotsiaalmeedia isiksustele. Kuigi mitte tõeline võlts, Calvin Kleini oma Lil Miquela ja tema 3 miljonit Instagrami jälgijat näitavad, mis on võimalik.

Mõned süvavõltsingu näited

Selle tehnoloogia ja selles sisalduvate lubaduste paremaks mõistmiseks on siin mõned kõige muljetavaldavamad süvavõltsingud.

• Obama teadaanne – See on üks tuntumaid, vanimaid ja šokeerivamaid sügavvõltsinguid. See 2018. aastal ilmunud video loodi hoiatuseks, et valgustada inimesi tehnoloogia võimalustest.
  
  See kujutas Obamat avaliku teenistuse teadaande tegemisel ja selles, et ta nimetas Trumpi "dipshiks". Looja on Jordan Peele ja tema kasutatud tööriistade hulka kuuluvad Adobe After Effects ja FaceApp.
  
  
• Mona Lisa – Enamik inimesi teab Leonardo da Vinci meistriteost Mona Lisat. Kuid 2019. aastal imetlesid inimesed üle maailma, sest nad nägid teda esimest korda naeratamas ja liikumas tänu Samsungi Venemaa tehisintellekti uurimislaboritele.
  
  Teadlased, mis on märgistatud "realistlike neuraalsete kõnepeadega", kasutasid selle närvivõrgu treenimiseks 7,000 YouTube'ist kogutud pilti. Siis on vaja ainult ühte fotot, mis sobiks näojoontega ja animeeriks nägu. Nad tegid seda ka koos Albert Einsteini, Marilyn Monroe, Salvador Dalí ja teistega.
  
  
• Suumi kõned – 2020. aastal demonstreerisid kaks Venemaa teadlast, kuidas saate kasutada Zoom-videokõnede kohandatavat taustafunktsiooni, et luua reaalajas animeeritud süvavõltsinguid kõigist, keda soovite. Nad võivad veebikõnedes esineda elava ja kõneleva Albert Einsteini, Mona Lisa, Donald Trumpi või Boris Johnsonina.
  
  
• Salvador Dalí – 2019. aastal toimus Floridas Peterburis Dalí muuseumis näitus “Dalí elab”. Sellel oli surnud kunstniku sügavvõltsitud versioon ning nad vajasid üle 1,000 tunni masinõpet ja 6,000 kaadrit.
  
  
• DeepNude – ka 2019. aastal andis arendajate meeskond välja muljetavaldava rakenduse nimega DeepNude. Vaja oli vaid pilti bikiinides naisest ja see riisuks ta täiesti alasti. Seejärel lisas see pildile vesimärgi "FAKE", mille saate eemaldada 50 dollari eest.
  
  Rakendus hämmastas ja tekitas nii palju inimesi. Ja surve oli nii suur, et arendajad pidid selle veebist välja tõmbama. Selle GitHubi avatud lähtekoodiga kood eemaldati samuti, kuid veebisaidid nagu http://deepnude.to ja telegrammi bot näitavad, et DeepNude elab edasi.

Märkimisväärsed sügavvõltsimisrakendused

Seal on ka palju süvavõltsimise generaatorirakendusi, millest mõned on muljetavaldavamad kui teised. Need on enamasti mõeldud nutitelefonidele ja hõlbustavad igaühel kiiret fotode ja videotega manipuleerimist.

Need rakendused hõlmavad järgmist:

• DeepFaceLab – saadaval GitHub, DeepFaceLab on juhtiv tarkvaralahendus sügavvõltsingute loomiseks. See võimaldab teil nägusid vahetada ja vananeda, pea välja vahetada ning poliitikute ja teiste huvipakkuvate inimeste huuli manipuleerida. Seda kasutavad ka paljud YouTube'i kanalid.
  
  
• MyHeritage – The Deep Nostalgia pakkumine alates MyHeritage.com muudab antiiksete perefotode ellu äratamise lihtsaks. MyHeritage on platvorm oma sugupuu avastamiseks. Seega võib esivanemate ellu äratamine olla jube, kuid muljetavaldav kogemus.
  
  
• FakeApp – Redditi kasutaja poolt välja töötatud ja välja antud FakeApp teeb videos nägude vahetamise või nendega tasuta mängimise lihtsaks. Seda kasutati noore printsess Leia kuulsa re-masterdamise loomisel filmis Star Wars: Rogue One. Ilmselt kulus selle tegemiseks vaid minuteid, kuid see nägi parem välja kui filmi originaal, mis võttis aega nädalaid ja maksis palju rohkem.
  
  
• Reface – saadaval on veel üks muljetavaldav ja lõbusalt kasutatav rakendus Android ja iOS. Sellega on kaasas siiski reklaamid, mille saate kuupõhise tellimusega eemaldada.
  
  
• Zao – Hiina sügavvõltsimisrakendus, mis võimaldab teil luua uusi videoid vaid sekunditega, kuid muljetavaldavate tulemustega. See on saadaval ainult Hiinas.
  
  
• Deepfakes Web – pilvepõhine süvavõltsimise rakendus, mis töötab veebis. Lihtsalt minge veebisaidile, laadige üles video ja klõpsake nuppu. Seejärel õpib süsteem video selgeks ja loob teie jaoks uue. Paremate tulemuste saavutamiseks saate seda ka treenida.

Järeldus

Selle sügavvõltsitud postituse lõpus peaks olema ilmne, kui kaugele see tehnoloogia praeguseks on jõudnud. Ja see hõlmab nii moraalset kui ka ebamoraalset lähenemisviisi, kuna pornotööstus on alati olnud Internetis uuenduste allikas.

Arvestades ka tehisintellekti süvavõltsingute suhteliselt odavamat hinda võrreldes traditsiooniliste CGI-dega, on tulevik sügavvõltsingute kasutamisel filmitööstuses ja ka muudes rakendustes peale meelelahutuse kindlasti helge.