Deepfake w teledetekcji. Jak się bronić przed fałszywymi zdjęciami satelitarnymi?

Technologia deepfake pozwala skutecznie fałszować nie tylko filmy, ale także zobrazowania satelitarne. Badania nad wykrywaniem takich praktyk opublikowali niedawno naukowcy z University of Washington.

Przykład zdjęcia satelitarnego wygenerowanego przy użyciu deepfake (fot. Zhao et al., 2021, Cartography and GIS)

W ostatnich miesiącach zapewne każdy z nas zetknął się z imponującymi przykładami działania technologii deepfake, tj. algorytmów uczenia maszynowego, które na podstawie zdjęć np. określonej osoby generują realistyczne, choć całkowicie fałszywe filmy z jej udziałem. Królowa brytyjska tańcząca na stole czy znani polscy politycy ruszający ustami zgodnie z tekstem hiphopowej piosenki – to tylko wybrane popularne przypadki, które obiegły niedawno internet.

Ale coraz więcej ekspertów zwraca uwagę, że technologię deepfake można wykorzystać również do fotorealistycznego podrabiania zdjęć satelitarnych. Już w 2019 roku dyrektor amerykańskiej Narodowej Agencji Wywiadu Geoprzestrzennego (NGA) Robert Sharp alarmował, że problem ten wkrótce będzie stanowić poważne wyzwanie dla bezpieczeństwa narodowego.

Zagadnieniem tym postanowili zatem zająć się naukowcy z University of Washingtion, a wyniki swoich badań opublikowali niedawno w czasopiśmie „Cartography and Geographic Information Science”.

W pierwszej kolejności zaprezentowali w nim możliwości wykorzystania technologii deepfake do generowania fałszywych zdjęć satelitarnych. W tym celu wytrenowali algorytmy uczenia maszynowego w taki sposób, aby automatycznie tworzyły fikcyjne zdjęcia na podstawie mapy jednego miasta oraz zobrazowania innej miejscowości. Jako przykład pokazali zdjęcie, które stanowi połączenie mapy miasta Tacoma w USA oraz zdjęcia satelitarnego Pekinu. Widzimy na nim siatkę ulic Tacomy wzdłuż których znajduje się wysoka zabudowa typowa dla stolicy Chin. Autorzy badań określają tego typu wizualizacje terminem „deepfake geography” i przestrzegają, że będą one stanowiły coraz powszechniejsze i groźniejsze zjawisko.

W swojej publikacji nie ograniczają się jednak tylko do ostrzegania. Proponują jednocześnie rozwiązania, które pozwalają wykrywać tego typu fałszerstwa. Jak podkreślają, przy dobrze wytrenowanych algorytmach deepfake, ludzkie oko jest bezradne. Skutecznym narzędziem okazują się za to różnego rodzaju analizy statystyczne. Choć zaproponowane przez nich rozwiązanie oferuje całkiem niezłą skuteczność, naukowcy z University of Washingtion nie mają wątpliwości, że rosnące możliwości algorytmów AI rodzą konieczność dalszych intensywnych badań w tym zakresie.

Chcesz być na bieżąco z wydarzeniami w geodezji i kartografii? Zapisz się na newsletter!

JK