זיהוי אנשים לפי צילומי רנטגן

כבני אדם, אנחנו ניחנים ביכולת מעולה לזהות אנשים על פי הפנים שלהם. אדם ממוצע יכול לזהות פנים של אלפי אנשים במהירות רבה, וטעויות זיהוי הן נדירות מאוד. אבל כפי שכבר למדנו מ"הכבש השישה עשר", עבור מי שמביט בנו מאחור המשימה היא קצת יותר קשה, לא כל שכן עבור מי שמביט באיבר אחר בגוף שלנו כמו הכתף או כף הרגל. אבחנה זו מעלה את השאלה האבולוציונית: האם אנחנו טובים כל כך בזיהוי פנים בגלל שהפנים זה הדבר שמבדיל ביננו בצורה הקלה ביותר לזיהוי, או שאולי ההתבוננות זה בפניו של זה במשך מיליוני שנים גרמה לנו לפתח יכולות שמאפשרות לנו לזהות בקלות איש את רעהו דווקא על פי הפנים?

כבר ידוע שיש אלמנטים נוספים שיכולים להבדיל בין אנשים שונים, כגון טביעת האצבע. אבל ממאמר קצת הזוי שפורסם בכתב העת International Journal of Biometrics משתמע שלא חשוב איזה חלק בגוף נבחר, נוכל להבדיל בעזרתו בין אדם אחד לרעהו באופן וויזואלי. המאמר מראה איך באותות ובמופתים של עיבוד תמונה ניתן לקשר בין שני צילומי רנטגן של הברך של אותו אדם, אפילו בהפרש של כמה שנים בין שני הצילומים. כלומר, בעזרת ניתוח מחשב ניתן לזהות אדם על פי צילום רנטגן של הברך שלו.

אולי התועלת היחידה שניתן להפיק מהמאמר המוזר הזה היא שהוא מראה שאין שום דבר מיוחד בפנים שלנו מבחינת יכולת הזיהוי, ובאותה מידה כל איבר אחר בגוף יכול לשמש לזיהוי ויזואלי. כלומר, אם במקום הראייה הרגילה שלנו היינו מצויידים בראיית רנטגן, סביר להניח שהאבולוציה היתה מנחה אותנו לפתח יכולת שהיתה מאפשרת לנו לזהות אנשים בצורה יעילה לא פחות דרך המרקם של העצם או המרווח בין העצמות במפרק.

מודעות פרסומת
Post a comment or leave a trackback: Trackback URL.

תגובות

  • רוני ה.  On מרץ 29, 2009 at 8:18 am

    נראה לי שהפנים שלנו קלים יותר לזיהוי מפני שיש בהם יותר מאפיינים מזהים (אולי כי יש יותר גנים המעורבים ביצירה שלהם). כלומר בגלל יתירות מידע (redundancy).

  • גיל  On מרץ 29, 2009 at 9:42 am

    האם המאמר טוען שאנשים יכולים לקשר בין שני צילומי רנטגן של אותו אדם או שיש אלגוריתם שמצא קשר כזה?

    כמו שציינת, יש הגיון אבולוציוני בזיהוי פנים ולצערנו אנחנו לא מצליחים לפצח אותו לגמרי. כלומר, קשה לנו לתרגם איך אנחנו מזהים לתוכנה שתהיה מדויקת באותה מידה.

  • טלד  On מרץ 29, 2009 at 11:29 am

    או אפילו רק שם או שם הכותבים..

  • ליאור  On מרץ 29, 2009 at 3:49 pm

    רוני, הפנים שלנו יותר קלים *לעין האנושית* לזיהוי. זה לא בהכרח אומר שיש בפנים יותר אינפורמציה (העין היא גורם מתעתע). זה רק אומר שאת האינפורמציה הוויזואלית שיש בפנים קל לנו לתפוס.

    גיל, אין סיכוי שרדיולוג יוכל לזהות אנשים לפי צילום רנטגן. זה יכול להתבצע רק בעזרת זיהוי ממוחשב. כרגע מידת הביצועים (האמיתיים) של תוכנות לזיהוי פנים היא *הרבה* יותר מוגבלת ממה שמדווח במאמרים, וכתבתי על זה באריכות בעבר.
    http://www.notes.co.il/lior/44606.asp

    טלד, יש סיבה שלא הוספתי ציטוט למאמר. אתה יכול למצוא אותו ב:
    International Journal of Biometrics, vol. 3, pp. 365-370
    אם אתה רוצה, אתה יכול להוריד העתק לא-ערוך כאן.
    http://www.phy.mtu.edu/~lshamir/publications/xray_bmy.pdf

  • רוני ה.  On מרץ 29, 2009 at 4:45 pm

    ליאור, נראה לי מובן מאליו שבפנים שלנו יש יותר מידע. האם יש איזה מחקר שטוען שזה לא כך?

