Deepfakes: як це працює, програми та деякі приклади

Фотографії та відео Deepfeke привертають увагу багатьох у всьому світі та змушують дослідників і законодавців запитувати: що далі?

Термін deepfake розшифровується як «глибоке навчання» та фейк, що стосується використання методів глибокого навчання від штучного інтелекту для створення підробленої копії будь-якого носія.

Багато хто стривожений тим, як легко підробити фотографії та відео за допомогою програм deepfake, а інші вважають це дуже цікавим. Однак дипфейки стали справою.

Отже, ми уважніше розглядаємо цю технологію, щоб дізнатися, як вона працює та що це означає для світу.

Deepfakes проти штучного інтелекту

Перш за все, важливо відзначити різницю між стандартним виходом, створеним штучним інтелектом, і глибокими фейками. Алгоритми штучного інтелекту створювали різні типи медіа-виходів протягом століть, але їх навряд чи можна назвати глибокими фейками.

Термін deepfake стосується підроблених медіафайлів, таких як відео, зображення чи будь-що інше, що є відредагованою AI версією попередньо існуючої копії.

За останнє десятиліття штучний інтелект надзвичайно розвинувся завдяки дешевшим і потужнішим комп’ютерам, а також новим розробкам у цій галузі.

Десять років тому зображення, створені штучним інтелектом, можна було легко впізнати, за останні кілька років алгоритми стали кращими, що полегшило отримання дуже реалістичних результатів. Саме цей високий рівень автентичності робить зображення, згенеровані штучним інтелектом, загалом і глибокі фейки зокрема дуже вражаючими.

ШІ та глибоке навчання

Щоб зрозуміти, як еволюціонували комп’ютерні алгоритми для створення дуже реалістичних людських облич, які ви можете знайти на створені.фотографії та thispersondoesnotexist.com, вам знадобиться буквар зі штучного інтелекту.

Існують різні області штучного інтелекту залежно від методу, який ви використовуєте, і того, що ви плануєте досягти. Ви знайдете все: від ймовірнісних методів, таких як байєсівський фільтр, який використовується для виявлення спаму, до нечіткої логіки, еволюційних алгоритмів, які розвиваються самі по собі, і штучних нейронних мереж, мета яких імітувати людський мозок.

Нейронні мережі

Подібно до того, як у людському мозку є справжні нейрони, їхні дендрити й аксони з’єднуються у дуже складні мережі, що охоплюють мільйони чи мільярди нейронів, штучні нейрони також з’єднуються. Але їх кількість обмежена обчислювальною потужністю.

Мета нейронної мережі — забезпечити вихід або відповідь на кожен вхід. Це досягається шляхом навчання мережі, як ви навчаєте дитину. Після цього він тепер може робити прогнози на основі ваших вчень.

Слід також зауважити, що більше нейронів у мережі часто означає кращі результати, а більше тренувальних даних також покращує результати. Саме так працює людський мозок, принаймні, теоретично.

Як працює діпфейкінг

Є багато речей і сфер, де можна застосувати штучний інтелект. Deepfaking — лише один із них, який розвинувся з використання нейронних мереж для редагування зображень. Попередні результати були багатообіцяючими, але вони були дуже базовими, поки Ян Гудфеллоу та друзі не придумали GAN у 2014 році.

GAN або Generative Adversarial Network — це основа для навчання нейронних мереж. Тож замість того, щоб самостійно готувати та навчати мережу, ви дозволяєте іншій мережі конкурувати з першою мережею, критикуючи її результати. Це призводить до отримання чудових результатів на основі будь-якого тренувального комплексу.

Результати підходу GAN були такими ж феноменальними тоді, як і сьогодні. Він також став основою багатьох рішень і додатків штучного інтелекту, включно з глибокими фейками. Крім того, вдосконалення обчислювальної потужності спростило робити дивовижні речі навіть на смартфонах.

Можливі програми deepfake

Окрім дуже популярних зображень і відео, які циркулюють у мережі, існує багато застосувань для використання технології deepfake для інших більш корисних цілей.

Deepfakes може допомогти пацієнтам з вадами мови знайти голос за допомогою аудіосинтезу. Він може знайти застосування в класі, де історичні постаті повертаються до життя, як це сталося в Музеї Далі в Санкт-Петербурзі, штат Флорида.

Кіноіндустрія також може знайти застосування дипфейкам, оскільки це може значно знизити вартість CGI (комп’ютерно створених зображень) у фільмах. Мертвих виконавців і акторів можна воскресити та зняти в нових фільмах.

Deepfakes може дозволити будь-кому створювати спеціалізовані відео кількома мовами, як це сталося з кампанією Девіда Бекхема «Малярії більше немає» та політичною кампанією Маноджа Тіварі в Індії, де він вільно говорив кількома мовами.

Ігри також можуть знайти гарне застосування deepfakes, оскільки гравці можуть зануритися в гру для глибшого досвіду віртуальної реальності.

Навіть маркетологи соціальних медіа знаходять застосування створеним комп’ютером особам соціальних мереж, створеним і керованим повністю на комп’ютері. Хоча це не справжній дипфейк, а Calvin Klein Ліл Мікела і її 3 мільйони підписників в Instagram показують, що можливо.

