今年4月中,国际脸部辨识数据库LFW(Labeled Faces in the Wild)收到了一份来自台湾企业自行研发的AI模型测试申请。在百万分之一的误判率(False Accept Rate,FAR)之下,准确率(True Accept Rate,TAR)达到99.81%,以第十名的成绩赢过了腾讯、平安科技、百度等大厂。这家送测的企业就是中国信托。
打造出这项技术的是,中国信托去年1月成立的数研发中心(简称数研发),负责用AI来加值业务场景的服务与产品。先花7个月时间组成团队后,中国信托开始投入脸部辨识研发,只用了半年多的时间,就从无到有研发出了一套不输国外的人脸辨识技术。
“我们想从人脸看到客户更深层的经营价值。”中国信托全球个金风险管理处兼数据研发中心处长王俊权强调。金融业拥有的大数据资料与客户密切相关,若将KYC资料结合人脸辨识、衣着风格的辨识,是否能进一步预测客户的财富、偏好、投资意愿或信用评等?这是中国信托想做到的事。
要实现目标,得先有人才,除了招募数据分析师,运用机器学习来加值风险管理、行销、反洗钱等业务,也要找资料科学家,开发人脸辨识与自然语言理解技术。为了借镜其他产业的经验与作法,王俊权更大举从零售、电商、科技业与学界中招揽团队成员。从1月数研发中心成立到团队到位,一晃眼半年过去,才正式展开研发。
以迁移式学习,用数百万张人脸优化模型
一开始,中国信托的目标就是通过国际认证,所以,也直接使用了国际上公开释出的开源资料集,用了数百万张人脸影像来训练模型,希望在相同的标准下对决,来证明自家技术也有媲美国际大厂的实力。
搜集大量训练资料后,还要进行数据前处理,无论是人脸侦测(Face Detection)、矫正(Face Alignment)、或是特征撷取(Feature Extraction),数研发以开源AI技术为基础,加上自己的算法来优化。
中国信托数研发智能视觉实验室协理李艺锋举例说明,他们用了3D Face Landmark技术定位人脸,来校正因拍摄角度而变形的脸,处理流程中也使用了半自动作业,来减轻人工标记的负担,进而撷取出更精准的特征值来训练模型。
用大量国外影像训练出第一版的模型后,数研发再利用迁移式学习(Transfer Learning)的方法,用亚洲、台湾公开的人脸资料集来优化这个模型的效果。除了网络上可以搜集到的亚洲人脸,未来,中国信托也希望在个资法允许范围内,使用内部开户证件来训练,每个人至少有一张以上的清晰正脸影像。
日后,中国信托要使用行内人脸影像时,将会有特别的管制作法,李艺锋解释,中国信托有一套非常严谨的个资使用规范,由于人脸无法去识别化,要取得资料必须先经由法遵单位审核和确认,甚至,在训练模型时,也只限于在一间独立且有人员控管的管制室内使用这些资料。获得授权进入的操作人员,不仅不能携带任何通讯设备入内,管制室还全程摄影机监控,来避免个资外泄。
环境变因影响辨识率,ATM人脸辨识商用的挑战
不过,研发出了自己的核心技术,要真正落地商用又是另一个挑战。尽管数研发团队打造的人脸辨识模型,在百万分之一的误判率下,准确率达到99.81%,但是,中国信托全台拥有的ATM数量将近6,000台,每月交易量更达3,000万笔,如果每一笔都使用人脸辨识,王俊权表示,两者相乘,还是可能出现几十次人脸辨识出错,若因如此而造成了客诉,仍旧是我们无法接受的程度。
“要给客户方便,就需要有一定的容错性,这是另一个层次的考量。”王俊权表示,商用时必须在安全性与便利性之间做取舍。考量到安全性,必须在误判率极低的状况下来提升模型准确度,但同时,也可能造成分明是同一个人,却无法被辨识出来的情形,
此外,用来训练人脸辨识模型的资料,大多为光线充足、人脸清晰的正脸、侧脸资料,但ATM设置的环境中,光线相对较暗,更不是为了照亮用户的脸而设置,无论是使用者人脸的角度、光线是否充足、有没有背光甚至镜头分辨率都会影响到辨识。为此,数研发也做了许多压力情境的测试,例如用强光照射等,来观察是否有资料偏误(bias)情况,并逐步调整算法使模型更能适应多样的情境。