  • ליאור  On מרץ 29, 2009 at 4:54 pm

    למה זה כל כך מובן מאליו? תסבירי. לי זה ממש לא נראה כל כך טריוויאלי שבפנים יש יותר מידע מאשר, למשל, בשכבת כבד.

  • רוני ה.  On מרץ 29, 2009 at 8:24 pm

    משתי סיבות:

    א) כמות המידע – התמונה של הפנים םשוט מכילה יותר פרטים. אפשר לנסות לדחוס תמונה של רגל, יד או שכבת כבד (שהן די אחידות) ולהשוות לדחיסה של תמונה פנים (שהיא מאוד מגוונת).

    ב) מבחינה מהותית, בפנים יש הרבה יותר איברים ורקמות. למשל אני מניח שאתה מכיר את התמונה הזאת: http://newswhitehouse.com/mind%20control%20self%20awareness%20brain%20sex%20organ%20hand%20face%20tongue%202007%20news%20white%20house%20com.jpg
    היא משקפת את החלק היחסי במוח שמוקדש לכל אחד מהאיברים בגוף. אפשר לראות שלפנים מוקדש בערך שליש המוח ומזה נובע למשל שבפנים יש לפחות שליש מכמות העצבים של כל הגוף, וזה משקף גם כמות יחסית של כלי דם, עצמות וכו'. כל אלה באים לידי ביטוי גם על פני השטח.

  • כליל  On מרץ 29, 2009 at 10:19 pm

    אם אתה קשור למאמר (בהנחה וזה השם שלך שמופיע ראשון לפי הלינק) מדוע לא לדבר עליו מנקודת המבט שלך. כמה זמן לקח לכתוב? האם אתה שלם עם מה שכתוב? איך העבודה בצוות וכ"ו

  • ליאור  On מרץ 30, 2009 at 1:41 am

    א. אני לא מסכים איתך. משכבת כבד ניתן לדעת על האורגניזם הרבה יותר מאשר מהפנים. למשל, מבט על שכבת כבד של עכבר יכול לגלות את זהות העכבר, את המין, המשקל, סוג התזונה, הגיל, מחלות שונות, ועוד. גם ממבט על פנים של אדם אפשר ללמוד בקלות את הזהות, הגיל והמין, אבל קשה לגלות הרבה מעבר לכך.
    אני חושב שבגלל שהאבולוציה אימנה אותנו כל כך טוב לזהות את הפנים, זה נדמה לנו שיש בפנים יותר אינפורמציה. אבל בסופו של דבר זו רק אשליה. מבט על הפנים לא יכול לגלות שום דבר שלא ניתן לגלות באמצעות מבט על הכבד.

    ב. זה שאמצעי החישה שלנו מרוכזים בעיקר בפנים זה ידוע, ולכן הגיוני שיהיו בפנים יותר עצבים וחלק גדול יותר מהמוח יוקצה בשביל לתפעל אותם. אני לא בטוח שמזה ניתן להסיק שממבט ויזואלי חיצוני על הפנים שלנו ניתן ללמוד יותר מאשר אברים אחרים. מבחינת מבנה העצם, למשל, כף הרגל ניראית לי מורכבת יותר מהפנים.

  • ליאור  On מרץ 30, 2009 at 1:45 am

    אולי אותה צודק, אבל אני מקפיד לכתוב כאן על מדע, ולא על עצמי. אני לא חושב שאני מספיק מעניין. גם בעבר כתבתי כאן על מחקרים שלי, אבל אף אחד אף פעם לא שם לב למעורבות האישית.
    בקשר למאמר הספציפי הזה, זה היה המאמר הכי קל שאי פעם כתבתי. לקח לי יום אחד לבצע את הניסויים ועוד יום נוסף לכתוב את המאמר (הוא התקבל ללא תיקונים כך שלא היתה עבודה מעבר לכך).
    המאמר הזה הוא בסך הכל חלק זניח מפרוייקט שהוא לדעתי הרבה יותר משמעותי, שהוא זיהוי מוקדם מאוד(בערך 20 שנה לפני הופעת הסימפטומים) של דלקת מפרקים ניוונית. יכול להיות שבעוד 20 שנה אני אהנה להזכר במאמר הזה, אבל כרגע הוא נראה לי בערך כמו המאמרים חסרי התועלת שאני נהנה ללעוג להם מדי פעם בבלוג הזה. בגלל זה אני גם לא ממש משתגע מהסיקור התקשורתי שהמאמר הזה קיבל. בכל אופן, כל פעם שאני רוצה לנוח קצת מהעבודה אני כותב איזה מאמר בסגנון הזה, ומשום מה המאמרים האלה מקבלים יותר חשיפה מהמחקר האמיתי שאני עושה.