Кілька прикладів глибокого фейку

Щоб краще зрозуміти цю технологію та обіцянки, які вона дає, ось деякі з найбільш вражаючих дипфейків.

• Оголошення Обами – Це один із найвідоміших, найстаріших і найшокуючих дипфейків. Це відео, випущене в 2018 році, було створено як попередження, щоб просвітити людей про можливості технології.
  
  У ньому зображено Обаму, який виступив із заявою про державну службу, і він назвав Трампа «бовдуром». Творцем є Джордан Піл, а інструменти, які він використовував, включають Adobe After Effects і FaceApp.
  
  
• Мона Ліза – Більшість людей знають шедевр Леонардо да Вінчі, Мону Лізу. Але в 2019 році люди дивувалися всьому світу, оскільки вони вперше побачили її посмішку та рухи завдяки російським дослідницьким лабораторіям Samsung зі штучного інтелекту.
  
  Під назвою «реалістичні нейронні розмовляючі голови» дослідники використали 7,000 зображень, зібраних із YouTube, щоб навчити цю нейронну мережу. Тоді все, що вам потрібно, це одне фото, щоб відповідати рисам обличчя та анімувати обличчя. Вони також зробили це з Альбертом Ейнштейном, Мерилін Монро, Сальвадором Далі та іншими.
  
  
• Збільшити дзвінки – У 2020 році двоє російських дослідників продемонстрували, як ви можете використовувати настроювану фонову функцію відеодзвінків Zoom для створення анімованих дипфейків у реальному часі будь-кого, кого забажаєте. У веб-дзвінках вони могли з’являтися як живий і розмовляючий Альберт Ейнштейн, Мона Ліза, Дональд Трамп або Борис Джонсон.
  
  
• Сальвадор Далі. У 2019 році в Музеї Далі в Санкт-Петербурзі, штат Флорида, відбулася виставка «Далі живе». У ньому була підроблена версія мертвого художника, і їм знадобилося понад 1,000 годин машинного навчання та 6,000 кадрів, щоб це зробити.
  
  
• DeepNude – також у 2019 році команда розробників випустила вражаючу програму під назвою DeepNude. Все, що йому потрібно, це зображення жінки в бікіні, і воно роздягне її повністю догола. Потім він додав на зображення водяний знак «FAKE», який можна видалити за 50 доларів.
  
  Додаток вразив і обурив багатьох людей. І тиск був настільки сильним, що розробникам довелося зняти це з мережі. Його відкритий код на GitHub також було видалено, але веб-сайтам подобається http://deepnude.to і телеграм-бот показують, що DeepNude продовжує жити.

Відомі додатки deepfake

Існує також багато додатків для створення глибоких фейків, деякі з них більш вражаючі, ніж інші. Вони здебільшого призначені для смартфонів і дозволяють будь-кому швидко маніпулювати фотографіями та відео.

Ці програми включають:

• DeepFaceLab – доступно на GitHub, DeepFaceLab є провідним програмним рішенням для створення дипфейків. Це дозволяє міняти обличчя та змінювати вік, змінювати голову та маніпулювати губами політиків та інших цікавих людей. Його також використовують багато каналів YouTube.
  
  
• MyHeritage – пропозиція «Глибока ностальгія» від MyHeritage.com дозволяє легко оживити старовинні сімейні фотографії. MyHeritage — це платформа для відкриття вашого сімейного дерева. Отже, повернення ваших предків до життя може бути моторошним, але вражаючим досвідом.
  
  
• FakeApp – Розроблений і випущений користувачем Reddit, FakeApp дозволяє легко міняти місцями або грати з обличчями на відео безкоштовно. Він був використаний у створенні знаменитого ремастерінгу юної принцеси Леї у приквелі «Зоряних війн: Ізгой-один». Вочевидь, це зайняло лише кілька хвилин, але воно виглядало краще, ніж оригінал фільму, який тривав тижні та коштував набагато більше.
  
  
• Reface – ще одна вражаюча та цікава у використанні програма, доступна для Android та iOS. Однак він поставляється з рекламою, яку ви можете видалити, оформивши місячну підписку.
  
  
• Zao – китайська програма deepfake, яка дозволяє створювати нові відео за лічені секунди, але з вражаючими результатами. Він доступний лише в Китаї.
  
  
• Deepfakes Web – хмарна програма deepfake, яка працює в Інтернеті. Просто перейдіть на веб-сайт, завантажте відео та натисніть кнопку. Потім система дізнається відео та створить для вас нове. Ви також можете тренувати його для кращих результатів.

Висновок

Підходячи до кінця цієї публікації deepfake, має бути очевидно, наскільки далеко просунулася ця технологія. І це включає як моральні, так і аморальні підходи, оскільки порноіндустрія завжди була джерелом інновацій в Інтернеті.

Крім того, враховуючи відносно нижчу вартість AI-deepfakes порівняно з традиційними CGI, майбутнє для deepfake у кіноіндустрії, а також в інших програмах, окрім розваг, безперечно світле.