Фальц что это такое: что это. Виды фальца, характеристики и свойства крыши из фальца

Содержание

что это. Виды фальца, характеристики и свойства крыши из фальца

Фальцевую кровлю использовали еще в давние времена и в качестве примеров можно рассматривать крыши старинных соборов, дворцов и церквей.

Современные технологии только помогли усовершенствовать данный метод, а новые материалы сделали кровлю из фальца еще доступней и прочней. Грамотно смонтированный фальц исключает любые протечки, а качественный металл обеспечивает долговечность и эстетичный внешний вид кровли. Методика закатки шва в виде герметичного соединения позволяет не использовать дорогостоящий крепеж, а также значительно ускоряет проведение монтажных работ.

Фальцевую кровлю настилают в два этапа:

  1. Изготавливают заготовки для фальцев (разметка, порезка, сборка).
  2. Соединяют на крыше листы металла (в нашем случае – картины) между собой и крепят к обрешетке.

Фальц может быть стоячим и лежачим – в зависимости от ориентации стыка в пространстве, одинарным и двойным – в зависимости от количества загибов кромки соединяемых картин. По мнению специалистов самый герметичный и надежный шов – это стоячий двойной. Ребра металла, образованные в результате фальцовки обеспечивают дополнительную жесткость кровле и направляют потоки воды по продольным линиям.

Проводя монтаж фальцевой кровли, специалисты соединяют вертикальные кромки картин стоячими швами, а горизонтальные срезы – лежачими. Швы закатываются вручную с использованием необходимого инструмента, либо электромеханическим закаточным устройством. Преимуществом фальцевой кровли является то, что она идеально монтируется на крышах любой конструкции. И не обязательно для этого закупать листы из дорогого металла, вполне подойдет и более дешевый вариант. В качестве основного материала, используемого для кровли из фальца, служит сталь.

Одной из интереснейших разновидностей фальцевой кровли считается металлическая (медная) шашка. И сегодня купола церквей покрываются именно таким кровельным материалом, представляющим собой жестяные ромбы или квадраты. Медная шашка – достаточно трудоемкое покрытие и требует особых навыков и знаний, но, тем не менее, оно до сих пор сохранилось в том виде, в каком с ним работали наши деды и прадеды. Преимущество кровельного покрытия из металлической шашки в том, что она легко покрывает сферические и радиусные поверхности, крыша из нее смотрится великолепно.

Другие статьи по фальцевой кровле:

Самозащелкивающаяся фальцевая кровля

Устройство фальцевой кровли. Технология монтажа

Фальцевая кровля с применением двойного стоячего фальца

Добавить комментарий

RHEINZINK — двойной вертикальный фальц. А еще — угловой вертикальный фальц и планки на защелках Клик-Ляйсте. RHEINZINK

0

РАЙНЦИНК- 10 лет на Российском рынке!
Представляем Вам новый каталог RHEINZINK о Кровлях.


RHEINZINK- материал для творчества

В чем ценность самого лучшего материала, если он не дает простора для творчества? Чем полезна самая лучшая идея, если ее не в чем воплотить? Индивидуальные решения требуют таких материалов, которые дают возможность творить и превращать идеи в формы. И такое сопровождение материала, которое обеспечивает не только техническое, но и эстетическое совершенство решений.

Эти возможности дает Вам материал RHEINZINK. Марка говорит не только об уникальном материале для кровли и фасада. Это высочайший сервис, который сопровождает ваши идеи независимо от масштаба проекта. Мы предлагаем решения, которые так же индивидуальны, как и ваш проект.

Богатый выбор систем от RHEINZINK: кровельные, фасадные и системы, использующие солнечную энергию. Множество вариантов укладки об-легчает путь от чертежа до готового решения. Материал RHEINZINK может принимать любую форму, он необычайно эстетичен во времени и гармонично вписывается в любую архитектурную среду. При этом материал RHEINZINK бесспорно отвечает требованиям энергоэффективного строительства. Он не требует ухода и обслуживания, служит многим поколениям и обладает образ-цовым экологическим балансом. Примеры использования материала, которые вы найдете в этой брошюре, показывают возможности применения RHEINZINK – от идеи до готового объекта.

RHEINZINK – Двойной вертикальный фальц

Двойной вертикальный фальц это дальнейшее развитие одинарного фальца. Это надежное решение из-вестно из литературы с 1899 года, и в первую очередь, для уклонов кровли меньше 35°. Для России рекоммендо-ванный минимальный уклон кровли составляет 7°. Название двойной вертикальный фальц» обозначает классический способ продольного соединения расположенных рядом друг с другом картин. При высоте фальца в 25 мм он является надежной защитой от проникновения осадков. Двойной вертикальный фальц получил между-народное признание. Изготовление и соединение профилей выполняется вручную или механически с помощью оборудования. Возможно изготовление сложных форм: выгнутые, вогнутые, а так же конические картины.

 – Благодаря многообразию решений узлов и деталей, двойной вертикальный фальц соответствует как традици-онной так и современной архитектуре.
—  Длины картин до 10 м, после консультации с техническим отделом – до 16 м
—  Рекоммендованный минимальный уклон кровли 7°
—  Индивидуальные решения
—  Разнообразие решений узлов
—  Гармонирует как с традиционной, так и с современной архитектурой
—  Экологичный продукт

RHEINZINK – Угловой вертикальный фальц

В области кровельной технологии угловой вертикальный фальц является относительно новым решением. Впер-вые оно упоминается в профессиональной литературе в начале 20 века. Закрытием одного загиба фальца на профилированной картине получает-ся угловой вертикальный фальц, что гораздо легче и быстрее, чем исполнение двойного вертикального фальца. Он особенно предпочтителен на види-мых участках кровли с уклоном более 35°, а так же на фронтонах, аттиках или мансардах в своем классическом вертикальном, диагональном или го-ризонтальном исполнении. Так как угловой вертикальный фальц шире, чем двойной, то он придает объектам с большими плоскостями яркую и живую структуру.

 – Создает выразительные линии на поверхностях полукруглых, вогнутых и выпуклых крыш.
 – Для покрытий с уклоном более 35 °
 – Длина картин до 10 м, после консультации с техническим отделом – до 16 м
 – Очень экономичное, надежное и прочное покрытие
 – Экологичный материал без необходимости покраски

RHEINZINK – Планки на защелках Клик-Ляйсте

Способ соединения картин планками является самой старой системой тех-нологии укладки кровельного покры-тия, применяемой в наши дни. Название «планка на защелках» обозначает один из способов продольного соеди-нения, при котором между картинами укладываются крепления RHEINZINK из профилированной оцинкованной стали. Оба варианта крепления закры-ваются сверху планкой. Это очень на-дежный способ укладки. Готовые стартовые и финишные планки повышают качество монтажа и подчеркивают изысканную эстетику. Типичная для этой системы структура поверхности достигается доминирующими продольными соединениями, которые создают при различном освещении неповтори-мую игру светотени. Эта особенность дает дополнительные эстетические возможности не только при покрытии кровли, но и облицовки больших плоскостей фасадов. Еще больше вариантов решения появляется при комбинации систем «планок на защелках» и двойного вертикального фальца.

 – Четкии и выразительныый «ритм линии» на плоскости крыши, независимо от её размера
—  Три типа настоящей поверхности патины
—  Упрощенная установка технологии благодаря высокой степени заводской готовности
—  Надёжное решение для крыш уже от наклона 5 °
—  Возможные длины картин до 30 м

RHEINZINK – Ромбы

Ромбы в качестве кровельного покрытия пользуются большой популярностью. Малые ромбы RHEINZINK позволяют надежно воплотить самые непростые геометрические формы в архитектуре. К классическим областям применения ромбов относятся слуховые окна, каминные трубы, карнизы. Большие ромбы RHEINZINK стали продолжением системы малых ромбов. Большие ромбы лучше всего смотрятся на больших площадях фасадов. Они – дальнейшее развитие остроконечных и квадратных ромбов и обладают эстетическими и коструктивными преимуществами.

Использование различных размеров больших ромбов открывает неограниченные возможности для отделки фасадов. Применение ромбов с обычно-вальцованной поверхностью дает дополнительные эстетические преимущества. Неравномерное естественное патинирование обычно-вальцованной поверхности придает необыкновенные цветовые оттенки каждому ромбу и всей поверхности в целом.
 – Возможность индивидуального подбора веса и размера ромбов
 – Большая свобода выбора выполнения формы
 – Возможность использования системы от наклона ≥ 35°
 – Надёжная и не требующая покраски крыша
 – Три типа настоящей поверхности патины

Материал  настоящего и будущего

PATINA LINE это классическая продук-товая линейка RHEINZINK. Обычно-вальцованая версия (prePATINA walzblank) принимает форму естественной патины в ходе времени – в связи с атмосферными воздействиями.  Патинированные варианты prePATINA blaugrau и schiefergrau, уже с первого дня выезжают с фабрики с классической и типичной для цинка серо-голубой или тёмно-серой патиной. Стоит заметить, что атмосферостойкие варианты этой серии могут изменить свой оттенок, в зависимости от окружающей среды. Отличительной чертой очередной продуктовой линейки – RHEINZINK-PROTECT – является то, что серо-голубой и тёмно-серый внешний вид поверхности титан-цинка защищён от старения в долгосрочной перспективе с помощью невидимого покрытия.

Благодаря продуктовой линейке RHEINZINK-COLOR стала доступна также цветная версия RHEINZINK. Она открывает новые возможности в области дизайна покрытий, фасадов и архитектурных деталей, т.к. под цветной поверхностю находятся выдающиеся технологические свойства RHEINZINK. В настоящее время материал доступен в цветовой гамме: RHEINZINK-COLOR blau, RHEINZINKCOLOR ziegelrot, RHEINZINK-COLOR moosgrün, RHEINZINK-COLOR perlgold и RHEINZINK-COLOR nussbraun.


Технология устройства и монтажа фальцевой кровли своими руками

О том, какой должна быть ширина фальцев, мы уже поговорили. А как делают фальцы? Этот вопрос особенно важен, если вам предстоит выполнить монтаж  фальцевой кровли своими руками. Для начала отметим, что они делятся на одинарные и двойные, стоячие и лежачие.  Проще  говоря, лежачими считаются все горизонтальные фальцы, а стоячими – вертикальные. Легче всего работать с одинарным горизонтальным фальцем. Двойным фальцем называют двойной загиб кромки. Он необходим в тех  зонах крыши, где скапливаются климатические осадки. Обычно его делают в области ендов, желобах и других местах  фальцевых соединений кровли. По своей прочности и герметичности он превосходит другие виды.  

Двойной стоячий клик фальц подходит для крыш с незначительным уклоном (угол меньше 25 градусов).  В нашей стране эту технологию фальцевой кровли считают дорогой. На самом деле это не так. Ее нельзя назвать самым дешевым вариантом, однако и к дорогим это соединение не относится. Можно сказать, что его стоимость незначительно выше, чем у самых дешевых. Заплатив за двойной фальц чуть больше, человек получает очень прочное соединение. Для тех, кто хочет увидеть все про монтаж фальцевой кровли, рекомендуем видео на эту тему.

Если вам нравится, когда швов между фальцевыми картинами вообще не было видно, а кровля была идеально ровной, — советуем лежачие  фальцы. Кстати, по горизонтали картины следует соединять лишь лежачими фальцами.  Только так  можно достичь максимально большого охвата. В том случае, если захваченная полоса стали не будет доходить до глубины, картины впоследствии (по прошествии некоторого времени) все же разойдутся.

В строительстве также применяется угловой стоячий фальц (Г-образный). Он хорошо подойдет для крыш, имеющих сильный уклон (угол наклона более 25 градусов). В выполнении угловой стоячий фальц даже проще обычного – следует всего-навсего правильно отогнуть верхнюю кромку шва.

Что касается высоты фальца, который является еще и ребром жесткости для кровли, необходимо в первую очередь отметить водонепроницаемость данного соединения. Опасна для него лишь стоячая вода, пребывание которой на крыше возможно только в толще снега.  Это обстоятельство делает высоту фальца очень важным показателем. В тех местностях, в которых часты обильные снегопады, ее делают немалой.

При монтаже фальцевой кровли большое значение придается дополнительной герметизации фальцев кровли. Она необходима для того, чтобы усилить защиту от попадания влаги в шов. С этой целью применяют уплотняющие прокладки.  Это специальный материал, устойчивый к высоким температурам. Он выдерживает до 90 градусов тепла и сжатие.

Не забывайте про то, что применяемые вами при монтаже крепежи для кровли должны быть устойчивы к коррозии. В противном случае ваша красивая сверкающая кровля всего через пару лет «выдаст» ржавые потеки.

Какой кровельный инструмент  приемлем для фальцевой кровли?  Как скреплять фальцы между собой? Для этого вам понадобятся молоток, деревянные брусья, специальный      ручной инструмент или электромеханические машинки. Технологически проще всего использовать рамки для фальцевой кровли. Перед тем, как загнуть лежачий фальц, картину фиксируют к настилу отдельной узкой полоской. Таким образом можно сделать устойчивым ее положение. Затем выполняется загиб с задней и передней части, а слева и справа- вертикальные элементы подфалец.

Чаще всего в качестве крепежа используют кляммеры. Их отгибают на 25 мм, а фальцевые картины прибивают гвоздями с правой стороны. Кляммеры изготавливают из оцинкованной стали. Они имеют форму полос длиной 80-120 см и толщиной 0Ю5-0,7 мм.  Также можно вырезать кляммеры из оцинкованного листа обычным ручным инструментом. Затем следует разместить их по краю фальцевых картин через каждые 60 см. Зафиксировать саморезами размером 4,8х28 мм. Выполняется работа в следующем порядке:

1. Укладывается картина на обрешетку;

2. Скрепляется кляммером;

3. Затем накрывается другой картиной.

Кляммеры прибивают по соединительным линиям картин. Один фальцевый лист укладывается на кляммер сверху, а другой снизу. Получается, что в конечном итоге три слоя металла заворачивают в одну сторону. Закрываем фальцы до конца и с силой прижимаем. Так получается надежное и прочное соединение с кляммером внутри, которое будет многие годы защищать ваш дом от протечек и сквозняков.

Фальцевая кровля с двойным стоячим фальцем

Двойной стоячий фальц

Данный вид кровли называется стоящим фальцем, потому что соединение картин выполняется в виде стоящего свернутого нахлеста, а название двойной фальц используется благодаря двойной загибке. Таким замком соединяются все элементы кровли, которые называют «картинами». Благодаря такому замку двойной стоячий фальц обеспечивает исключительную гидроизоляцию кровли даже на скатах с небольшим уклоном до 10°, а при использовании в замке уплотнителя до 3°. Это очень пластичное покрытие может быть с успехом использовано на кровлях сложной формы и на радиусных поверхностях.

