Cómo funciona el reconocimiento facial y cómo evoluciona la tecnología

¿Qué es el reconocimiento facial?

El reconocimiento facial es una tecnología que identifica automáticamente (reconoce quién está en la foto) o verifica (confirma que la persona de la foto es esa persona) a una persona en una foto, vídeo o en persona. Para el reconocimiento se utilizan redes neuronales, que pueden leer y analizar los rasgos únicos del rostro de una persona y cotejarlos con la base de datos.

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Cómo ha evolucionado la tecnología de reconocimiento facial

Los primeros experimentos de reconocimiento facial automático fueron realizados en la década de 1960 por Woody Bledsoe, un investigador de inteligencia artificial de la Universidad de Texas en Austin. Su grupo de trabajo creó una base de datos con 800 fotografías de personas en diferentes ángulos. A continuación, los científicos marcaron los rostros con 46 puntos de coordenadas, utilizando un prototipo de tableta moderna. Mediante un algoritmo especial, el sistema desplegó los rostros en diferentes ángulos, acercando y alejando el zoom. En la segunda etapa, el algoritmo utilizó 22 mediciones, actuando sobre la teoría de la decisión bayesiana, para que la conclusión global fuera lo más precisa posible. Al final, el sistema desarrollado por Bledsoe fue 100 veces más rápido que un humano.

En 1988, Michael Kirby y Lawrence Sirovic, de la Universidad de Brown, aplicaron el enfoque Eigenface mediante álgebra lineal para analizar imágenes. Aplicaron menos de 100 valores diferentes para marcar las caras.

En 1991, Alex Pentland y Matthew Turk, del MIT, mejoraron la técnica de Eigenfaces incorporando factores ambientales. Consiguieron automatizar el proceso de reconocimiento.

A finales de los años 90, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) de EE.UU. y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología publicaron FERET, la base de datos de rostros más extensa: más de 14.000 imágenes. En un principio se utilizó para encontrar e identificar a delincuentes de todo el mundo, pero posteriormente se puso a disposición del público.

En 2010, Facebook empezó a utilizar el reconocimiento facial para encontrar usuarios en las fotos publicadas y ofrecerles etiquetarlas.

En 2011, las autoridades de Panamá y Estados Unidos lanzaron un proyecto conjunto llamado FaceFirst. Se trata de una tecnología de reconocimiento facial que se utilizó para desbaratar actividades ilegales en el aeropuerto de Tocumen, en Panamá. Ese mismo año, la policía y las agencias de inteligencia estadounidenses empezaron a utilizar el reconocimiento facial para identificar cadáveres, incluido el de Osama bin Laden.

Desde 2014, el reconocimiento facial se utiliza en las cámaras de los teléfonos móviles y, desde 2017, en el comercio minorista.

Cómo funciona el reconocimiento facial?

La tecnología se basa en dos redes neuronales:

La primera es una red de alineación. El software recorta los rostros detectados (los que están muy apretados, girados de perfil o simplemente muy pequeños y borrosos, el sistema puede no reconocerlos). A continuación, los alinea: detecta los puntos de los ojos, la nariz y la boca en la cara. Por último, gira y ajusta el tamaño de la foto para que los puntos de los ojos, la nariz y la boca estén en lugares específicos.

La segunda es una red "reconocedora". Introduce una imagen alineada, alimentada por la primera red neuronal, y emite un vector facial: un conjunto de números de longitud fija. Estos vectores pueden ser diferentes en las distintas redes, pero lo más frecuente es que sean de algún grado de dos. La red produce vectores similares para rostros similares y viceversa.

Para entrenar las redes neuronales se utilizan enormes bases de datos de rostros de personas. La entrada de la red neuronal le dice a quién pertenece la cara, y luego se entrena para que dé los resultados más precisos. Tras aprender de millones de personas diferentes, la red neuronal empieza a reconocer nuevos rostros, que no estaban en la base de datos.

¿Dónde se utiliza el reconocimiento facial?

Seguridad

Los delincuentes, la policía y las agencias de inteligencia utilizan los sistemas automáticos de identificación biométrica (ABIS) para encontrar a los delincuentes, probar los delitos y prevenirlos, como los ataques terroristas o el fraude documental.

Las cámaras de reconocimiento facial se utilizan para la seguridad en eventos públicos, para los controles de seguridad en los aeropuertos y para el control de acceso en diversas organizaciones. Los sistemas ayudan a encontrar a niños desaparecidos, adultos desorientados o personas cautivas.

Sanidad y medicina

El reconocimiento facial en hospitales y residencias de ancianos ayuda a saber si los pacientes están tomando su medicación y a controlar su estado a través de un monitor especial. Las redes neuronales son incluso capaces de detectar enfermedades genéticas por las características faciales -como el síndrome de DiGeorgey- y evaluar el estado general del paciente.

Comercio, hostelería y banca

La tecnología de reconocimiento facial ayuda a identificar a los clientes y a prevenir el fraude durante las compras en las tiendas, a analizar el comportamiento de los clientes y a optimizar el servicio para vender más.

La biometría en línea puede utilizarse para abrir una cuenta y obtener un crédito, así como para retirar dinero de un cajero automático. Por ejemplo, el KFC de China y el Amazon Go de Estados Unidos tienen "pago por la cara". En Rusia, hay planes para introducir la biometría en los principales bancos en lugar de la identificación habitual.

Educación

Los servicios basados en el reconocimiento facial ayudan durante el aprendizaje en línea: se aseguran de que los estudiantes no se distraigan durante los exámenes, no hagan trampas y no utilicen señales verbales.