ИИ научился реконструировать лицо по ДНК

Tехнология Difface основывается на многолетних исследованиях, которые подтвердили, что гены влияют на такие черты лица, как форма носа или линии подбородка. Конкретные участки ДНК, называемые однонуклеотидными полиморфизмами (SNP), играют ключевую роль в определении этих характеристик. Процесс начинается с сопоставления генетической информации с трехмерными моделями лиц, после чего применяется специальный алгоритм для выявления закономерностей между ДНК и внешними признаками. Завершает процесс создание 3D-облака точек с помощью диффузионной модели — технологии ИИ, которая генерирует реалистичные изображения из случайного шума.

В криминалистике Difface может использоваться для воссоздания внешности подозреваемых, а в медицинских исследованиях — для анализа врожденных заболеваний. Однако вызывает тревогу возможность нарушения конфиденциальности генетической информации.

Для обучения модели Difface использовались данные 9674 человек китайской национальности, каждый из которых предоставил свою генетическую информацию и трехмерные фотографии лиц. Результаты продемонстрировали великолепную детализацию: даже мелкие детали, такие как углубление у основания носа, были воссозданы с высокой точностью. Средняя ошибка при создании лица только на основе ДНК составила 3,5 мм, а если добавлялась информация о возрасте, поле и индексе массы тела, точность возрастала, и средняя ошибка снижалась до 2,93 мм.

Для оценки правдоподобия сгенерированных лиц разработчики провели слепое тестирование. Участникам показывали фотографии и просили выбрать реальное лицо среди изображений, созданных ИИ. В случае с пятью лицами правильный выбор делали более 75% участников, однако, когда число лиц увеличивалось до 20, этот процент падал до чуть больше 51%.

Тем не менее, у технологии есть и ограничения. Если генетической информации недостаточно (менее 70%), некоторые черты лица могут быть менее выражены. Однако форма носа, например, может быть восстановлена достаточно точно даже с неполными данными, так как она в значительной степени зависит от генетики. Также стоит отметить, что модель не является универсальной: она была обучена только на данных людей одной национальности, обладающих схожими генетическими характеристиками. Для адаптации технологии к различным этническим группам потребуются новые объемы данных.

Наиболее очевидное применение технологии — криминалистика. Это может помочь воссоздать лицо преступника, основываясь исключительно на генетическом материале, таком как волосы, в отсутствие отпечатков пальцев или видеозаписей. В медицине Difface может оказаться полезным для понимания врожденных заболеваний или отслеживания процессов старения. Ученые уже доказали, что данная технология может предсказать, как будет меняться внешний вид человека в зависимости от его генетического фона.

С другой стороны, восстановление лиц по ДНК может угрожать анонимности, даже если имя человека неизвестно. Конфиденциальность данных — это то, что обещают большинство компаний, предлагающих ДНК-тесты. Исследователи предупреждают, что если анонимные генетические данные будут связаны с лицами, это может привести к идентификации людей без их согласия.