Устройство двойного стоячего фальцевого соединения подразумевает два этапа формирования замка.

Сначала загибается «Г-образный» стоячий фальц
Затем нахлест загибается второй раз на 90°, формируя двойной фальц. Для компенсации поперечных температурных деформаций оставляется зазор 3-5 мм.

Для крепления картин к основанию используются подвижные или неподвижные кляммеры. Для закрытия двойного стоячего фальца необходимо больше операций и применение специальных инструментов и фальцезакаточной машины, это несколько усложняет монтаж, однако обеспечивает высокую надежность и герметичность соединения. Мы предлагаем готовые к формированию Г-образного фальца картины. Использование готовых картин позволяет избежать выполнения сложных операций на объекте и обеспечить точную геометрию картин.

Чертеж картины двойного стоячего фальца.

На самом деле двойной стоячий фальц — одно из наиболее долговечных и надежных кровельных покрытий при грамотном монтаже. Листы правильно установленного двойного стоячего фальца не разойдутся со временем и не будут пропускать воду.

Технические характеристики

  • Ширина используемой заготовки 650 мм;
  • Ширина общая 561 мм;
  • Ширина полезная 550 мм;
  • Длина листа 500-7000 мм;
  • Упаковка — деревянный короб;
  • Покрытие — оцинкованный, Velur, полиэстер, Atlas, Quarzit light, Quarzit, Quarzit matt, Safari.

Добавить отзыв

У данного товара еще нет ни одного отзыва.

что это такое, виды, равнение с другими покрытиями

Разнообразие кровельных материалов на сегодняшний день способно удивить кого угодно, особенно в плане дизайна и изобретательности. Но неспроста уже несколько веков металл считался самым надежным и удобным покрытием крыши, особенно в герметичном замковом исполнении.

Аккуратная и геометрически точная, фальцевая кровля обладает настолько высокими гидроизоляционными свойствами, что ее сравнивают с герметичностью консервной банки. Но с ней же порой сравнивают и ее эстетические свойства, которые многим не по душе.

Что же такое фальцевая кровля на самом деле – изживший себя метод укладки металлического покрытия или проверенная годами технология, которая сегодня реализована на совершенно новом уровне? Сейчас разберемся.

Фальцевую кровлю без преувеличения можно назвать уникальной. Она на самом деле единственная из всех видов кровельного покрытия похожа на самую настоящую… одежду.

У нее есть ткани, и есть швы. Швы — это фальцы. Фальц — это замок на месте соединения тонких металлических листов:

Если говорить строительным языком, то основные элементы, из которых состоит фальцевая кровля, называются картинами. Это специальные полосы металла, спрофилированные в заводских условиях для последующего соединения.

Крепят между собой такие картины при помощи кляммеров, скрытых под швом. При этом, что немаловажно, в самой кровле не нужно делать никаких отверстий.

Ведь именно отверстия, как бы их не заливали герметиками, всегда служат причиной проникновения воды в подкровельное пространство, коррозии и последующих проблем.

Наибольшую герметичность обеспечивает двойной стоячий фальц. Он представляет собой вертикальный шов сразу с двумя загибами. Протечки здесь попросту исключены:

Все дело в одной самой важной особенности фальцевой кровли: в ней нет ни гвоздей, ни саморезов. Причем отсутствие крепежа на такой поверхности – это и стилистический, и функциональный подход, и мы сейчас поясним этот момент подробнее.

Вот, к примеру, некоторые особенности фальцевой кровли:

Вы наверняка помните, как уныло выглядела фальцевая кровля еще буквально 15 лет назад. Безликая и местами поржавевшая оцинковка – не самое приятное зрелище.

Если подойти к такой кровле поближе, можно хорошо рассмотреть вид фальцев, их шаг и форму шва. Обратите внимание, что обычно форма швов может быть неидеальной, хотя надежность покрытия от этого не снижается.

Также, если стоять достаточно близко, то видна немного мятая поверхность металла – это и есть особенность фальцевой кровли. В процессе монтаже такая крыша будет выглядеть гладкой и аккуратной, но по прошествии нескольких циклов «зима-лето» появятся крупные локальные пузыри.

В какой-то степени это будет напоминать пуховик с продольными швами. Но через несколько лет эксплуатации все эти напряжения в металле уйдут, и крыша выровняется. К слову, иногда вмятины и неровности допускаются специально, по задумке архитекторов, чтобы создать определенную текстуру крыши.

Также сегодня в качестве основы для фальцевой кровли вовсе не обязательно использовать грубую оцинковку. Теперь есть цинк-титан, алюцинк, алюминий, еще несколько достаточно интересных сплавов, а также большой выбор красивых полимерных покрытий.

От используемого материала напрямую зависит срок службы кровли:

Еще одно достоинство фальцевого покрытия : оно легко монтируется на кровли сложных конфигураций. Попробуйте нечто подобное провернуть с тем же профнастилом или металлочерепицей. При том, что верхняя оболочка должна еще и надежно защищать здание от дождя, ветра и снега.

Вот полный список материалов, из которых сегодня изготавливают фальцевую кровлю: медь, титан-цинк и оцинкованная сталь с полимерным покрытием или без него.

По своей фактуре фальцевая кровля бывает традиционно глянцевой, матовой по естественной причине, окрашенной в матовый цвет или обработанная для достижения такого эффекта.

Вот интересный видео-обзор на эту тему:

Вполне универсальным выбором для фальцевой кровли по праву считается титан-цинк. Еще в 1805 году было установлено, что цинк хорошо прокатывается при температуре 100 градусов Цельсия, и был построен первый такой завод.

Правда, качество самого проката еще оставляло желать лучшего, а поэтому у такого материала не было достаточно «усталостной прочности» и коэффициента расширения. Поэтому на какое-то время титан-цинк перестал интересовать рынок западной Европы.

И только в 1960-х годах немецкая компания запатентовала технологию производства листов из готовых рулонов титан-цинка. Сегодня этот материал считается благородным, со своим особым шармом и производят его в основном в таких вариантах: темно-серый, серо-голубой и классический «фальцевый». Со временем на такой кровле под действием атмосферных сил образуется натуральная патина, которая одновременно защищает сам материал.

Из титан-цинка получаются замечательные классические фальцевые кровли и необычные чешуйчатые, выложенные из отдельных ромбов. Сам материал в этом плане отличается от обычной стали тем, что обладает особой пластичностью на линии сгиба. Т.е. в процессе изготовления кровельных картин и их монтажа он не будет ни надламываться, ни рваться, ни трескаться.

Сам титан-цинк считается долговечным, функциональным, экологичным и безопасным. Он не горюч и замечательно переносит температурные и ультрафиолетовые воздействия.

Кроме того, обеспечивает еще и электромагнитную защиту, задерживая 99% излучений, согласно последним результатам исследований. Даже больше: крыша из титан-цинка положительно влияет на живущих внутри дома людей, а конкретно на их кровеносную, сердечно-сосудистую и нервную системы.

Но особенно красивой получается кровля из патинированного серо-голубого титан-цинка. Такой используется для кровель, к которым предъявляются особые эстетические требования, например, для городской архитектуры. Причем дело здесь не только в цвете.

Даже после разгибания листа на нем не возникнет ни трещин, ни повреждений. Все это имеет огромное значение, когда речь идет об особо сложных архитектурных формах, а в проекте кровли есть много точек с гнутым металлом.

И, наконец, пластичность титан-цинка позволяет избежать одной из самых насущных проблем нарушения герметичности фальцев – температурного расширения металла. Вот почему и застройщиков, и пользователей фальцевая кровля из титан-цинка привлекает своей долговечностью. Ведь такой материал способен прослужить при правильном монтаже до 150 лет!

Поэтому такую кровлю относят к категории элит-класса. Да, сам материал стоит дорого, но ремонтировать такую крышу придется редко, а ухаживать за ней легко.

Есть свои моменты в работе с патинированной медью. К примеру, этот материал приводит к быстрому износу режущих инструментов. Портится от него также и станок для прокатки, ведь патина остается на роликах станка, чем значительно снижает срок его эксплуатации.

Самый популярный способ изготовления фальцевой кровли, когда картины загибают прямо на объекте. Их изготавливают из рулонного металла, и при этом на весь скат идет единая панель, без поперечных швов.

Рулоны (или бухты) металла особенно удобно транспортировать. В этом случае поверхность картин до монтажа максимально защищена от возможных царапин и повреждений, каких бывает сложно избежать в процессе перевозки:

В то же время любая царапина на металлочерепице или профнастиле способна быстро привести к их коррозии. К тому же слишком длинные листы, к примеру, металлочерепицы весьма неудобно транспортировать и поднимать на высоту.

Это – самое главное преимущество фальцевой кровли перед другими видами. В отличие от профнастила и металлочерепицы, даже в самом простом варианте элементы фальцевой кровли не соединяют при помощи обычного нахлеста и саморезов.

Конечно, некоторые виды стальной кровли имеют более сложные замки – скрытое крепление. Но все-таки они проигрывают фальцу на сложных участках, где невозможно сохранить столь высокий уровень герметичности:

К слову, сегодня на рынке существует даже технология имитации фальцевой кровли. Это решение появилось недавно и позволяет имитировать металлические кровли с фальшивыми соединениями.

Суть его в том, что специальные кровельные мембраны по внешнему виду действительно похожи на фальцевую кровлю, но при этом обладают еще большей герметичностью.

Для особых задач сегодня применяют полнокомплектную кровельную систему. Например, такую предлагает компания Astron. Изготовлена она из стальных панелей с алюмоцинковым покрытием и специальных фиксирующих клипов. У таких панелей толщина от 0,66 до 0,75 мм, а ширина – 600 мм.

Ребра имеют высоту 50 мм, т.е. достаточно высокие и обеспечивают дополнительную жесткость, благодаря чему появляется возможность устанавливать прогоны с шагом 1,5 м.

При этом крепежная система подвижна, чем позволяет панелям немного перемещаться при температурном расширении. Этот технический момент позволяет избежать деформации картин. Будет ли подвижна та же металлочерепица или мягкая кровля? Тот еще вопрос.

Подобными комплексными решениями могут похвастать разве что металлическая и керамическая черепица от некоторых производителей.

Есть у фальцевой кровли и некоторые недостатки. Один из них состоит в том, что она требует достаточно большого количества инструментов (а порой и техники) для монтажа. Тогда как для мягкой кровли, к примеру, бывает достаточно молотка и гвоздей.

Хотя сегодня выпускаются такие виды кровли, в которых не нужно гнуть классический фальц – его успешно заменил уже готовый, более удобный замок:

Еще один недостаток фальцевой кровли — она немного сложна в проектировании. В процессе расчета такой кровли вам нужно будет тщательно выбрать сочетание материала и фактуры поверхности, формы и размеры типовых элементов, способы их соединения. Хорошо подумайте, будут ли совместимы все эти элементы с предполагаемой формой кровли.

Дело в том, что многие домовладельцы стараются подчеркнуть свою индивидуальность при помощи крыш более сложной и интересной формы. Однако помните, что формообразующие возможности металла не безграничны. Впрочем, для таких случаев выпускаются штучные кровельные материалы, при помощи которых легко обойти любой купол-фонарь или другой сложный элемент.

Например, довольно популярны сегодня ромбы. Они нравятся и дизайнерам, и покупателем своей завораживающей игрой света и тени. А монтируются между собой такие отдельные элементы при помощи обычной фальцевой техники.

В дорогих проектах для этого используется более долговечный материал, например, патинированный титан-цинк:

Это достаточно удобный кровельный материал, который позволяет обойти даже самые криволинейные выступы крыши не хуже гибких гонтов. При этом металлические ромбы лишены многих недостатков, которые присущи штучной битумной черепице.

Популярность ромбов растет день ото дня, и все благодаря тому, что появляется возможность достигнуть необычных визуальных эффектов. Тем более, что требования к основанию для фальцевой кровли небольшие. Да и монтаж не так уж сложен: все конструкции соединяют при помощи кляммеров, а сами ромбы крепятся между собой в лежачий фальц.

При этом верхние ромбы соединяют с нижним замком, а сверху фиксируют кляммерами. Монтаж ведут только снизу вверх. А, чтобы не было ощущения неровности, при попадании ромбов на поперечный шов обрезают окантовки.

Стоит учесть, что, несмотря на высокую степень защиты от дождевой воды, которой может похвастаться любая фальцевая кровля, в случае штучной лучше использовать более сложный кровельный пирог. Например, уложить дополнительную гидроизоляционную мембрану, которая будет выводить конденсатную влагу.

Фальцевая кровля – один из самых долговечных вариантов. А качественное полимерное покрытие сделает срок ее службы еще дольше. Конечно же, многое зависит от качества монтажа самих картин, впрочем, как и в случае с любой другой крышей. Где качество, там и надежность. Согласны?

Фальцы — что это такое

Монтаж кровельных изделий происходит методом соединения каждого элемента в специальный паз. Существует несколько таких видов креплений, среди которых огромное распространение получил фальц.

Это своеобразный шов, который позволяет очень надежно скрепить между собой две детали. Зачастую после полного монтирования специалистами применяется кровельная рамка для закрытия фальца, являющаяся своеобразной защитой.

Характеристика фальца

Фальц представляет собой способ соединения двух металлических листов между собой. Это специальный паз, который получается при изгибе металла на самом краю.

Согнув две части кровли, которые образуют фальц, получается очень надежное соединение, которое отличается не только прочностью, но и надежностью. Такие виды пазов популярны не только в строительстве, но и в деревообрабатывающей промышленности и типографии, где таким образом соединяют листы бумаги.

Основные виды фальцев

Сегодня можно встретить несколько видов таких соединений, которые отличаются как внешним видом, так и качеством получаемого крепления. Фальцы по своим конструктивным особенностям можно разделить на несколько основных категорий:

    1. Одинарные стоячие фальцы являются самой простой конструкцией и их зачастую применяют для монтирования компонентов кровли с уклоном больше 10 градусов. Соединение таких конструкций не требует специального инструмента, так как сделать это можно простым защелкиванием.

    2. Фальцы Г-образного типа применяется только для крыш уклон которых больше 25 градусов.
    3. Двойные стоячие фальцы. В отличие от предыдущих вариантов такие виды соединений представляют собой довольно сложную конструкцию, получить которою можно только используя специальный станок. Процедура получения данного вида фальца предполагает сначала формирование Г-образной формы, которую в последующем загибают под 90 градусов.

Также все фальцы можно разделить на лежачие и стоячие, которые по большому счету очень напоминают друг друга, но имеют разное технологическое предназначение. Фальцевые соединения являются очень надежным вариантом креплений, поэтому и очень эффективно применяется кровельщиками при монтировании.

Для облегчения получения креплений используются специальные станки, которые значительно ускоряют выполнение работ такого типа. Каждый из определенных видов пазов должен применяться только в соответствии с основным его предназначением, чтобы получить качественное и долговечное соединение.

Смотрите на видео принцип монтажа фальцевой кровли:

Твитнуть

Отличия кликфальца от двойного стоячего фальца

Двойной стоячий фальц – один из самых популярных кровельных материалов. Чаще всего его изготавливают из оцинкованной с двух сторон кровельной стали, покрытой полимерной краской. Фальцевое соединение представляет собой Г-образный профиль, перекладину которого загибают вниз на 90 º. Снизу фальцевые соединения кажутся объёмным узором, украшающим кровлю.

Но в последнее время у двойного стоячего фальца появился конкурент – кликфальц (или клик-фальц). Картины оснащены защёлкивающимися замками, от которых материал и получил название. С одной стороны листа находится защёлкиваемая, с другой – защёлкивающая часть замка.

Какой же из двух материалов лучше при монтаже фальцевой кровли? Попробуем разобраться.

Особенности двойного стоячего фальца

Преимущества материала:

  • фальцевые соединения – жёсткие и герметичные;

  • двойной стоячий фальц можно укладывать на кровли с уклоном от 3 º, то есть даже на почти плоские;

  • материал идеален для кровель со сложной геометрией.

Недостатки двойного стоячего фальца:

  • для укладки картин нужны специальные кляммеры. Нижнюю часть кляммера при помощи саморезов крепят к обрешётке, а верхнюю вставляют в гребень фальца;

  • для монтажа требуется полный комплект кровельного инструмента;

  • монтаж кровли должен выполнять квалифицированный мастер, досконально знающий особенности материала (включая СНиП), умеющий правильно подобрать тип кляммеров, имеющий опыт работы с фальцезагибочным инструментом. Если мастер повредит цинковое покрытие картин, кровля начнёт ржаветь.

Особенности кликфальца

Преимущества материала:

  • для крепления картин к кровле используют обычные саморезы ПШ;

  • соединять между собой листы очень легко, достаточно просто нажать на замок (можно даже ногой). Применять фальцезагибочные инструменты не требуется;

  • для монтажа кровли используют минимум инструмента.

Недостатки кликфальца:

  • уклон кровли должен составлять не менее 16 º;

  • кликфальц укладывают на кровли с простой геометрией: преимущественно одно- и двускатные.


Выводы

Если уклон кровли составляет от 3 до 15 º, то выбора нет: нужно укладывать двойной стоячий фальц, кликфальц не подойдёт.

Также кликфальц не подходит для исторических зданий иди частных вилл со сложной геометрией кровли: флигелями, башенками.

Но для монтажа обычной одно- или двускатной кровле с уклоном от 16 º можно использовать как двойной стоячий, так и кликфальц. Разница лишь в том, что кликфальц укладывать намного проще и быстрее.

Что такое дипфейки и как их распознать? | Интернет

Что такое дипфейк?

Вы видели, как Барак Обама называл Дональда Трампа «полным придурком», или Марк Цукерберг хвастался, что «полностью контролирует украденные данные миллиардов людей», или видели трогательные извинения Джона Сноу за мрачный финал «Игры престолов»? Ответьте «да», и вы увидели дипфейк. Ответ 21-го века на Photoshopping, дипфейки используют форму искусственного интеллекта, называемую глубоким обучением, для создания изображений фальшивых событий, отсюда и название дипфейк.Хотите вложить новые слова в уста политика, сняться в любимом фильме или станцевать как профессионал? Тогда пришло время сделать дипфейк.

Для чего они?

Многие порнографические. В сентябре 2019 года компания Deeptrace, занимающаяся искусственным интеллектом, нашла в Интернете 15 000 видео с дипфейками, что почти удвоилось за девять месяцев. Ошеломляющие 96% были порнографическими, и 99% из них отображали лица женщин-знаменитостей на порнозвезд. Поскольку новые методы позволяют неквалифицированным людям делать дипфейки с помощью нескольких фотографий, поддельные видео, вероятно, распространятся за пределы мира знаменитостей, чтобы подпитывать порноместь.Как говорит Даниэль Цитрон, профессор права Бостонского университета: «Технологии дипфейков используются против женщин». Помимо порно есть много пародии, сатиры и озорства.

Только видео?

Нет. Технология Deepfake позволяет создавать убедительные, но полностью вымышленные фотографии с нуля. Несуществующая журналистка Bloomberg Мэйзи Кинсли, у которой был профиль в LinkedIn и Twitter, вероятно, была дипфейком. Другая подделка LinkedIn, «Кэти Джонс», утверждала, что работает в Центре стратегических и международных исследований, но считается, что это дипфейк, созданный для иностранной шпионской операции.

Аудио также может быть дипфальсифицировано для создания «голосовых скинов» или «голосовых клонов» публичных лиц. В марте прошлого года глава британского филиала немецкой энергетической компании перевел почти 200 000 фунтов стерлингов на счет в венгерском банке после того, как ему позвонил мошенник, имитировавший голос немецкого генерального директора. Страховщики компании считают, что голос был дипфейком, но доказательства неясны. Сообщается, что аналогичные мошенники использовали записанные голосовые сообщения WhatsApp.

Сравнение оригинального и дипфейкового видео исполнительного директора Facebook Марка Цукерберга. Фотография: The Washington Post через Getty Images

Как они сделаны?

Исследователи из университетов и студии спецэффектов уже давно раздвинули границы возможного с помощью обработки видео и изображений. Но сами дипфейки родились в 2017 году, когда одноименный пользователь Reddit разместил на сайте поддельные порноклипы. Ролики поменяли лица знаменитостей — Галь Гадот, Тейлор Свифт, Скарлетт Йоханссон и других — на порноактрис.

Для создания видео со сменой лиц требуется несколько шагов.Во-первых, вы запускаете тысячи снимков лица двух людей с помощью алгоритма ИИ, называемого кодировщиком. Кодер находит и изучает сходство между двумя лицами и сводит их к их общим чертам, сжимая изображения в процессе. Затем второй алгоритм ИИ, называемый декодером, обучают восстанавливать лица из сжатых изображений. Поскольку лица разные, вы обучаете один декодер восстанавливать лицо первого человека, а другой декодер — восстанавливать лицо второго человека.Чтобы выполнить замену лица, вы просто загружаете закодированные изображения в «неправильный» декодер. Например, сжатое изображение лица человека А подается в декодер, обученный на человеке Б. Затем декодер реконструирует лицо человека Б с выражением лица и ориентацией лица А. Для получения убедительного видео это необходимо делать каждый раз. Рамка.

Сравнение оригинального и дипфейкового видео президента России Владимира Путина. Фотография: Александра Робинсон/AFP через Getty Images

Другой способ создания дипфейков использует так называемую генеративно-состязательную сеть, или Ган.Ган противопоставляет друг другу два алгоритма искусственного интеллекта. Первый алгоритм, известный как генератор, подает случайный шум и превращает его в изображение. Затем это синтетическое изображение добавляется к потоку реальных изображений — скажем, знаменитостей, — которые передаются второму алгоритму, известному как дискриминатор. Поначалу синтетические изображения будут совсем не похожи на лица. Но повторяйте процесс бесчисленное количество раз с обратной связью по производительности, и дискриминатор и генератор улучшаются. При наличии достаточного количества циклов и обратной связи генератор начнет создавать совершенно реалистичные лица совершенно несуществующих знаменитостей.

Кто делает дипфейки?

Все, от академических и промышленных исследователей до энтузиастов-любителей, студий визуальных эффектов и продюсеров порно. Правительства также могут баловаться этой технологией, например, в рамках своих онлайн-стратегий по дискредитации и подрыву экстремистских групп или установлению контактов с целевыми лицами.

Какая технология вам нужна?

Трудно сделать хороший дипфейк на стандартном компьютере. Большинство из них создаются на высокопроизводительных настольных компьютерах с мощными видеокартами или, что еще лучше, на вычислительных мощностях в облаке.Это сокращает время обработки с дней и недель до часов. Но также требуется опыт, не в последнюю очередь для исправления законченных видео, чтобы уменьшить мерцание и другие визуальные дефекты. Тем не менее, сейчас доступно множество инструментов, помогающих людям делать дипфейки. Несколько компаний сделают их для вас и сделают всю обработку в облаке. Существует даже приложение для мобильных телефонов Zao, которое позволяет пользователям добавлять свои лица в список персонажей фильмов и телепередач, на которых обучалась система.

Китайское приложение для смены лиц Zao вызвало проблемы с конфиденциальностью.Фото: Imaginechina/SIPA USA/PA Images

Как распознать дипфейк?

По мере совершенствования технологий становится все труднее. В 2018 году американские исследователи обнаружили, что дипфейковые лица не моргают нормально. В этом нет ничего удивительного: на большинстве изображений люди изображены с открытыми глазами, поэтому алгоритмы никогда не узнают, что такое моргание. Поначалу это казалось панацеей от проблемы обнаружения. Но не успели исследования опубликовать, как с миганием появились дипфейки. Такова природа игры: как только выявится слабость, ее исправят.

Дипфейки низкого качества легче обнаружить. Синхронизация губ может быть плохой, или оттенок кожи может быть пятнистым. По краям транспонированных граней может наблюдаться мерцание. А мелкие детали, такие как волосы, для дипфейков особенно сложно отобразить хорошо, особенно там, где пряди видны на челке. Плохо прорисованные украшения и зубы также могут быть подделкой, как и странные световые эффекты, такие как непоследовательное освещение и отражения на радужной оболочке.

Правительства, университеты и технологические фирмы финансируют исследования по обнаружению дипфейков.В прошлом месяце стартовал первый конкурс Deepfake Detection Challenge при поддержке Microsoft, Facebook и Amazon. В нем будут участвовать исследовательские группы по всему миру, соревнующиеся за первенство в игре по обнаружению дипфейков.

Facebook на прошлой неделе запретил дипфейковые видео, которые могут ввести зрителей в заблуждение, заставив их думать, что кто-то «сказал слова, которых на самом деле не говорил» в преддверии выборов в США 2020 года. Однако политика распространяется только на дезинформацию, созданную с использованием ИИ, а это означает, что на платформе по-прежнему разрешены «поверхностные подделки» (см. Ниже).

Женщина смотрит дипфейковое видео Дональда Трампа и Барака Обамы. Фотография: Роб Левер/AFP через Getty Images

Будут ли дипфейки сеять хаос?

Мы можем ожидать больше дипфейков, которые преследуют, запугивают, унижают, подрывают и дестабилизируют. Но вызовут ли дипфейки крупные международные инциденты? Здесь ситуация менее ясна. Дипфейк мирового лидера, нажимающего большую красную кнопку, не должен вызывать армагеддон. Не вызовут особых проблем и дипфейковые спутниковые снимки войск, сосредоточенных на границе: у большинства стран есть собственные надежные системы визуализации изображений.

Тем не менее, места для шалостей еще предостаточно. В прошлом году акции Tesla рухнули, когда Илон Маск выкурил косяк в прямом эфире веб-шоу. В декабре Дональд Трамп рано улетел домой с заседания НАТО, когда появились подлинные кадры, на которых другие мировые лидеры явно издеваются над ним. Смогут ли правдоподобные дипфейки изменить цены акций, повлиять на избирателей и спровоцировать религиозную напряженность? Это кажется безопасной ставкой.

Подорвут ли они доверие?

Более коварное влияние дипфейков, наряду с другими синтетическими СМИ и фейковыми новостями, заключается в создании общества с нулевым доверием, в котором люди не могут или больше не беспокоятся о том, чтобы отличить правду от лжи.А когда доверие подорвано, легче ставить под сомнение конкретные события.

В прошлом году министр связи Камеруна отклонил как фальшивую новость видео, которое, по мнению Amnesty International, показывает камерунских солдат, казнящих мирных жителей.

закон

Дональд Трамп, который признался, что хвастался тем, что хватал женские гениталии в записанном разговоре, позже предположил, что запись ненастоящая. В интервью принца Эндрю для BBC с Эмили Мейтлис принц поставил под сомнение подлинность фотографии, сделанной с Вирджинией Джуффре, которая, по утверждению ее адвоката, является подлинной и неизменной.

«Проблема может заключаться не столько в фальшивой реальности, сколько в том факте, что реальная реальность становится правдоподобно отрицаемой», — говорит профессор Лилиан Эдвардс, ведущий эксперт в области интернет-права в Университете Ньюкасла.

По мере того, как технология становится более доступной, дипфейки могут вызвать проблемы для судов, особенно в битвах за опеку над детьми и в судах по трудовым спорам, где фальсифицированные события могут быть представлены в качестве доказательства. Но они также представляют угрозу личной безопасности: дипфейки могут имитировать биометрические данные и потенциально могут обмануть системы, которые полагаются на распознавание лица, голоса, вен или походки.Возможность мошенничества очевидна. Позвоните кому-нибудь неожиданно, и вряд ли он переведет деньги на неизвестный банковский счет. Но что, если ваша «мама» или «сестра» настроит видеозвонок в WhatsApp и сделает тот же запрос?

Какое решение?

Как ни странно, ответом может быть ИИ. Искусственный интеллект уже помогает обнаруживать поддельные видео, но у многих существующих систем обнаружения есть серьезная слабость: они лучше всего работают со знаменитостями, потому что могут тренироваться на часах свободно доступных видеоматериалов. Технологические фирмы сейчас работают над системами обнаружения, которые нацелены на выявление подделок всякий раз, когда они появляются. Другая стратегия фокусируется на происхождении СМИ. Цифровые водяные знаки не являются надежными, но система онлайн-регистра на блокчейне может хранить защищенные от несанкционированного доступа записи видео, изображений и аудио, чтобы их происхождение и любые манипуляции всегда можно было проверить.

Всегда ли дипфейки вредоносны?

Вовсе нет. Многие развлекают, а некоторые помогают. Глубокие подделки с клонированием голоса могут восстановить голоса людей, потерявших их из-за болезни.Видео Deepfake может оживить галереи и музеи. Во Флориде в музее Дали хранится дипфейк художника-сюрреалиста, который представляет свое искусство и делает селфи с посетителями. В индустрии развлечений технологии можно использовать для улучшения дубляжа фильмов на иностранных языках и, что более спорно, для воскрешения мертвых актеров. Например, покойный Джеймс Дин должен сыграть главную роль в фильме о войне во Вьетнаме «В поисках Джека».

Как насчет мелких подделок?

Мелкофейки, придуманные Сэмом Грегори из правозащитной организации Witness, представляют собой видео, которые либо представлены вне контекста, либо обработаны с помощью простых инструментов редактирования.Они грубы, но, несомненно, эффективны. Неглубокое фальшивое видео, которое замедлило речь Нэнси Пелоси и заставило спикера палаты представителей США звучать невнятно, охватило миллионы людей в социальных сетях.

В другом случае корреспондент CNN Джим Акоста был временно отстранен от брифингов Белого дома для прессы во время жаркой перепалки с президентом. Позже появилось фейковое видео, на котором видно, как он вступает в контакт со стажером, который пытается отобрать у него микрофон. Позже выяснилось, что видео было ускорено в решающий момент, из-за чего ход выглядел агрессивно.Пресс-пропуск Косты позже был восстановлен.

Консервативная партия Великобритании использовала аналогичную тактику мелкой подделки. В преддверии недавних выборов консерваторы подделали телеинтервью с депутатом от лейбористской партии Кейром Стармером, чтобы создать впечатление, что он не может ответить на вопрос о позиции партии по Brexit. С дипфейками количество махинаций, скорее всего, только возрастет. Как говорит Генри Эйдер, глава отдела разведки угроз в Deeptrace: «Мир становится все более синтетическим. Эта технология никуда не делась.

Что такое дипфейк и как его делают?

Обычный размер текстаБольшой размер текстаОчень большой размер текста

Поддельные изображения и видео не новость. Пока существуют фотографии и фильмы, люди изготавливали подделки, предназначенные для обмана или развлечения, и это только ускорилось с момента массового внедрения Интернета. Но теперь, вместо того, чтобы просто изменять изображения с помощью программного обеспечения для редактирования, такого как Photoshop, или обманчиво редактировать видео, существует новое поколение искусственных подделок, и они могут в конечном итоге лишить нас возможности отличить факты от вымысла.

Глубокие подделки — это наиболее известная форма того, что называют «синтетическими медиа»: изображения, звук и видео, которые, кажется, были созданы традиционными средствами, но на самом деле были созданы с помощью сложного программного обеспечения. Глубокие фейки существуют уже много лет, и, несмотря на то, что на сегодняшний день их наиболее распространенным применением является пересадка голов знаменитостей на тела актеров в порнографических видео, они могут создавать убедительные кадры любого человека, делающего что угодно и где угодно.

Вы, возможно, видели недавно статью о популярном аккаунте в Твиттере, рассказывающую о приключениях симпатичной женщины-мотолюбителя, которой оказался 50-летний мужчина. Или женщина в США, которая столкнулась с уголовным обвинением, когда одноклассник ее дочери обвинил ее в создании глубокой подделки девушки, которая курит вейп. Эта история стала общенациональной новостью, и женщина подверглась оскорблениям в социальных сетях, но эксперты пришли к выводу, что видео, вероятно, было подлинным, а вовсе не подделкой. Прокуратура сняла обвинение.

Итак, в мире, уже наводненном дезинформацией и неправдой, каковы могут быть последствия глубоких фейков для отдельных лиц и для политической сферы? И, э, как ты узнаешь, когда смотришь на него?

Эми Адамс в фильме «Человек из стали» и дипфейке, созданном на YouTube-канале derpfakes, который накладывает лицо актера Николаса Кейджа на лицо Адамса.

Что отличает глубокую подделку от обычной подделки?

Глубокие подделки — это, в их наиболее распространенной форме, видеоролики, в которых лицо одного человека было убедительно заменено сгенерированным компьютером лицом, которое часто напоминает второе лицо.Они стали известны в 2017 году в интернет-сообществе под названием r/deepfakes subreddit, члены которого начали делиться порнографическими видео, в которых, как оказалось, были представлены популярные знаменитости женского пола. Было ясно, что знаменитости не принимали участия в создании видео, но используемые методы означали, что они были гораздо более убедительными, чем традиционные подделки, которые просто переносили лицо из одного видео на тело из другого.

«Глубокое» в глубоком подделке относится к «глубокому обучению». Именно этот элемент и тот факт, что лица полностью генерируются компьютером, делает дипфейки отличными и потенциально более опасными, чем фейки, созданные людьми вручную.

Глубокое обучение — это метод обучения работе с компьютерами и программным обеспечением, вдохновленный тем, как учится органический мозг. Это включает в себя системы, обрабатывающие определенные задачи снова и снова, иногда полностью без присмотра людей, чтобы узнать, как лучше всего превратить определенные входные данные в желаемый результат. В случае дипфейков это означает изменение лица одного человека на другое таким образом, о котором редактор-человек может не подумать или не сможет обнаружить.

После замены у вас должно остаться лицо, имеющее черты, характерные для Кейджа, но с оригинальными манерами Адамса.

Причина, по которой замена лица является основной категорией дипфейка, заключается в том, что все лица имеют общие черты, даже у людей с очень разной внешностью, и пока эти элементы непротиворечивы, наш мозг склонен верить тому, что видит. Если бы вы, например, наложили лицо Николаса Кейджа на Эми Адамс — как в приведенном выше примере — программа узнала бы, какие части исходного лица характерны для каждого актера и должны быть изменены (цвет глаз, форма рта), а какие — были частью сцены и должны быть сохранены (чтобы брови поднялись и рот открылся). После замены у вас должно остаться лицо, имеющее черты, характерные для Кейджа, но с оригинальными манерами Адамса.

Нет ничего, что конкретно мешало бы созданию глубокого поддельного движка, из-за которого люди выглядели бы так, как будто у людей в руках было оружие, хотя на самом деле их не было, или заставляли их казаться выше, чем они есть на самом деле, но это не играет на сильных сторонах глубокого обучения и вероятно, было бы легче достичь с помощью других средств.

Следует также отметить, что, хотя технология очень впечатляющая, идея о том, что дипфейк может быть буквально неотличим от реальных кадров, все еще является лишь теоретической.Примеры, подобные приведенному выше, явно фальшивые и неуместные, в то время как попытка реального обмана с использованием дипфейков потребует невероятно сложного программного обеспечения, дотошных данных и способа имитировать голос субъекта, а также его лицо.

Какие фейковые видео делают?

По большей части для создания дипфейков требуется много данных о лицах в виде изображений и видео, поэтому неудивительно, что почти все они связаны со знаменитостями.

В сентябре 2019 года амстердамская компания Deeptrace, организация, «занимающаяся исследованием развивающихся возможностей и угроз дипфейков», опубликовала исследование почти 15 000 дипфейков, циркулировавших в то время в Интернете.Выяснилось, что 96% из них были порнографическими, причем 99% из них изображали лица женщин-знаменитостей.

Исследование также показало, что четыре ведущих веб-сайта, посвященных фейковой порнографии, — самый ранний из которых был запущен в феврале 2018 года — уже собрали почти 135 миллионов просмотров видео, что подчеркивает тревожный спрос на формат без согласия.

Передовые технологии обещают создавать более убедительные видеоролики с еще меньшими усилиями.

Большинство популярных сайтов, в том числе Reddit, запретили фейковую порнографию, а в нескольких штатах США уже приняты законы, запрещающие фальшивую фейковую наготу, сделанную без согласия. Популярные непорнографические дипфейки включают в себя переделку фильмов для развлечения, например, создание впечатления, будто Николас Кейдж играет все роли в каждом фильме.

Поскольку дипфейки обычно не меняют голоса и звуки видео, также часто изменяют клипы комиков, которые изображают людей, чтобы они выглядели как человек, которого изображают.Посмотрите это видео импрессиониста Джима Мескимена и художника по дипфейкам Sham00k:

Глубокие фейки или аналогичные техники использовались в кино. Недавние фильмы «Звездные войны » показали компьютерные версии Кэрри Фишер и Питера Кушинга, как они появились в оригинальном фильме 1977 года, в то время как в нескольких фильмах Marvel есть «омолодившие» актеры, включая Майкла Дугласа и Роберта Дауни-младшего. Традиционные методы спецэффектов, такие как захват движения, помогают сделать их гораздо более последовательными, чем обычные интернет-фейки, хотя в некоторых случаях менее правдоподобными.

Насколько сложно сделать дипфейк?

Как правило, для создания убедительного дипфейка требуется много данных и много дорогостоящих вычислительных мощностей, хотя достижения в области технологий сделали методы доступными для гораздо более широкой группы создателей контента, а не только для энтузиастов и профессионалов. Короткий ответ: да, это сложно, но, возможно, этого не произойдет в будущем.

Один из самых популярных методов включает сбор видеоданных двух людей, которых вы обмениваете, и обработку их с помощью очень мощного компьютера, к которому у вас либо есть физический доступ, либо (что более вероятно) вы арендуете с помощью облачного сервиса.Сравнивая разные фрагменты видео, программа пытается научиться реконструировать лицо со всех сторон.

Многие дипфейки приводят к неубедительным видео, где, например, тона кожи выходят пятнистыми или присутствуют четкие элементы лиц обоих людей одновременно. Но опытный фейкер может объяснить это, выбрав конкретных людей и видео. В приведенном ниже клипе, который является неудачной копией с YouTube-канала AsArt, вы можете увидеть, как лицо актера Адама Драйвера не совсем слилось с лицом актера Алана Рикмана в этой попытке глубоко подделать фильм о Гарри Поттере.Обратите внимание на отсутствие верхних зубов и на то, что программа не заметила несоответствие лба.

В другом клипе с того же канала попытка вставить Мерил Стрип в фильм не удалась, возможно, из-за мрачного освещения в оригинальном клипе. Программное обеспечение кажется запутанным относительно того, как должно быть окрашено лицо Стрипа.

Но передовые методы обещают создавать более убедительные видео, чем когда-либо, с еще меньшими усилиями. Специальные двухкомпонентные системы глубокого обучения, называемые генеративно-состязательными сетями (GAN), попали в заголовки газет благодаря своей способности генерировать что угодно, от оригинальных сценариев до изображений полностью придуманных пейзажей.По сути, система играет в игру против самой себя, критикуя и оценивая свои собственные результаты в сравнении с тем, что, по ее мнению, люди примут за реальность. В дипфейках это может сделать синтетические видео без заметных недостатков.

Загрузка

Также был достигнут прогресс в создании общих алгоритмов производства дипфейков. Это требует огромного количества времени и вычислительной мощности, но после завершения алгоритм потенциально может позволить вам создать мгновенное глубокое поддельное видео, просто загрузив два клипа в приложение или веб-браузер. Конечно, как и в случае с вирусами и антивирусами, любая технология, которая может обнаруживать или предотвращать глубокие фальшивые видео, вероятно, будет только временной, особенно с учетом того, что подделками управляет ИИ, созданный для того, чтобы обмануть восприятие людей.

Как дипфейки стали вирусными?

Хотя многие люди выражают обеспокоенность по поводу того, что политики выдают себя за других с целью разжигания дезинформации и влияния на выборы, на сегодняшний день наиболее распространенными непорнографическими примерами являются мемы о знаменитостях.

В августе 2019 года на YouTube-канал Ctrl-Shift-Face актера Билла Хейдера был загружен глубокий фейк в ночном телешоу Дэвида Леттермана.Вот как он выглядел в оригинальном интервью, выдавая себя за Тома Круза:

Но в обманчивом глубоком фальшивом клипе лицо Хадера трансформируется, чтобы походить на знаменитостей, которых он изображает. Посмотрите, что происходит, когда он имитирует Круза:

Клип сразу же стал вирусным благодаря своему тонкому творчеству и взгляду на изменяющий восприятие потенциал глубокой фальшивой формы.

В интервью The Guardian, создатель видео, назвавшийся гражданином Словакии в Чешской Республике, работающим 3D-художником в кино и игровой индустрии, сказал, что хочет привлечь внимание к подрывному потенциалу глубокие подделки.

«Людям нужно научиться быть более критичными. Широкая публика знает, что фотографии можно обрабатывать в фотошопе, но они понятия не имеют, что это можно сделать с помощью видео», — сказал он.

Том Круз с тех пор стал популярным объектом дипфейков. Существует популярный аккаунт TikTok, которым управляет бельгийский художник по визуальным эффектам, который не публикует ничего, кроме тщательно продуманных фейков с участием актера.

Актер Стив Бушеми также оказался вовлеченным в дебаты о новой технологии после того, как клип с его лицом на теле Дженнифер Лоуренс — за кулисами «Золотого глобуса», обсуждающий телешоу « Настоящие домохозяйки — », стал вирусным.

Собственная реакция Бушеми — «Мне грустно, что кто-то потратил на это так много времени», — сказал он поздно вечером ведущему Стивену Колберту, — повторила более широкую реакцию в Интернете. Как гласит один из самых популярных комментариев на странице видео на YouTube: «И все беспокоились, что Интернет будет использовать дипфейковые технологии для терроризма».

Но можно ли его использовать для массовой дезинформации?

Общеизвестно, что дипфейки могут быть использованы для дестабилизации демократии или иного вмешательства в политику.Это правда, что политики были целью многих дипфейков. По мере того, как США приближались к выборам 2020 года, лица Дональда Трампа и Джо Байдена оказались особенно популярными.

Глубокие фейки почти всегда используются для создания комического эффекта или для того, чтобы аудитория приняла видео как подделку. Технология еще не достигла того уровня, когда можно было бы реалистично заявить о подлинности. На данный момент глубокие политические фейки обычно принимают форму сатиры, например, в этой версии Better Call Saul с участием Дональда Трампа, которая снова взята из Ctrl-Shift-Face:

Однако Джейкоб Уоллис, старший аналитик Австралийского Институт стратегической политики утверждает, что синтетическим СМИ не нужно освещать наихудший сценарий президентских дипфейков, чтобы вызывать беспокойство. «Уже есть приложения с гораздо более низким пороговым уровнем, которые интегрированы в операции влияния и другую дезинформацию, которая в настоящее время распространяется через социальные сети», — говорит он. «Синтетические медиа охватывают всю гамму медиа-ландшафта, с которым мы взаимодействуем, когда находимся в сети: текст, аудио, изображения, видео».

Например, для государственных и негосударственных субъектов стандартной практикой является создание искусственных лиц с использованием методов, аналогичных тем, которые используются в дипфейках, которые можно использовать в качестве изображений профиля в Интернете, чтобы вредоносные учетные записи выглядели подлинными.

Уже одного факта существования дипфейков было достаточно, чтобы вызвать некоторые политические проблемы.

Между тем известно, что иностранные актеры генерируют синтетические голоса с помощью ИИ, что позволяет им добавлять голос за кадром к видео, не выдавая своего акцента.

Загружается

«Мы видим эти низкоуровневые приложения контента, разработанного искусственным интеллектом, в открытом доступе, это происходит сейчас», — говорит Уоллис, добавляя, что те, кто прямо сейчас может создавать убедительные подделки видео, вероятно, не склонны к этому. используй их.

«Я думаю, что если бы государственный субъект использовал глубокую подделку значительного качества, достаточного для изменения геополитических событий, это привело бы к значительным последствиям. Таким образом, государственные деятели будут осторожно думать о порогах и развертывании этих технологий».

Однако по мере того, как технология становится все более демократичной, негосударственные субъекты, возможно, не проявляют такого нежелания. И уже одного факта существования глубоких фейков было достаточно, чтобы вызвать некоторые политические проблемы.

В Бразилии и Малайзии политики дистанцировались от компрометации видеодоказательств, заявив, что они являются дипфейками, созданными оппонентами.

В аналогичном случае в 2018 году президент Габона выступил с телеобращением в ответ на слухи о своей смерти, которые правительство скрывает. Его политические оппоненты утверждали, что видео было подделкой, и военные устроили переворот. Президент оказался жив и здоров.

Помимо политической сферы, ключевое беспокойство вызывает использование технологии дипфейков против обычных людей, поскольку повсеместное распространение видеоконтента в социальных сетях может создать совершенно новые возможности для дипфейков не знаменитостей.

Существуют серьезные последствия для киберзапугивания, если у каждого человека есть, скажем, учетная запись TikTok или что-то подобное, заполненное сотнями часов селфи-видео, и если будущие технологии означают, что кому-то несложно злонамеренно превратить некоторые из этих кадров в глубокий фейк. Знаменитости и политики могут быть защищены своим статусом и пристальным вниманием, но у обычного человека могут возникнуть проблемы с доказательством своей невиновности, если его сверстники получат видео, на котором видно, как они делают что-то неприятное.

Что такое дипфейк? Все, что вам нужно знать

  • Дипфейки используют искусственный интеллект с глубоким обучением, чтобы заменить изображение одного человека другим в видео и других цифровых медиа.
  • Есть опасения, что технология дипфейка может использоваться для создания фальшивых новостей и вводящих в заблуждение поддельных видео.
  • Вот учебник по дипфейкам — что это такое, как это работает и как его можно обнаружить.
  • Посетите библиотеку технических справочников Business Insider, чтобы узнать больше.

Компьютеры все лучше и лучше моделируют реальность. Современное кино, например, в значительной степени полагается на сгенерированные компьютером декорации, декорации и персонажей вместо реальных локаций и реквизита, которые когда-то были обычным явлением, и большую часть времени эти сцены практически неотличимы от реальности.

В последнее время технология дипфейков попала в заголовки газет.Последняя итерация компьютерных изображений, дипфейки создаются, когда искусственный интеллект (ИИ) запрограммирован на замену сходства одного человека другим в записанном видео.

Что такое дипфейк и как он работает?

Термин «глубокое подделка» происходит от лежащей в основе технологии «глубокого обучения», которая является формой ИИ. Алгоритмы глубокого обучения, которые учатся решать проблемы при наличии больших наборов данных, используются для замены лиц в видео и цифровом контенте для создания реалистично выглядящих поддельных медиа.

Существует несколько методов создания дипфейков, но наиболее распространенный из них основан на использовании глубоких нейронных сетей, включающих автокодировщики, использующие технику замены лица. Сначала вам нужно целевое видео, чтобы использовать его в качестве основы для дипфейка, а затем набор видеоклипов человека, которого вы хотите вставить в цель.

Видео могут быть совершенно не связаны; целью может быть, например, клип из голливудского фильма, а видео человека, которого вы хотите вставить в фильм, могут быть случайными клипами, загруженными с YouTube.

Автоэнкодер — это программа искусственного интеллекта для глубокого обучения, задачей которой является изучение видеоклипов, чтобы понять, как человек выглядит под разными углами и в различных условиях окружающей среды, а затем сопоставление этого человека с человеком в целевом видео путем поиска общих черт.

К этой смеси добавляется еще один тип машинного обучения, известный как генеративно-состязательные сети (GAN), который обнаруживает и устраняет любые недостатки в дипфейках в течение нескольких раундов, что затрудняет их декодирование детекторами дипфейков.

GAN также используются в качестве популярного метода для создания дипфейков, основанного на изучении больших объемов данных, чтобы «научиться» разрабатывать новые примеры, имитирующие реальные вещи, с мучительно точными результатами.

Несколько приложений и программ упрощают создание дипфейков даже для новичков, например, китайское приложение Zao, DeepFace Lab, FaceApp (приложение для редактирования фотографий со встроенными методами искусственного интеллекта), Face Swap и уже удаленный DeepNude, особенно опасное приложение, которое генерировало поддельные обнаженные изображения женщин.

На GitHub, сообществе разработчиков программного обеспечения с открытым исходным кодом, можно найти большое количество программного обеспечения для дипфейков. Некоторые из этих приложений используются исключительно в развлекательных целях — поэтому создание дипфейков не запрещено законом — в то время как другие гораздо чаще используются злонамеренно.

Многие эксперты считают, что в будущем дипфейки станут гораздо более изощренными по мере дальнейшего развития технологий и могут представлять более серьезные угрозы для общества, связанные с вмешательством в выборы, политической напряженностью и дополнительной преступной деятельностью.

Как используются дипфейки?

Хотя возможность автоматического переключения лиц для создания правдоподобного и реалистично выглядящего синтетического видео имеет несколько интересных полезных применений (например, в кино и играх), очевидно, что это опасная технология с некоторыми неприятными приложениями. Фактически одним из первых реальных применений дипфейков было создание синтетической порнографии.

 В 2017 году пользователь Reddit под ником «deepfakes» создал порнофорум, на котором снимались актеры, меняющие лица.С тех пор порно (особенно порно мести) неоднократно появлялось в новостях, нанося серьезный ущерб репутации знаменитостей и видных деятелей. Согласно отчету Deeptrace, порнография составила 96% дипфейковых видео, найденных в Интернете в 2019 году. 

Видео дипфейков также использовалось в политике. Например, в 2018 году бельгийская политическая партия опубликовала видео, на котором Дональд Трамп произносит речь, призывающую Бельгию выйти из Парижского соглашения по климату. Однако Трамп так и не выступил с этой речью — это был дипфейк.Это был не первый случай использования дипфейков для создания вводящих в заблуждение видеороликов, и технически подкованные политические эксперты готовятся к будущей волне фейковых новостей с убедительно реалистичными дипфейками.

Конечно, не все дипфейки представляют угрозу для демократии. Нет недостатка в дипфейках, используемых для юмора и сатиры, таких как чипы, которые отвечают на вопросы, например, как бы выглядел Николас Кейдж, если бы он появился в «В поисках утраченного ковчега»?

Дипфейки — это только видео?

Дипфейки не ограничиваются только видео.Дипфейк-аудио — это быстрорастущая область, имеющая огромное количество приложений.

Реалистичные дипфейки теперь можно создавать с помощью алгоритмов глубокого обучения всего за несколько часов (или, в некоторых случаях, минут) аудиозаписи человека, чей голос клонируется, и после создания модели голоса этот человек может заставлять говорить что угодно, например, когда в прошлом году фальшивая аудиозапись генерального директора использовалась для совершения мошенничества.

Deepfake audio имеет медицинское применение в виде замены голоса, а также в дизайне компьютерных игр — теперь программисты могут позволить внутриигровым персонажам говорить что угодно в реальном времени, а не полагаться на ограниченный набор сценариев, которые были записаны до игра была опубликована.

Как обнаружить дипфейк

По мере того как дипфейки становятся все более распространенными, обществу, скорее всего, придется адаптироваться к обнаружению видео с дипфейками точно так же, как онлайн-пользователи теперь настроены на обнаружение других видов фейковых новостей.

Часто, как в случае с кибербезопасностью, необходимо появление новых технологий дипфейков, чтобы обнаружить и предотвратить их распространение, что, в свою очередь, может вызвать порочный круг и потенциально нанести больше вреда.

Есть несколько индикаторов, которые выдают дипфейки:

  • Текущие дипфейки имеют проблемы с реалистичной анимацией лиц, и в результате получается видео, в котором объект никогда не моргает, либо моргает слишком часто или неестественно. Однако после того, как исследователи из Университета Олбани опубликовали исследование, обнаружившее аномалию моргания, были выпущены новые дипфейки, в которых этой проблемы больше не было.
  • Ищите проблемы с кожей или волосами, или лица, которые кажутся более размытыми, чем окружающая среда, в которой они расположены.Фокус может выглядеть неестественно мягким.
  • Освещение выглядит неестественно? Часто алгоритмы дипфейка сохраняют освещение клипов, которые использовались в качестве моделей для поддельного видео, что плохо соответствует освещению в целевом видео.
  • Звук может показаться не соответствующим человеку, особенно если видео было подделано, а оригинальный звук не был так тщательно обработан.

Борьба с дипфейками с помощью технологий

Хотя дипфейки со временем будут становиться все более реалистичными по мере совершенствования технологий, мы не совсем беззащитны, когда дело доходит до борьбы с ними. Ряд компаний разрабатывают методы обнаружения дипфейков, некоторые из них являются стартапами.

Sensity, например, разработала платформу обнаружения, похожую на антивирус для дипфейков, которая предупреждает пользователей по электронной почте, когда они смотрят что-то, что несет контрольные отпечатки синтетических носителей, созданных искусственным интеллектом. Sensity использует те же процессы глубокого обучения, что и для создания поддельных видео.

Operation Minerva использует более простой подход к обнаружению дипфейков.Алгоритм этой компании сравнивает потенциальные дипфейки с известным видео, которое уже было «цифровым образом снято». Например, он может обнаруживать примеры порнографии мести, распознавая, что дипфейк-видео — это просто модифицированная версия существующего видео, которое уже было каталогизировано Operation Minerva.

А в прошлом году Facebook организовал конкурс Deepfake Detection Challenge, открытую совместную инициативу, направленную на поощрение создания новых технологий для обнаружения дипфейков и других видов манипулируемых медиа. В конкурсе были разыграны призы до 500 000 долларов.

Дэйв Джонсон

Внештатный писатель

Что такое дипфейки и как они создаются?

Хотя машинное обучение существует уже давно, в последнее время глубокое обучение обрело собственную жизнь.Причина этого в основном связана с растущим объемом вычислительной мощности, которая стала широко доступной, а также с растущим объемом данных, которые можно легко собрать и использовать для обучения нейронных сетей.

Количество вычислительной мощности, доступной людям, начало стремительно расти на рубеже тысячелетий, когда графические процессоры (GPU) стали используется для неграфических вычислений, тенденция, которая становится все более распространенной за последнее десятилетие.Но вычислительные потребности глубокого обучения растут еще быстрее. Эта динамика подтолкнула инженеров к разработке электронных аппаратных ускорителей, специально предназначенных для глубокого обучения, ярким примером которых является тензорный процессор Google (TPU).

Здесь я опишу совсем другой подход к этой проблеме — использование оптических процессоров для выполнения вычислений нейронной сети с фотонами вместо электронов. Чтобы понять, как здесь может служить оптика, нужно немного узнать о том, как в настоящее время компьютеры выполняют нейросетевые вычисления.Так что терпите меня, пока я обрисовываю в общих чертах, что происходит под капотом.

Почти всегда искусственные нейроны создаются с использованием специального программного обеспечения, работающего на каких-либо цифровых электронных компьютерах. Это программное обеспечение предоставляет данному нейрону несколько входов и один выход. Состояние каждого нейрона зависит от взвешенной суммы его входов, к которым применяется нелинейная функция, называемая функцией активации. Результат, выход этого нейрона, затем становится входом для различных других нейронов.

Снижение энергетических потребностей нейронных сетей может потребовать вычислений со светом

Для эффективности вычислений эти нейроны сгруппированы в слои, при этом нейроны связаны только с нейронами в соседних слоях. Преимущество такой организации вещей, в отличие от возможности соединения между любыми двумя нейронами, заключается в том, что она позволяет использовать определенные математические приемы линейной алгебры для ускорения вычислений.

Хотя это еще не все, эти вычисления линейной алгебры являются наиболее требовательной к вычислительным ресурсам частью глубокого обучения, особенно по мере роста размера сети.Это верно как для обучения (процесс определения того, какие веса применять к входным данным для каждого нейрона), так и для логического вывода (когда нейронная сеть дает желаемые результаты).

Что это за загадочные вычисления линейной алгебры? Они не такие сложные на самом деле. Они включают операции на матрицы, которые представляют собой просто прямоугольные массивы чисел — электронные таблицы, если хотите, за вычетом описательных заголовков столбцов, которые вы можете найти в типичном файле Excel.

Это отличная новость, поскольку современное компьютерное оборудование очень хорошо оптимизировано для матричных операций, которые были основой высокопроизводительных вычислений задолго до того, как стало популярным глубокое обучение.Соответствующие матричные вычисления для глубокого обучения сводятся к большому количеству операций умножения и накопления, при которых пары чисел перемножаются, а их произведения складываются.

За прошедшие годы глубокое обучение потребовало постоянно растущего числа этих операций умножения и накопления. Рассмотреть возможность LeNet, новаторская глубокая нейронная сеть, предназначенная для классификации изображений. В 1998 году было показано, что он превосходит другие машинные методы распознавания рукописных букв и цифр. Но к 2012 году AlexNet, нейронная сеть, выполнявшая примерно в 1600 раз больше операций умножения и накопления, чем LeNet, смогла распознавать тысячи различных типов объектов на изображениях.

Для перехода от первоначального успеха LeNet к AlexNet потребовалось почти 11-кратное удвоение вычислительной производительности. В течение 14 лет закон Мура обеспечил большую часть этого роста. Задача состояла в том, чтобы сохранить эту тенденцию сейчас, когда закон Мура выдыхается. Обычное решение состоит в том, чтобы просто направить на решение проблемы больше вычислительных ресурсов, а также времени, денег и энергии.

В результате обучение современных крупных нейронных сетей часто оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Один Исследование, проведенное в 2019 году, показало, например, что обучение определенной глубокой нейронной сети для обработки естественного языка привело к выбросу CO 2 в пять раз больше, чем обычно связано с вождением автомобиля в течение его срока службы.

Улучшения в цифровых электронных компьютерах серии , безусловно, позволили глубокому обучению расцвести. Но это не означает, что единственный способ выполнять вычисления с помощью нейронных сетей — это использовать такие машины.Десятилетия назад, когда цифровые компьютеры были еще относительно примитивными, некоторые инженеры занимались сложными вычислениями, используя вместо этого аналоговые компьютеры. По мере совершенствования цифровой электроники эти аналоговые компьютеры отошли на второй план. Но, возможно, пришло время снова следовать этой стратегии, особенно когда аналоговые вычисления можно будет выполнять оптическим способом.

Давно известно, что оптические волокна могут поддерживать гораздо более высокие скорости передачи данных, чем электрические провода. Вот почему все линии дальней связи, начиная с конца 1970-х годов, стали оптическими.С тех пор оптические каналы передачи данных заменили медные провода для более коротких пролетов, вплоть до связи между стойками в центрах обработки данных. Оптическая передача данных быстрее и потребляет меньше энергии. Оптические вычисления обещают те же преимущества.

Но есть большая разница между передачей данных и вычислениями с ними. И именно здесь аналогово-оптические подходы сталкиваются с препятствиями. Обычные компьютеры основаны на транзисторах, которые представляют собой крайне нелинейные элементы схемы, а это означает, что их выходы не просто пропорциональны их входам, по крайней мере, при использовании для вычислений.Нелинейность — это то, что позволяет транзисторам включаться и выключаться, превращая их в логические вентили. Это переключение легко осуществить с помощью электроники, для которой нелинейностей пруд пруди. Но фотоны следуют уравнениям Максвелла, которые раздражающе линейны, а это означает, что выход оптического устройства обычно пропорционален его входам.

Хитрость заключается в том, чтобы использовать линейность оптических устройств для того, от чего больше всего зависит глубокое обучение: линейной алгебры.

Чтобы проиллюстрировать, как это можно сделать, я опишу здесь фотонное устройство, которое при соединении с какой-нибудь простой аналоговой электроникой может перемножать две матрицы вместе. Такое умножение объединяет строки одной матрицы со столбцами другой. Точнее, он умножает пары чисел из этих строк и столбцов и складывает их произведения — операции умножения и накопления, которые я описал ранее. Мои коллеги из Массачусетского технологического института и я опубликовали статью о том, как это можно сделать. в 2019 году.Сейчас мы работаем над созданием такого умножителя оптической матрицы.

Оптическая передача данных быстрее и потребляет меньше энергии. Оптические вычисления обещают те же преимущества.

Основным вычислительным блоком в этом устройстве является оптический элемент, называемый Светоделитель. Хотя его внешний вид на самом деле более сложен, вы можете думать о нем как о наполовину посеребренном зеркале, установленном под углом 45 градусов. Если вы направите в него луч света сбоку, светоделитель позволит половине этого света пройти прямо через него, а другая половина отразится от наклонного зеркала, заставляя его отражаться под углом 90 градусов от входящего луча. .

Теперь направьте второй луч света, перпендикулярный первому, в этот светоделитель так, чтобы он падал на другую сторону наклонного зеркала. Половина этого второго луча будет точно так же передана, а половина отражена под углом 90 градусов. Два выходных луча будут объединены с двумя выходами первого луча. Таким образом, этот светоделитель имеет два входа и два выхода.

Чтобы использовать это устройство для умножения матриц, вы генерируете два световых луча с напряженностью электрического поля, которая пропорциональна двум числам, которые вы хотите перемножить.Назовем эти напряженности поля х и у . Направьте эти два луча в светоделитель, который объединит эти два луча. Этот конкретный светоделитель делает это таким образом, что дает два выхода, электрические поля которых имеют значения ( x + y )/√2 и ( x y )/√2.

Помимо светоделителя, этот аналоговый умножитель требует двух простых электронных компонентов — фотодетекторов — для измерения двух выходных лучей. Однако они не измеряют напряженность электрического поля этих лучей. Они измеряют мощность луча, которая пропорциональна квадрату напряженности его электрического поля.

Почему это отношение важно? Чтобы понять это, требуется немного алгебры, но ничего, кроме того, чему вы научились в старшей школе. Вспомните, что когда вы возводите в квадрат ( x + y )/√2 получается ( x 2 + 2 xy + y 2 )/2. А возведя в квадрат ( x y )/√2, вы получите ( x 2 − 2 xy + y 2 )/2.Вычитание последнего из первого дает 2 xy .

Сделайте паузу, чтобы обдумать значение этой простой математики. Это означает, что если вы кодируете число как луч света определенной интенсивности, а другое число как луч света другой интенсивности, пропускаете их через такой светоделитель, измеряете два выхода с помощью фотодетекторов и отрицаете один из результирующих электрических сигналов. прежде чем суммировать их вместе, у вас будет сигнал, пропорциональный произведению ваших двух чисел.

Моделирование интегрированного интерферометра Маха-Цендера, установленного в ускорителе нейронных сетей компании Lightmatter, показывает три различных состояния, при которых свет, проходящий по двум ветвям интерферометра, претерпевает различные относительные фазовые сдвиги (0 градусов в a, 45 градусов в b и 90 градусов в в). Лайтматтер

Мое описание звучит так, как будто каждый из этих световых лучей должен удерживаться неподвижно. Фактически, вы можете кратковременно пульсировать светом в двух входных лучах и измерять выходной импульс.Более того, вы можете подавать выходной сигнал на конденсатор, который затем будет накапливать заряд, пока длится импульс. Затем вы можете снова ввести импульсы на ту же продолжительность, на этот раз закодировав два новых числа, которые нужно перемножить. Их продукт добавляет еще немного заряда конденсатору. Вы можете повторить этот процесс столько раз, сколько захотите, каждый раз выполняя другую операцию умножения и накопления.

Таким образом, использование импульсного света позволяет выполнять множество таких операций в быстрой последовательности.Наиболее энергоемкой частью всего этого является считывание напряжения на этом конденсаторе, для чего требуется аналого-цифровой преобразователь. Но вам не обязательно делать это после каждого импульса — вы можете дождаться окончания последовательности, скажем, Н импульсов. Это означает, что устройство может выполнять N операций умножения и накопления, используя одинаковое количество энергии для считывания ответа независимо от того, является ли N маленьким или большим. Здесь N соответствует количеству нейронов на слой в вашей нейронной сети, которое легко может исчисляться тысячами.Таким образом, эта стратегия использует очень мало энергии.

Иногда вы можете сэкономить энергию и на входе. Это связано с тем, что одно и то же значение часто используется в качестве входных данных для нескольких нейронов. Вместо того, чтобы многократно преобразовывать это число в свет, каждый раз потребляя энергию, его можно преобразовать только один раз, а созданный световой луч можно разделить на множество каналов. Таким образом, затраты энергии на преобразование входных данных амортизируются в течение многих операций.

Для разделения одного луча на множество каналов не требуется ничего более сложного, чем линза, но поставить линзы на чип бывает непросто.Таким образом, устройство, которое мы разрабатываем для выполнения расчетов нейронной сети оптическим путем, вполне может оказаться гибридом, сочетающим высокоинтегрированные фотонные чипы с отдельными оптическими элементами.

Я изложил здесь стратегию моих коллег и меня, но есть и другие способы снять шкуру с оптического кота. Другая многообещающая схема основана на так называемом интерферометре Маха-Цендера, который сочетает в себе два светоделителя и два полностью отражающих зеркала. Его также можно использовать для оптического умножения матриц.Два стартапа из Массачусетского технологического института, Lightmatter и Lightelligence, разрабатывают ускорители оптических нейронных сетей на основе этого подхода. Компания Lightmatter уже построила прототип, в котором используется изготовленный ею оптический чип. И компания рассчитывает начать продажу платы оптического ускорителя, использующей этот чип, в конце этого года.

Еще один стартап, использующий оптику для вычислений, — Optalysis, которая надеется возродить довольно старую концепцию. Одним из первых применений оптических вычислений в 1960-х годах была обработка данных радаров с синтезированной апертурой.Ключевой частью задачи было применение к измеренным данным математической операции, называемой преобразованием Фурье. Цифровые компьютеры того времени боролись с такими вещами. Даже сейчас применение преобразования Фурье к большим объемам данных может потребовать значительных вычислительных ресурсов. Но преобразование Фурье можно выполнить оптически, используя только линзу, как в течение нескольких лет инженеры обрабатывали данные с синтетической апертурой. Optalysis надеется обновить этот подход и применить его более широко.

Теоретически фотоника может ускорить глубокое обучение на несколько порядков.

Так же есть компания под названием Luminous, созданный Принстонским университетом, который работает над созданием импульсных нейронных сетей на основе чего-то, что он называет лазерным нейроном. Спайковые нейронные сети более точно имитируют работу биологических нейронных сетей и, подобно нашему собственному мозгу, способны выполнять вычисления, используя очень мало энергии. Аппаратное обеспечение Luminous все еще находится на ранней стадии разработки, но перспектива объединения двух энергосберегающих подходов — импульсного и оптического — весьма интересна.

Конечно, предстоит решить еще много технических проблем. Один из них заключается в повышении точности и динамического диапазона аналоговых оптических вычислений, которые далеко не так хороши, как то, что может быть достигнуто с помощью цифровой электроники. Это связано с тем, что эти оптические процессоры страдают от различных источников шума, а цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, используемые для ввода и вывода данных, имеют ограниченную точность. Действительно, трудно представить оптическую нейронную сеть, работающую с точностью более 8–10 бит.Хотя существует 8-битное электронное оборудование для глубокого обучения (хорошим примером является Google TPU), эта отрасль требует более высокой точности, особенно для обучения нейронных сетей.

Также существует сложность с интеграцией оптических компонентов в чип. Поскольку эти компоненты имеют размеры в десятки микрометров, их нельзя упаковать почти так же плотно, как транзисторы, поэтому требуемая площадь кристалла быстро увеличивается. Демонстрация этого подхода в 2017 году исследователями Массачусетского технологического института включала чип с номером 1.5 миллиметров по бокам. Размер даже самых больших чипов не превышает нескольких квадратных сантиметров, что накладывает ограничения на размеры матриц, которые можно обрабатывать параллельно таким образом.

Есть много дополнительных вопросов, связанных с компьютерной архитектурой, которые исследователи фотоники склонны заметать под ковер. Однако ясно, что, по крайней мере теоретически, фотоника может ускорить глубокое обучение на несколько порядков.

Основываясь на технологии, доступной в настоящее время для различных компонентов (оптические модуляторы, детекторы, усилители, аналого-цифровые преобразователи), разумно предположить, что энергоэффективность вычислений на основе нейронных сетей может быть в 1000 раз выше, чем у современных электронных процессоров. .Делая более агрессивные предположения о новых оптических технологиях, этот фактор может достигать миллиона. А поскольку электронные процессоры ограничены по мощности, эти улучшения энергоэффективности, скорее всего, приведут к соответствующим улучшениям скорости.

Многим концепциям аналоговых оптических вычислений уже десятки лет. Некоторые даже предшествовали кремниевым компьютерам. Схемы оптического матричного умножения и даже для оптических нейронных сетей были впервые продемонстрированы в 1970-х годах.Но этот подход не прижился. Будет ли на этот раз все иначе? Возможно, по трем причинам.

Во-первых, сейчас глубокое обучение действительно полезно, а не просто академическое любопытство. Второй, мы не можем полагаться только на закон Мура, чтобы продолжать совершенствовать электронику. И, наконец, у нас есть новая технология, недоступная предыдущим поколениям: интегрированная фотоника. Эти факторы говорят о том, что на этот раз оптические нейронные сети появятся в реальности — и будущее таких вычислений действительно может быть фотонным.

Это настоящее видео?

Обработанное видео повсюду. В конце концов, наши любимые фильмы и телепередачи постоянно используют монтаж и компьютерные изображения для создания фантастических сцен. Ситуация усложняется, когда поддельные видео представляются как точные изображения реальных событий.Существует два основных вида обмана:

  • Дешевые подделки: это видео, измененные с помощью классических инструментов редактирования видео, таких как редактирование дубляжа, ускорение или замедление или объединение разных сцен для изменения контекста.
  • Deepfakes: это видео, которые изменены или сгенерированы с использованием искусственного интеллекта, нейронных сетей и машинного обучения.

В прошлом году в Интернете было распространено видео со спикером Палаты представителей Нэнси Пелоси, которое было замедлено, из-за чего казалось, что она находится в состоянии алкогольного опьянения.

Эдвард Дж. Дельп, профессор Школы электротехники и вычислительной техники Университета Пердью, 25 лет занимается изучением медиа-криминалистики. Он говорит, что более широкий доступ к программному обеспечению искусственного интеллекта и расширенным инструментам редактирования означает, что почти каждый может создавать поддельный контент. И не нужно быть изощренным, чтобы быть эффективным.

Эдвард.Дж. Дельп, профессор электротехники и вычислительной техники, Университет Пердью

«Люди будут покупать вещи, которые укрепляют их нынешние убеждения», — говорит он. «Поэтому они поверят даже плохо обработанному видео, если оно о ком-то, кто им не нравится или о ком они думают определенным образом».

Команда Delp разрабатывает способы обнаружения поддельных видео. Вот несколько его советов по обнаружению дешевых и дипфейков, скрывающихся в ваших лентах социальных сетей:

Акцент на естественных деталях

«Посмотрите на человека на видео и посмотрите, не моргают ли его глаза как-то странно», — говорит Дельп.Технология, используемая для создания дипфейковых видео, с трудом воспроизводит естественные модели моргания и движения из-за того, как системы обучены.

«Кроме того, наблюдая за движением их головы, вы сможете увидеть, есть ли неестественные движения». Это может свидетельствовать о том, что видео и звук не синхронизированы или что в части видео были внесены временные исправления.

Убедитесь, что все соответствует

«Если это выстрел в голову и плечи, посмотрите на их голову и тело и на то, что позади них», — говорит он.«Это совпадает или между ними есть странные отношения?» Дополнительно: кажется, что освещение выключено? Кажется ли человек или какой-то аспект сцены «наклеенным»? Им можно было манипулировать.

Слушайте подсказки

Видео Пелоси «воспроизводилось с несколько более низкой частотой кадров», — объясняет Дельп. «Проблема в том, что звуковая дорожка также замедлялась.Так что не только ее речь была медленной, но и другие звуки в видео тоже. Это намек на то, что что-то не так.

Проверить метаданные

Это более сложная стратегия, которую использует команда Delp, и она может быть включена в программное обеспечение для обнаружения, которое в будущем будет использоваться, скажем, в средствах массовой информации. «Эти встроенные данные сообщают вам больше об изображении или видео, например, когда оно было снято и в каком формате», — говорит Делп.Эти данные, своего рода черный ящик, могут дать ключ к любым манипуляциям.

Проверьте свои знания

Нажмите на видео, которое, по вашему мнению, было изменено. (Примечание: в этом отрывке нет звука.)

или

Кредит: Стэнфордский университет/Майкл Золлхёфер

Исследователи из Вашингтонского университета взяли аудиозапись речи бывшего президента Барака Обамы, а затем использовали видео из отдельной речи Обамы, чтобы создать реалистичное видео с синхронизацией губ, на котором Обама произносит первую речь.Другими словами, они изменили то, как двигался его рот. Посмотрите, как его челюсть, подбородок и нижняя половина рта неестественно двигаются в измененной версии.

Если у вас есть смартфон или вы когда-либо разговаривали с виртуальным помощником по телефону, вы, вероятно, уже взаимодействовали с управляемыми аудиоголосами.Но, как и поддельное видео, поддельный звук стал очень сложным благодаря искусственному интеллекту — и он может быть столь же разрушительным.

Виджай Баласубраманьян — генеральный директор и соучредитель Pindrop, компании, которая создает решения для защиты от вреда, который может нанести поддельный звук. Он говорит, что манипулирование звуком является основой для многих мошеннических действий, которые могут разрушить жизнь людей и даже скомпрометировать крупные компании.«Каждый год мы видим около 470 миллионов долларов убытков от мошенничества, в том числе от банковских переводов и телефонного мошенничества. Это огромные масштабы», — говорит он.

Виджай Баласубраманьян, генеральный директор и соучредитель Pindrop Security

В то время как некоторые из них основаны на основных приемах, подобных дешевым поддельным видео — манипулированию высотой тона, чтобы звучать как другой пол, или вставке наводящих на размышления фоновых шумов — Баласубраманьян говорит, что прогон чьего-то голоса через несколько часов с помощью программного обеспечения ИИ может дать вам достаточно данных для манипулирования голосом. чтобы сказать все, что вы хотите.А звук может быть настолько реалистичным, что человеческому уху трудно уловить разницу.

Однако это не невозможно. Когда вы прослушиваете обработанный звук, обратите внимание на следующее:

Прислушайтесь к вью

«Если у вас недостаточно звука, чтобы заполнить все различные звуки чьего-то голоса, результат, как правило, звучит более плаксиво, чем люди», — говорит Баласубраманьян.Причина, объясняет он, в том, что программам искусственного интеллекта трудно отличить общий шум от речи в записи. «Машина не знает ничего другого, поэтому весь этот шум упакован как часть голоса».

Обратите внимание на время

«Когда вы записываете звук, каждая секунда анализируемого звука дает от 8 000 до 40 000 точек данных для вашего голоса», — говорит Баласубраманьян.«Но то, что собираются сделать некоторые алгоритмы, — это просто заставить созданный голос звучать похоже, не обязательно следовать человеческой модели воспроизведения речи. Поэтому, если голос говорит «Привет, Пол», вы можете заметить, что скорость перехода от «Привет» к «Пол» была слишком быстрой».

Обратите внимание на глухие согласные

Произнесите звук «т» ртом, как будто вы начинаете произносить слово «скажи».Теперь произнесите звук «м», как будто вы собираетесь сказать «мама». Вы замечаете разницу? Некоторые согласные звуки, такие как т, ф и с, можно произносить без помощи голоса. Они называются глухими согласными или, в мире аудиокриминалистики, фрикативами. «Когда вы произносите эти фрикативные звуки, такой звук очень похож на шум», — говорит Баласубраманьян. «У них другие характеристики, чем у других частей вокальной речи, и машины не очень хорошо их воспроизводят».

Как это звучит

Прослушайте этот измененный звук.Обратите внимание на скорость слов и расположение согласных, а также на то, как они звучат в отличие от естественной речи.

Искусственный интеллект может дойти до создания целых людей из воздуха, используя технологии глубокого обучения, подобные тем, которые используются в сложных аудио- и видеоподделках.По сути, программа получает тысячи и тысячи версий чего-либо — в данном случае человеческих лиц — и «учится», как это воспроизводить. StyleGAN — одна из таких программ, и это искусственный мозг, стоящий за ThisPersonDoesNotExist, веб-сайтом, запущенным инженером-программистом Филиппом Вангом, который случайным образом генерирует поддельные лица.

Эта технология может быть легко использована в качестве основы для фальшивых онлайн-профилей и персонажей, которые могут быть встроены в целые фальшивые сети и компании для целей крупномасштабного обмана.

«Я думаю, что те, кто не знает об этой технологии, наиболее уязвимы, — сказал Ван CNN в 2019 году. — Это похоже на фишинг — если вы не знаете об этом, вы можете попасться на эту удочку».

Поддельные лица на самом деле легче обнаружить, чем поддельные видео или аудио, если вы знаете, что ищете. Вирусный твит от Бена Ниммо, лингвиста и эксперта по безопасности, подробно описывает некоторые из наиболее очевидных подсказок с использованием поддельных лиц ниже.

Изучите аксессуары, такие как очки и украшения

«Человеческие лица склонны [к] асимметрии, — пишет Ниммо. — Очки, не так уж и много. Такие вещи, как очки и серьги, могут не совпадать с одной стороны лица на другой или могут странно деформироваться на лице.Такие вещи, как шляпы, могли сливаться с волосами и фоном. Фото: thispersondoesnotexist.com/Nvidia

«Фоны еще сложнее, потому что в пейзажах больше разнообразия, чем в лицах», — пишет Ниммо. Деревья, здания и даже края других «лиц» (если снимок представляет собой обрезанное групповое фото) могут искажаться или повторяться совершенно неестественным образом. То же самое касается волос — может быть неясно, где кончаются волосы и начинается фон, или общая структура волос может выглядеть неправильно.Кредит: thispersondoesnotexist.com/Nvidia

Зубы и уши кажутся простыми на расстоянии, но вблизи представляют собой очень неправильные структуры. Подобно проблеме симметрии с очками и украшениями, у программы ИИ могут возникнуть проблемы с предсказанием количества и формы зубов или неправильных завитков уха. Зубы могут дублироваться, перекрываться или исчезать по бокам рта.Внутренняя часть уха может выглядеть размытой, или уши могут выглядеть крайне несоответствующими. Предоставлено: thispersondoesnotexist.com/Nvidia

.

Конечно, советы по обнаружению манипулируемых СМИ работают только в том случае, если что-то в СМИ — или реакция на них — вызывает у вас подозрения. Развитие здорового скептицизма и аналитических способностей, позволяющих обнаружить эти манипуляции, — это работа не для ваших глаз или ушей, а для вашего чувства суждения.Повышение уровня вашей медийной грамотности может помочь вам понять, когда какая-то новость кажется подозрительной, и помочь вам предпринять шаги, чтобы подтвердить или опровергнуть ее.

Тереза ​​Джарруссо обучает медийной грамотности учителей, студентов и пожилых людей по всей стране. Она говорит, что для развития медиаграмотности необходимы разные сильные стороны.

Тереза ​​Джарруссо, педагог по медиаграмотности и эксперт

«Я обнаружил, что у взрослых есть навыки критического мышления и история, чтобы обнаруживать дезинформацию, но они не являются цифровыми аборигенами.У них нет цифровых навыков», — говорит она. «Подростки обладают цифровыми и техническими навыками, но не скептицизмом и критическим мышлением».

Джарруссо выделяет пять различных типов дезинформации:

  • Манипулятивные медиа: Фотошопы, отредактированные «дешевые фейки» и некоторые дипфейки.
  • Сфабрикованные носители: Сгенерированные носители, такие как поддельные лица и некоторые дипфейки.
  • Ложный контекст: когда фотография, фрагмент видео или даже целое событие вырваны из контента и присоединены к другому повествованию.
  • Самозваные СМИ: когда кто-то притворяется авторитетным источником новостей или выдает себя за источник новостей.
  • Сатира: Дезинформация, сознательно созданная с целью развлечения или комментирования.

Когда вы сталкиваетесь с сомнительной информацией, будь то опубликованная в Facebook возмущенным родственником или вызывающая разногласия среди политиков в Twitter, у Джарруссо есть несколько советов, как ее проверить или опровергнуть:

Проверить несколько источников

Это известно как метод бокового чтения.«Вот как люди должны исследовать, и как исследуют фактчекеры», — говорит Гиарруссо. «Открывайте вкладки и сравнивайте и сопоставляйте. Загляните в источник, а потом в автора. Если это публикация, о которой вы не знаете, узнайте, надежен ли сайт. Сообщается ли информация где-либо еще, и если да, то как?» она сказала. «Это не поможет вам получить информацию о плохом актере от плохого актера. Вы должны узнать, что говорят другие люди».

Практикуйте метод SIFT

Этот метод, по словам Джарруссо, разработан Майком Колфилдом из Университета Торонто.Шаги следующие:

СТОП: «Не ставьте лайки, не комментируйте и не делитесь, пока не проведете расследование», — говорит Джарруссо. «Часть хорошей дезинформации заключается в том, что она вызывает эмоциональный отклик. Он пытается спровоцировать эмоциональную реакцию, чтобы вы в нее ввязались».

ИССЛЕДОВАНИЕ: здесь пригодится навык бокового чтения.

НАЙДИТЕ другое освещение: «Сообщают ли об этом другие люди, представлено ли оно таким же образом? У них другая точка зрения?» Джарруссо также предостерегает от циркулярных репортажей, когда все СМИ, сообщающие об истории, ведут к одному и тому же первоисточнику.

TRACE утверждает, цитирует и ссылается на первоисточник: «Это самый большой шаг для дипфейков и дешевых фейков», — говорит она.«Мы не видеоредакторы и не фоторедакторы. Но если вы сможете найти оригинальную версию, вы сможете увидеть, есть ли изменения». Например, в случае с прошлогодним видео Пелоси, которое было замедлено, «если вы вернетесь к другим видео с этого события, это будет совершенно очевидно», — говорит она.

Что делает жизнь в мире поддельных и манипулируемых СМИ еще более запутанной, так это то, что такие творения не всегда используются во зло.Глубокие фейковые видео могут создавать уникальные впечатления для потребителей и, в случае с недавней рекламой телевизионного сервиса Hulu, позволяют знаменитостям представить свое лицо и голос в проекте, фактически не присутствуя там вообще. Звук, созданный искусственным интеллектом, может изменить жизнь людей, которые не могут говорить.

Эти технологии быстро развиваются во всех направлениях, поэтому наши методы их обнаружения и самозащиты тоже должны развиваться.

«Это гонка вооружений, — говорит Баласубраманьян. Он беспокоится о том, что может случиться, если кто-то с этой сложной технологией пойдет за крупным мировым лидером или в конечном итоге изобретет целое событие из воздуха.

«Мы должны продолжать развивать технологии и машины, чтобы оставаться впереди.

Так что на данный момент средний человек может не иметь сложных алгоритмов или многолетнего опыта в обнаружении поддельных медиа. Но их пять чувств — и здоровая доля скептицизма — могут стать первой линией защиты.

Что такое дипфейк ИИ? Определение из WhatIs.com

Глубокий фейк (также пишется как дипфейк) — это тип искусственного интеллекта, используемый для создания убедительных изображений, аудио- и видеообманов.Этот термин, описывающий как технологию, так и получающийся в результате поддельный контент, представляет собой смесь глубокого обучения и подделки.

Пример использования включает случай, когда благотворительная организация здравоохранения в Великобритании использовала дипфейк, чтобы заставить Дэвида Бекхэма доставить сообщение о борьбе с малярией. Это сообщение также было доставлено на девяти языках. Тем не менее, наиболее заметный и наиболее опасный вариант использования — это когда другие решают использовать технологию в гнусных целях. Их можно использовать для распространения ложной информации из надежного источника, например, для предвыборной агитации.Это привело к мысли, что эта технология разрушительна для современной жизни.

Как работают дипфейки

Контент Deepfake создается с использованием двух конкурирующих алгоритмов ИИ — один называется генератором, а другой — дискриминатором. Генератор, который создает фальшивый мультимедийный контент, просит дискриминатор определить, является ли контент реальным или искусственным.

Вместе генератор и дискриминатор образуют так называемую генеративно-состязательную сеть (GAN).Каждый раз, когда дискриминатор точно идентифицирует контент как сфабрикованный, он предоставляет генератору ценную информацию о том, как улучшить следующий дипфейк.

Первым шагом в создании GAN является определение желаемого результата и создание обучающего набора данных для генератора. Как только генератор начинает создавать приемлемый уровень выходного сигнала, видеоклипы можно подавать на дискриминатор.

По мере того, как генератор становится лучше в создании поддельных видеоклипов, дискриминатор становится лучше в их обнаружении.И наоборот, по мере того, как дискриминатор становится лучше в распознавании поддельных видео, генератор становится лучше в их создании.

До недавнего времени видеоконтент было сложнее изменить каким-либо существенным образом. Однако, поскольку дипфейки создаются с помощью ИИ, они не требуют значительных навыков, которые в противном случае потребовались бы для создания реалистичного видео. К сожалению, это означает, что почти каждый может создать дипфейк для продвижения выбранной им программы. Например, дипфейк может быть использован для распространения ложной информации через кандидата в президенты.Microsoft, однако, разработала для этой цели программное обеспечение для обнаружения дипфейков на основе искусственного интеллекта. Инструмент может автоматически анализировать видео и фотографии, чтобы определить степень уверенности в том, что медиа были манипулированы.

Еще одна возможная опасность, которую представляют дипфейки, заключается в том, что люди будут принимать такие видео за чистую монету, а после осознания того, что это подделка, люди вообще перестанут верить в достоверность любого видеоконтента.

дипфейков разрушат общество. Мы не готовы.

Ни один из этих людей не существует. Эти изображения были сгенерированы с использованием технологии дипфейк.

thispersondoesnotexist.com

В прошлом месяце во время популярного документального сериала ESPN «Последний танец » State Farm дебютировала с телевизионной рекламой, которая стала одной из самых широко обсуждаемых рекламных роликов за последнее время. Похоже, на нем были показаны кадры 1998 года, на которых аналитик ESPN делает поразительно точные прогнозы относительно 2020 года.

Как оказалось, ролик не настоящий: он был сгенерирован с помощью передового искусственного интеллекта.Ролик удивил, развеселил и порадовал зрителей.

Однако зрители должны были чувствовать глубокую озабоченность.

Реклама State Farm была хорошим примером важного и опасного нового явления в ИИ: дипфейков. Технология Deepfake позволяет любому, у кого есть компьютер и подключение к Интернету, создавать реалистичные фотографии и видео людей, говорящих и делающих то, чего они на самом деле не говорили и не делали.

Комбинация фраз «глубокое обучение» и «подделка», дипфейки впервые появились в Интернете в конце 2017 года, основанные на новом инновационном методе глубокого обучения, известном как генеративно-состязательные сети (GAN).

Несколько дипфейковых видеороликов недавно стали вирусными, позволив миллионам людей во всем мире впервые ощутить эту новую технологию: президент Обама использует ругательство для описания президента Трампа, Марк Цукерберг признает, что истинная цель Facebook — манипулировать пользователями и эксплуатировать их, трансформация Билла Хейдера в Аль Пачино в ночном ток-шоу.

Количество дипфейкового контента в сети растет быстрыми темпами. Согласно отчету стартапа Deeptrace, в начале 2019 года в сети было 7964 дипфейковых видео; всего девять месяцев спустя эта цифра подскочила до 14 678 человек.Без сомнения, с тех пор он продолжал расти.

Несмотря на то, что сегодняшняя технология дипфейка впечатляет, она все еще не совсем соответствует аутентичным видеозаписям — при внимательном рассмотрении обычно можно определить, что видео является дипфейком. Но технологии совершенствуются с головокружительной скоростью. Эксперты прогнозируют, что вскоре дипфейки будут неотличимы от настоящих изображений.

«В январе 2019 года дипфейки содержали ошибки и мерцали, — сказал Хани Фарид, профессор Калифорнийского университета в Беркли и эксперт по дипфейкам.«Девять месяцев спустя я никогда не видел ничего похожего на то, как быстро они движутся. Это верхушка айсберга».

Сегодня мы стоим на переломном этапе. В ближайшие месяцы и годы дипфейки грозят превратиться из интернет-странности в широко разрушительную политическую и социальную силу. Общество должно действовать сейчас, чтобы подготовиться.


Когда видишь, не веришь

Первый вариант использования технологии дипфейка, который широко применяется — как это часто бывает с новыми технологиями — это порнография.Согласно отчету Deeptrace, по состоянию на сентябрь 2019 года 96% дипфейковых видео в Интернете были порнографическими.

Появилось несколько веб-сайтов, специально посвященных дипфейковой порнографии, которые в совокупности набрали сотни миллионов просмотров за последние два года. Дипфейковая порнография почти всегда не требует согласия и включает искусственный синтез явных видео, в которых участвуют известные знаменитости или личные контакты.

Из этих темных уголков сети использование дипфейков начало распространяться на политическую сферу, где потенциал для хаоса еще больше.

Не нужно большого воображения, чтобы понять, какой вред может быть нанесен, если всему населению будут показывать сфабрикованные видеоролики, которые они считают реальными. Представьте дипфейковые кадры, на которых политик участвует во взяточничестве или сексуальном насилии прямо перед выборами; или американских солдат, совершающих зверства против мирных жителей за границей; или президента Трампа, объявившего о запуске ядерного оружия против Северной Кореи. В мире, где существует даже некоторая неопределенность в отношении подлинности таких клипов, последствия могут быть катастрофическими.

Из-за широкой доступности технологии такие кадры может создавать кто угодно: спонсируемые государством деятели, политические группы, отдельные лица.

В недавнем отчете The Brookings Institution мрачно обобщил ряд политических и социальных опасностей, которые представляют собой дипфейки: «искажение демократического дискурса; манипулирование выборами; подрыв доверия к институтам; ослабление журналистики; обострение социальных разногласий; подрыв общественной безопасности; нанесение трудновосполнимого ущерба репутации видных деятелей, в том числе выборных должностных лиц и кандидатов на должности.

Учитывая ставки, американские законодатели начали обращать внимание.

«В прежние времена, если вы хотели угрожать Соединенным Штатам, вам требовалось 10 авианосцев, ядерное оружие и ракеты большой дальности», — заявил недавно сенатор США Марко Рубио. «Сегодня… все, что вам нужно, — это возможность создать очень реалистичное фальшивое видео, которое может подорвать наши выборы, которое может ввергнуть нашу страну в огромный внутренний кризис и глубоко ослабить нас».

Технологи согласны.По словам Хани Фарид, одного из ведущих мировых экспертов по дипфейкам: «Если мы не можем поверить видео, аудио, изображениям, информации, собранной со всего мира, это серьезный риск для национальной безопасности. ”

Этот риск уже не просто гипотетический: существуют ранние примеры влияния дипфейков на политику в реальном мире. Специалисты предупреждают, что эти инциденты — канарейки в угольной шахте.

В прошлом месяце политическая группа в Бельгии опубликовала дипфейк-видео, на котором премьер-министр Бельгии произносит речь, в которой вспышка COVID-19 связывается с ущербом для окружающей среды и содержится призыв к решительным действиям в связи с изменением климата.По крайней мере, некоторые зрители поверили, что речь была настоящей.

Что еще более коварно, сама возможность того, что видео может быть дипфейком, может вызвать путаницу и способствовать политическому обману, независимо от того, действительно ли использовалась технология дипфейка. Наиболее ярким примером этого является Габон, небольшая страна в Центральной Африке.

В конце 2018 года президент Габона Али Бонго несколько месяцев не появлялся на публике. Ходили слухи, что он уже недостаточно здоров для должности или даже что он умер.Пытаясь развеять эти опасения и восстановить лидерство Бонго в стране, его администрация объявила, что в день Нового года он выступит с общенациональным телеобращением.

В видеообращении (которое стоит проверить лично) Бонго выглядит чопорным и неестественным, с неестественной речью и манерами лица. Ролик сразу же породил подозрения, что власти что-то скрывают от общественности. Политические противники Бонго заявили, что кадры были дипфейком и что президент недееспособен или мертв.Слухи о дипфейковом заговоре быстро распространились в социальных сетях.

Политическая ситуация в Габоне стремительно дестабилизируется. В течение недели военные совершили переворот — первый в стране с 1964 года — сославшись на новогоднее видео как на доказательство того, что с президентом что-то не так.

До сих пор эксперты не могут однозначно сказать, было ли новогоднее видео подлинным, хотя большинство считает, что да. (Переворот оказался неудачным; с тех пор Бонго появился на публике и остается у власти по сей день).

А вот было ли это видео реальным, почти не имеет значения. Более важный урок заключается в том, что появление дипфейков затруднит для общественности различение того, что реально, а что фальшивка, и эту ситуацию неизбежно будут использовать политические деятели — с потенциально разрушительными последствиями.

«Люди уже используют тот факт, что дипфейки существуют, чтобы дискредитировать подлинные видеодоказательства», — сказал профессор Университета Южной Калифорнии Хао Ли. «Несмотря на то, что есть кадры, на которых вы что-то делаете или говорите, вы можете сказать, что это дипфейк, и доказать обратное очень сложно.

В ходе двух недавних инцидентов политики в Малайзии и Бразилии пытались избежать последствий компрометации видеозаписей, заявляя, что видео были дипфейками. В обоих случаях никто не смог окончательно установить обратное, и общественное мнение по-прежнему разделилось.

Исследователь Авив Овадья предупреждает о том, что она называет «апатией к реальности»: «Слишком много усилий, чтобы понять, что реально, а что нет, поэтому вы более склонны просто придерживаться своих прежних связей.

В мире, где видеть больше не значит верить, способность большого сообщества прийти к согласию относительно того, что является правдой, а тем более участвовать в конструктивном диалоге по этому поводу, внезапно кажется ненадежной.

Игра в технологические кошки-мышки

Основной технологией, которая делает возможными дипфейки, является ветвь глубокого обучения, известная как генеративно-состязательные сети (GAN). Сети GAN были изобретены Яном Гудфеллоу в 2014 году во время учебы в аспирантуре Монреальского университета, одного из ведущих мировых исследовательских институтов ИИ.

В 2016 году великий ИИ Ян ЛеКун назвал GAN «самой интересной идеей в области машинного обучения за последние десять лет».

До разработки GAN нейронные сети умели классифицировать существующий контент (например, понимать речь или распознавать лица), но не могли создавать новый контент. GAN дали нейронным сетям возможность не только воспринимать, но и создавать.

Концептуальный прорыв Гудфеллоу заключался в том, чтобы спроектировать GAN с использованием двух отдельных нейронных сетей — одной, известной как «генератор», другой, известной как «дискриминатор», — и противопоставить их друг другу.

Начиная с заданного набора данных (скажем, коллекции фотографий человеческих лиц), генератор начинает генерировать новые изображения, которые с точки зрения пикселей математически подобны существующим изображениям. Между тем, дискриминатор получает фотографии, не сообщая, взяты ли они из исходного набора данных или из выходных данных генератора; его задача — определить, какие фотографии были сгенерированы синтетическим путем.

По мере того, как две сети итеративно работают друг против друга — генератор пытается обмануть дискриминатор, дискриминатор пытается разузнать творения генератора, — они оттачивают возможности друг друга.В конце концов, вероятность успеха классификации дискриминатора падает до 50%, что не лучше, чем случайное угадывание, а это означает, что синтетически сгенерированные фотографии стали неотличимы от оригиналов.

Одной из причин распространения дипфейков является принцип открытого исходного кода сообщества машинного обучения: начиная с оригинальной статьи Гудфеллоу, всякий раз, когда происходит исследовательский прогресс в генеративном моделировании, технология, как правило, предоставляется бесплатно для всех в мире для загрузки и использования. .

Учитывая, что дипфейки в первую очередь основаны на ИИ, некоторые рассматривают ИИ как решение вредоносных приложений для дипфейков. Например, исследователи создали сложные системы обнаружения дипфейков, которые оценивают освещение, тени, движения лица и другие особенности, чтобы помечать сфабрикованные изображения. Еще один инновационный защитный подход — добавить фильтр к файлу изображения, который делает невозможным использование этого изображения для создания дипфейка.

Появилось несколько стартапов, предлагающих программное обеспечение для защиты от дипфейков, включая Truepic и Deeptrace.

Тем не менее, такие технологические решения вряд ли смогут остановить распространение дипфейков в долгосрочной перспективе. В лучшем случае они приведут к бесконечной динамике игры в кошки-мышки, подобной той, что существует сегодня в кибербезопасности, когда прорывы в области обнаружения дипфейков стимулируют дальнейшие инновации в генерации дипфейков. Открытый исходный код исследований ИИ делает это еще более вероятным.

Например, в 2018 году исследователи из Университета Олбани опубликовали анализ, показывающий, что неравномерное моргание часто является явным признаком того, что видео является фальшивым.Это был полезный прорыв в борьбе с дипфейками — до тех пор, пока через несколько месяцев не начали появляться новые видео с дипфейками, которые исправили это мерцающее несовершенство.

«У нас меньше оружия, — сказал Фарид. «Количество людей, работающих на стороне видеосинтеза, а не на стороне детектора, составляет 100 к 1».


Путь вперед

Помимо чисто технологических средств, какие законодательные, политические и социальные меры мы можем предпринять для защиты от опасностей дипфейков?

Одним из заманчивых и простых решений является принятие законов, запрещающих создание или распространение дипфейков.Штат Калифорния экспериментировал с этим подходом, приняв в прошлом году закон, запрещающий создание или распространение дипфейков политиков в течение 60 дней после выборов. Но полный запрет дипфейков имеет как конституционные, так и практические проблемы.

Первая поправка к Конституции США закрепляет свободу слова. Любой закон, запрещающий онлайн-контент, особенно политический контент, рискует нарушить эти конституционные меры защиты.

«Политические высказывания пользуются наивысшим уровнем защиты в соответствии с Законом США.С. права», — сказала профессор права Джейн Киртли. «Желание защитить людей от вводящего в заблуждение контента в преддверии выборов очень сильное и очень понятное, но я скептически отношусь к тому, смогут ли они обеспечить соблюдение закона [Калифорнии]».

Помимо конституционных соображений, запреты на дипфейки, скорее всего, окажутся неосуществимыми из-за анонимности и безграничности Интернета.

Другие существующие правовые рамки, которые могут быть задействованы для борьбы с дипфейками, включают авторское право, диффамацию и право на публичное использование.Но, учитывая широкую применимость доктрины добросовестного использования, полезность этих юридических возможностей может быть ограничена.

В краткосрочной перспективе наиболее эффективным решением могут стать крупные технологические платформы, такие как Facebook, Google и Twitter, добровольно предпринявшие более строгие меры по ограничению распространения вредоносных дипфейков.

Полагаться на частные компании в решении широких политических и социальных проблем, по понятным причинам, очень некомфортно для многих. Тем не менее, как говорят ученые-юристы Бобби Чесни и Даниэль Цитрон, соглашения об условиях обслуживания этих технологических платформ являются «самыми важными документами, регулирующими цифровую речь в современном мире.В результате политика этих компаний в отношении контента может быть «наиболее заметным механизмом реагирования» на дипфейки.

Соответствующим законодательным вариантом является внесение поправок в противоречивую статью 230 Закона о пристойности в сфере связи. Написанный на заре коммерческого Интернета, раздел 230 дает интернет-компаниям практически полный гражданский иммунитет в отношении любого контента, размещенного на их платформах третьими лицами. Отказ от этих средств защиты возложил бы на такие компании, как Facebook, юридическую ответственность за ограничение распространения вредоносного контента на их сайтах.Но такой подход вызывает сложные проблемы со свободой слова и цензурой.

В конце концов, одного решения недостаточно. Важным первым шагом является просто повышение осведомленности общественности о возможностях и опасностях дипфейков. Информированные граждане являются важнейшей защитой от широко распространенной дезинформации.

Недавний рост числа фейковых новостей вызвал опасения, что мы вступаем в мир «постправды». Дипфейки угрожают усилить и ускорить эту траекторию. Следующая важная глава в этой драме, вероятно, не за горами: выборы 2020 года.Ставки вряд ли могли быть выше.

«Человек перед танком на площади Тяньаньмэнь потряс мир», — сказал профессор Нью-Йоркского университета Насир Мемон. «Никсон по телефону стоил ему президентства. Картины ужасов из концлагерей, наконец, побудили нас к действию. Если идея неверия в то, что вы видите, подвергается нападкам, это огромная проблема. Нужно снова восстановить истину в видении».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.