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脳の何かが、顔が本物でないことを見分ける

しばらくの間、技術の限界から、アニメーターや研究者は人間のような、少し “ずれた”ような顔しか作ることができなかった。

2004年の『ポーラー・エクスプレス』のような映画は、登場人物の顔がほとんど人間のように見えるが、そうではないため、一部の視聴者を不安にさせた。「不気味の谷」とは、人工的な顔(あるいは一般的なロボット)がだんだん人間らしく見えてきて、私たちに非常に近くなる一方で、まだ人工的であることを示すと、不快感や嫌悪感さえ引き起こすことである。

最近の人工知能(AI)技術の進歩は、私たちがその谷を越えたことを意味する。合成された顔は、今や本物の顔と同じくらいリアルに見える。

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あなたはどの顔が本物で、どの顔が合成か見分けられるだろうか?答えは記事の下に掲載 (Credit: Robin Kramer, Author provided)

ThisPersonDoesNotExist.comというウェブサイトを目にしたことがあるだろうか。このページは繰り返し訪れることで、実在の人物ではない顔の画像を無制限に生成することができる。

これらの合成顔は、「GAN(敵対的生成ネットワーク)」として知られるAIアルゴリズムによって作成されている。これは2つのニューラル・ネットワークで構成されており、基本的には、脳内でニューロンがどのようにつながっているかに着想を得たコンピューター・モデルである。

これらのネットワークは互いに競合する。一方は新しい、もっともらしい画像(この場合は顔)を生成し、もう一方は本物の画像と偽物の画像を識別しようとする。フィードバック・ループを通じて、生成側は、識別側が偽物と見分けられないような、ますます説得力のある画像を生成するように学習する。

ジェネレーターが生成した画像とともに、本物の写真を大量に使用することで、システムは最終的に、現実的で新しい顔の例を生成することを学習する。最終的なジェネレーターは、ウェブサイトで見ることができる画像を生成している。

研究者たちは、本物の顔に合成顔を混ぜて見せられた人々は、その違いを見分けるのに苦労することを発見した。ある研究によると、参加者が顔を正しく分類できたのは48.2%で、無作為に推測した場合(50%の精度が得られる)よりわずかに悪い。また、参加者は合成顔の方が本物よりも信頼できると評価した。

別の研究では、合成顔の方が実際の顔の写真よりも本物であると評価された。これは、ジェネレーターがこのような顔の方が識別器を欺くのに適していると学習した結果、これらの偽の顔が本物の顔(もう少し特徴的な傾向がある)よりも少し平均的または典型的に見えることが多いためかもしれない。

脳における無意識の認識

最近の別の研究では、オーストラリアの研究者たちが、本物の顔と合成顔の違いを見分ける能力についてさらに深く掘り下げた。最初の実験では、オンライン参加者は2種類の顔の区別がつかず、また合成顔の方が本物よりリアルだと認識した。

しかし、2回目の実験では話が違っていた。今度は実験室で、新たなサンプルの参加者に脳波(EEG)キャップを頭に被ってもらった。このキャップに取り付けられた電極が、参加者の脳の電気的活動を測定した。

タスクの間、さまざまな顔が次々に提示され、その間、参加者は顔の上に表示された白い円が赤くなるたびにボタンを押すよう求められた。これにより、参加者は画像が表示されているスクリーンの中央に集中するようになった。

脳波検査の結果、本物の顔と合成された顔を見たときの脳活動に違いがあることがわかった。この違いは、顔が最初に画面に現れてから約170ミリ秒後に明らかになった。

この電気信号のN170成分は、知られているように、顔の構成(つまり、顔の特徴間の配置と距離)に敏感である。つまり、合成された顔は、目、鼻、口などの特徴間の距離という点で、本物の顔とは微妙に異なるものとして知覚されたというのがひとつの説明かもしれない。

これらの結果は、人間の行動と脳が “知っている”ことの間に区別があることを示唆している。一方では、参加者は意識して合成顔と本物の顔を見分けることはできなかったが、他方では、脳波の活動によって明らかになったように、彼らの脳はその違いを認識することができた。

私たちの脳が、私たちの意識の外にある情報にアクセスできると考えるのは驚くべきことかもしれないが、心理学にはこのような例がたくさんある。

例えば、失明は視野の半分が見えない人によく見られる症状である。にもかかわらず、盲目の側に置かれた物体に対して、意識していないにもかかわらず反応することができる。

また、私たちが裸の人を見ていることに気づいていないときでも、裸の人の画像に注意が向けられるという研究結果もある。サブリミナル広告という概念も聞いたことがあるだろう。

合成顔がこれほど簡単に作成でき、本物の写真と同じくらい説得力がある今、私たちは偽のオンライン・プロフィールやフェイク・ニュースなどを心配しなければならない。このようなAI技術の進歩は、近い将来に深刻な影響を及ぼすだろう。これらの危険を軽減するために、セーフガードやその他の対策を講じる必要がある。

おそらく、人工的な顔を見分ける際に私たちの脳が使っていると思われる手がかりは、今後数年のうちにこうした偽物を見分ける方法を開発する上で役に立つだろう。

記事冒頭の顔の配列で、実物と合成の顔は左から次の通りである:

実 合 合 実 合 実

合 実 実 合 実 実

実 合 実 実 実 合


本記事は、Robin Kramer氏によって執筆され、The Conversationに掲載された記事「AI-generated faces look just like real ones – but evidence shows your brain can tell the difference」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。

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