Одесские ученые научили компьютер распознавать фотофейки

Человечество издавна привыкло запечатлевать самые яркие моменты своей жизни. Сначала для этого служили стены доисторических пещер, потом холсты картин, а сейчас — цифровые изображения.

История умалчивает, когда впервые нашим предкам пришла в голову мысль внести правки в чужое изображение или подделать его полностью, но как любое приложение человеческих усилий, мастерство подделки развивалось и совершенствовалось. Люди подделывали чужие картины, денежные банкноты, но все это было все лишь способом личного обогащения.

Сегодня, в эпоху информационной войны, искусство фотомонтажа из жульничества превратилось в действенное оружие. Поддельные фотографии становятся веским доказательством в деле пропаганды и черного пиара. Вспомните хотя бы снимок истребителя, якобы сбивающего «Боинг» над Донбассом, или последний фотофейк телеканала «Звезда», на скорую руку слепленный из фотографии учений одесских курсантов.

Группа одесских ученых, сотрудников кафедры информатики и управления защитой
информационных систем одесского Политеха, которая занимается изучением стеганографии (науки, которая объясняет, как зашифровать сообщение так, чтобы никто даже не заподозрил, что это сообщение вообще существует), разработала систему, которая позволит компьютеру без участия человека распознавать малейшие изменения, внесенные в цифровое изображение и разоблачать фотофейки.

Эту разработку на одесском Science slam представила кандидат технических наук, доцент Виктория Зорило.

«Заведующая нашей кафедрой и мой научный руководитель Алла Кобозева уже несколько лет успешно занимается вопросами стеганографии, – рассказала Виктория «Думской». — По ее совету во время выбора научной темы я решила остановиться на изучении методов выявления нарушений целостности цифровых изображений. По сути, обычный фотомонтаж, когда меняется смысл фотографии, так чтобы эти изменения были незаметны – это стеганографическая атака на изображение».

Любые изменения: от грубого фотомонтажа до небольшой постобработки, вроде размытия, — отображаются на сингулярном разложении матрицы, а предложенные Викторией методы способны большинство этих изменений идентифицировать.

«В отличие от человека, компьютер не может любоваться застывшим на фотографии закатом или симпатичным котенком. Он видит только цифры, которые, по сути, и есть фотография, — объясняет ученый. – Любое изображение можно представить в виде матрицы чисел. Когда мы меняем изображение, мы меняем эти матрицы и их математические параметры. Дальше — дело техники. Для математика – это как посмотреть на человека с красными глазами и понять, что он устал или не спал всю ночь».

На данный момент исследования одесситов нашли свое применение в решении экспертно-
криминалистических задач – выявлении подделки различных номеров и кодов, таких как номер паспорта или госзнака автомобиля. Любопытно, что для проверки фотофейка не нужен большой ресурс. Обычный ноутбук средней производительности найдет размытие за несколько секунд, фотомонтаж (когда в изображение перенесли часть с другой фотографии) — меньше чем за минуту, а клонирование — за 10 минут.

По словам Виктории, сейчас программа работает и выглядит так, чтобы на ней было удобно работать ученым, однако, если появится интерес, ее легко превратить в приложение для смартфона.

Автор — Александр Гиманов