因此,综合安全性、便利性、部署环境、硬件成本、资安政策等因素,在无法达到最佳解的情况下,中国信托最后还是先采用三因子验证的方式,除了人脸辨识,还要输入提款卡密码与OTP验证码,就是要防止漏网之鱼,阻绝如双胞胎相似脸、或用照片影片等伪脸想蒙混过关的情形。
人脸辨识自己做,结合行内资料推出创新金融服务
然而,虽然中国信托已经取得LFW认证,也为技术商转做许多准备,但由于行内的自订目标,是必须取得美国国家标准暨技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)的测试结果,因此,中国信托目前还持续送测NIST与同为国际资料集的MegaFace,要等最终的结果出炉,才能进一步应用在其他金融场景,这也是智能ATM人脸辨识技术将先采用NEC方案的原因。
王俊权也对此说明,中国信托必须要开发自己的人脸辨识算法,是为了更弹性的符合研究方向、与行内资料结合应用,“厂商的人脸辨识算法是属于对方的知识产权,他未必能开放核心技术让我们修改。”
再加上,市面上少有厂商能针对不同金融场景推出客制化服务,例如人脸辨识不仅可以应用在ATM提款时的身份比对,还能衍伸出防车手、是否受人指示、是否有人偷窥、以及意图分析等加值应用,但厂商可能觉得市场不大就不开发,在面对竞争市场情况下,很容易就失去先机与优势。
然而,这也不代表中国信托不需要合作伙伴。王俊权表示,找到能加值业务场景的新方法后,中国信托也愿意跟其他业者合作,“毕竟我们不是科技业,AI的技术不可能一个人做完。”
图为数研发团队用迁移式学习训练出能分辨手持电话的模型,来侦测是否有民众受人指示汇款、被诈骗。除了受人指示,团队也研发防车手、是否有人偷窥、以及意图分析等功能。
除了ATM防诈,还要结合人脸与KYC资料认人心
目前,数研发中心即将上线的服务,是在去年台北金融科技展展出概念机的智能ATM。虽然智能ATM为了提前推出,先采用了业界NEC的脸部辨识技术,但仍有许多结合人脸辨识的客制化的功能是由数研发团队开发,包括防车手、是否受人指示、是否有人偷窥、以及意图分析等功能。
为了辨识出潜在车手或诈骗受害人,中国信托先向警政署取得异常交易行为的资讯,例如诈骗被害人通常会一边通话一边操作ATM,而车手,通常会戴口罩、安全帽遮蔽五官。接着,研究团队再以这些行为样态去寻找相关影像资料来训练模型。
以手持电话转账的侦测为例,研究团队利用预训练的模型,透过迁移式学习,从190万张图像的开放资料集中,挑选出“讲电话行为”的影像作为训练资料,来强化这类行为得辨识力;此外,研究团队也采用工业电脑等级的GPU边缘运算装置,部署到ATM上,直接在边缘端分析影像特征值是否有符合诈骗的物件。
一旦侦测到符合的物件,ATM屏幕就会即时显示资讯,例如,若侦测到有人站立在提款者后方半径一米内,会显示“请注意后方是否有人窥视”;侦测到安全帽或口罩会直接阻断交易,要求用户脱下来再试一次;侦测到手持电话的行为会显示“您是否接受他人指示在操作ATM?”,但王俊权也补充说明,虽然可以提醒用户是否受人指示,但如果用户执意要交易,仍无法阻断,“但这个情况在分行的ATM可能可以被解决,会联系分行的经理来关怀。”
除此之外,研究团队也开发出意图分析的功能,智能ATM可以透过用户的年龄、性别、衣着打扮,来推测客户的特征,接着针对个人去播送客制化广告、推荐合适的金融服务。例如,透过年龄与孕妇装,可以推测对方为准妈妈,再去更新她的身份来投放广告。
未来,除了要辨识外显的特征,中国信托也要结合人脸辨识、物件辨识与客户KYC资料来推测客户内隐的意图,王俊权称为“认人心”,也就是要进一步分析个人投资喜好、信用评等,进而去推测客户未来的金融需求。但,王俊权也强调,应用的前提是不能侵犯到客户隐私,也不会以此作为评断一个人是否可以借贷、投资的标准。
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