Дипфейк-география или Как ИИ фальсифицирует снимки со спутника

С помощью технологии дипфейк (deepfake) можно подделывать не только видеоизображения лиц для обхода систем биометрической аутентификации, но и фотографии местности, сделанные со спутника. В связи с этим ученые беспокоятся, что подобная «дипфейк-география» уже в ближайшем будущем может стать большой проблемой.

В рамках исследования , получившего название «спуфинг локации», с помощью фотографий трех городов и различных методов манипулирования фото- и видеоизображениями специалисты Вашингтонского университета попытались разработать новые способы обнаружения поддельных спутниковых фотографий, предупредить об опасности фальсифицированных геопространственных данных и призвать к созданию системы проверки географических фактов.

«Это не просто фотошоп. Это способ сделать данные невероятно реалистичными. Эти техники уже существуют. Мы только пытаемся выявить возможности использования этих техник и разработать стратегию, что с ними делать», - пояснил руководитель исследования доцент кафедры географии Вашингтонского университета Бо Чжао (Bo Zhao).

Как отмечают Чжао и его соавторы, поддельные локации и другие неточности использовались при создании карт с древних времен. Отчасти это связано с самой природой преобразования реальных местоположений в форму карты, поскольку никакая карта не может отобразить место в точности таким, какое оно есть. Но некоторые неточности в картах – это подделки, умышленно созданные картографами. Существует даже термин «бумажные города», означающий незаметно размещенные на карте поддельные города, горы, реки или другие объекты для предотвращения нарушения авторских прав.

С ростом популярности географических информационных систем с использованием спутниковой съемки наподобие Google Earth подмена местоположения стала требовать гораздо большей изощренности и сопряжена с большим риском.

С целью изучения методов создания поддельных спутниковых изображений Чжао и его команда обратились к фреймворку искусственного интеллекта, использовавшемуся для управления другими типами цифровых файлов. Применительно к области картографирования алгоритм подробно изучал характеристики спутниковых изображений городской местности, а затем генерировал дипфейк-изображения путем передачи характеристик изученного спутникового изображения на другую базовую карту (аналогично тому, как популярные современные фильтры переносят на изображение кота черты человеческого лица).

Затем исследователи объединили карты и спутниковые изображения трех городов – Такомы, Сиэтла и Пекина, чтобы сравнить их особенности и создать новые изображения одного города, основанные на характеристиках двух других. В качестве базовой карты города они выбрали Такому. Взяв географические особенности и городские структуры Сиэтла (сходные по топографии и землепользованию) и Пекина (разные по топографии и землепользованию), исследователи объединили их для создания дипфейк-изображений Такомы.