  • רוני ה.  On מרץ 30, 2009 at 8:17 am

    הטענה שלי נובעת מכך שמבחינה מתמטית, כמות המידע שיש באיבר מסוים היא פונקציה של כמות הגנים המעורבת ביצירה שלו. אני חושב שהמטרה האולטימטיבית של ניתוח תמונה של איבר צריכה להיות לגזור לאחור את רשימת הגנים שהיו מעורבים ביצירה שלו. זהו הפירוק המתמטי המדויק ביותר שיכול להיות.

    לכן, אם ביצירה של ראש של אדם, למשל, היו מעורבים יותר גנים מביצירה של כבד, אני חושב שזה חייב להתבטא מבחינה חזותית במורכבות יתר של תמונת הראש. השיקול היחיד נגד זה הוא שהעור (החיצוני) מסתיר חלק מהמורכבות, אבל לדעתי העור לרוב לא ממש יכול להסתיר את מה שמאחוריו.

    אתה המדען, אבל אני חושב שהדברים הללו ניתנים בקלות לבדיקה מדעית:
    למשל, קל לבדוק כמה מידע יש בתמונה, בין אם על ידי דחיסה שלה או על ידי פירוק לטור פורייה וכד'. אני מוכן להתערב שבתמונת פנים יש יותר מידע מבתמונת כבד.

    מעניין לציין שהאיברים המשמשים היום לזיהוי של בני אדם הם גם המפותחים ביותר מבחינת חלק המוח שמטפל בהם (כזכור מתמונת המוח שהבאתי למעלה)- גם כפות הידיים, גם הפנים ובפרט העיניים. אני חושב שזה לא מקרי – הם באמת מכילים יותר מידע לדעתי.

    צריך להוסיף שהמורכבות החיצונית של איבר אינה מעידה על כמות הגנים שהיתה מעורבת ביצירה שלו. גן יכול מבחינה סטטיסטית ליצור תבנית מורכבת מאוד – אבל עדיין זאת פונקציה יחידה שהמידע שגלום בה הוא מועט.

  • ליאור  On מרץ 30, 2009 at 4:58 pm

    טוב, לא בדקתי את זה אז יכול להיות שאתה צודק. אני מסכים שהעור לא יכול באמת לכסות את מה שנעשה מתחתיו. מצד שני, אני לא יודע איפה יש יותר מידע, אבל אני גם לא חושב שזה טריוויאלי לקבוע שבאיבר גוף אחד יש יותר מידע מאיבר אחר. הטענה הזאת לא ברורה ושווה בדיקה.

    לגבי הניתוח הגנטי שלך, הוא קצת שייך לתקופה הפרה-גנומית. כיום זה כבר הרבה פחות ברור שיש כזה דבר "גן שמשפיע על הפנים". גן שמשפיע על הפנים גם משפיע על הרבה דברים אחרים, וכנראה שלא ניתן לבודד את הגנים לפי הפונקציות שלהם.

  • דפנה  On אפריל 23, 2009 at 7:20 am

    פעם עולה חדש מרוסיה אמר לי שכל הישראלים נראים לו אותו דבר, והתווכחתי איתו שזה לא נכון.
    אחרי שחייתי קצת במזרח הרחוק וסקנדינביה אני מבינה אותו. כל פעם הרגשתי שאני פוגשת שוב ושוב את אותם אנשים וגם שמתי לב שאני מצליחה לאפיין שלוש-ארבע קבוצות של תווי פנים דומים זה לזה.
    גם בהתחלה עם חברים אפריקנים קשה לי כי לוקח לי זמן "לשנן" במוח את תווי הפנים המדוייקים, זה מביך שלפעמים אני חושבת שאני רואה מישהו שאני מכירה , צועקת לו ומתברר שזה לא מי שחשבתי שזה. וגם לא נעים המצב ההפוך שבו אני מתעלמת ממישהו שכבר פגשתי בעבר.
    לפחות תמיד שאני יוצאת עם חברותי היפניות , אז אפילו שחלקן מבוגרות ממני באיזה עשר שנים, בכל זאת הדורמן מבקש מהן תעודה ומגלה שהן מעל שלושים. ככה שיש בזה גם צדדים טובים.

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

%d בלוגרים אהבו את זה: