به گزارش آماج، پژوهشگران آژانس پژوهش‌های دفاعی سوئد (FOI) سامانه‌ای مبتنی بر هوش مصنوعی توسعه داده‌اند که می‌تواند با تحلیل سیگنال‌های وای‌فای، وجود سلاح‌های کمری پنهان‌شده را تشخیص دهد. این فناوری که «WiFireNet» نام دارد، به دوربین‌های قابل مشاهده یا تجهیزات متداول بازرسی فلزی وابسته نیست و از تغییراتی استفاده می‌کند که اجسام در مسیر امواج بی‌سیم ایجاد می‌کنند.
این سامانه هنوز در مرحله آزمایشی قرار دارد و در آزمایش‌های کنترل‌شده توانسته است با دقتی متوسط معادل ۷۲.۵ درصد، وجود سلاح کمری پنهان را تشخیص دهد. با این حال، هنگامی که از آن خواسته شد محل دقیق سلاح روی بدن فرد را مشخص کند، دقت به ۵۳.۸ درصد کاهش یافت. پژوهشگران همچنین با محدودیت‌هایی در عملکرد سامانه در محیط‌های داخلی ناشناخته روبه‌رو شده‌اند.
وای‌فای چگونه می‌تواند وجود سلاح پنهان را تشخیص دهد؟
وقتی سیگنال‌های وای‌فای با یک جسم برخورد می‌کنند، بخشی از امواج از آن عبور می‌کند و بخشی دیگر بازتاب می‌یابد یا تغییر مسیر می‌دهد. شکل، جهت قرارگیری و جنس جسم بر نحوه تغییر سیگنال تأثیر می‌گذارند.
اطلاعات مربوط به این تغییرات در شاخصی فنی به نام «اطلاعات وضعیت کانال» یا CSI ثبت می‌شود. الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند با بررسی این داده‌ها، الگوهای مرتبط با حضور اجسام مختلف را شناسایی کنند.
برخلاف سامانه‌های نظارتی متکی بر تصویر، این روش برای شناسایی سلاح به ثبت مستقیم تصویر آن نیاز ندارد. با این حال، توانایی تشخیص از روی سیگنال‌های بی‌سیم به شرایط محیط، نحوه حرکت افراد و ویژگی‌های اجسام وابسته است و لزوماً در همه موقعیت‌ها نتیجه یکسانی ندارد.
آموزش هوش مصنوعی با داده‌های تصویری و سیگنال‌های وای‌فای
پژوهشگران برای توسعه WiFireNet مجموعه‌داده‌ای با نام «WiFire Dataset» تهیه کردند. در این مجموعه، تصاویر رنگی و سیگنال‌های وای‌فای بازتاب‌یافته از افرادی که در محیط حرکت می‌کردند، به‌طور هم‌زمان ثبت شد. افراد در این آزمایش‌ها اجسامی مانند تلفن همراه و سلاح کمری به همراه داشتند.
سپس مدل یادگیری عمیق با استفاده از این داده‌ها آموزش دید تا ارتباط میان ظاهر اجسام در تصاویر و الگوی خاص سیگنال‌های وای‌فای آن‌ها را یاد بگیرد. هدف این بود که سامانه بتواند سلاح کمری را از اشیای روزمره‌ای که از نظر شکل یا جنس شباهت‌هایی با آن دارند، تشخیص دهد.
برای بررسی این موضوع، داده‌های مربوط به یک نمونه پلاستیکی شبیه سلاح کمری، یک بطری آب فلزی، یک سلاح کمری فلزی واقعی و یک تلفن همراه در فرایند آموزش استفاده شد. پس از آموزش، مدل نهایی تلاش کرد تنها با اتکا به اطلاعات CSI، وجود سلاح پنهان را شناسایی کند.
دقت ۷۲.۵ درصدی در آزمایش‌های کنترل‌شده
در آزمایش‌های کنترل‌شده، سامانه توانست حرکت حداکثر چهار فرد را در یک فضای داخلی کوچک بررسی کند. دقت تشخیص سلاح کمری در این شرایط به‌طور متوسط ۷۲.۵ درصد بود.
اما تشخیص وجود سلاح با تعیین محل دقیق آن تفاوت دارد. هنگامی که معیار ارزیابی سخت‌گیرانه‌تر شد و سامانه باید محل سلاح را روی بدن فرد مشخص می‌کرد، دقت به ۵۳.۸ درصد کاهش یافت. این تفاوت نشان می‌دهد که تشخیص کلی یک شیء از روی سیگنال‌های وای‌فای، الزاماً به معنای توانایی مکان‌یابی دقیق آن نیست.
یکی دیگر از محدودیت‌های گزارش‌شده، کاهش عملکرد در محیط‌های داخلی ناآشنا و آزمایش‌نشده است. بنابراین، نتایج فعلی را نمی‌توان بدون آزمایش‌های بیشتر به ساختمان‌ها، شرایط حرکتی و موقعیت‌های امنیتی متفاوت تعمیم داد.
نمونه اولیه با استاندارد قدیمی وای‌فای ساخته شده است
نسخه آزمایشی WiFireNet بر پایه پیاده‌سازی اصلاح‌شده استاندارد بی‌سیم IEEE 802.11a ساخته شده است؛ استانداردی که به سال ۱۹۹۹ بازمی‌گردد. پژوهشگران از این بستر برای اثبات امکان‌پذیری ایده استفاده کرده‌اند و توسعه سامانه با شبکه‌های جدیدتر را در مراحل بعدی دنبال می‌کنند.
برنامه آینده تیم پژوهشی شامل استفاده از شبکه‌های وای‌فای ۷ و وای‌فای ۸ است. این فناوری‌ها می‌توانند اطلاعات دقیق‌تری از وضعیت کانال در اختیار سامانه قرار دهند و زمینه را برای بهبود تشخیص فراهم کنند؛ هرچند میزان پیشرفت دقت در نسخه‌های آینده هنوز مشخص نیست.
پژوهشگران کدها، مدل‌ها و مجموعه‌داده این پروژه را نیز به‌صورت متن‌باز منتشر کرده‌اند تا دیگر محققان بتوانند نتایج را بررسی کنند و در توسعه فناوری‌های مشابه مشارکت داشته باشند.
نظارت با وای‌فای؛ فرصت امنیتی یا چالش حریم خصوصی؟
استفاده از سیگنال‌های وای‌فای برای شناسایی اجسام و تحلیل حرکت، حوزه‌ای رو به گسترش در فناوری‌های نظارتی است. یکی از دلایل توجه به این روش، امکان استفاده از زیرساخت‌های بی‌سیم موجود بدون نیاز به تجهیزات تصویربرداری پیچیده در برخی کاربردهاست.
با این حال، گسترش چنین فناوری‌هایی پرسش‌های مهمی درباره حریم خصوصی ایجاد می‌کند. اگر سیگنال‌های شبکه‌های بی‌سیم بتوانند اطلاعاتی درباره حضور، حرکت یا اشیای همراه افراد فراهم کنند، نحوه جمع‌آوری و استفاده از این داده‌ها اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ به‌ویژه در محیط‌هایی که افراد از پایش شدن خود آگاه نیستند.
نبود چارچوب‌های قانونی و نظارتی روشن برای برخی کاربردهای حسگری مبتنی بر وای‌فای نیز می‌تواند نگرانی‌هایی ایجاد کند. از این رو، در کنار بررسی دقت و قابلیت اطمینان چنین سامانه‌هایی، باید ضوابط مربوط به رضایت افراد، حفاظت از داده‌ها و محدودیت‌های استفاده از فناوری نیز مورد توجه قرار گیرد.
در مجموع، WiFireNet نمونه‌ای پژوهشی از کاربرد هوش مصنوعی در تحلیل سیگنال‌های بی‌سیم برای تشخیص سلاح‌های پنهان است. نتایج اولیه امیدوارکننده‌اند، اما محدودیت در مکان‌یابی دقیق و عملکرد در محیط‌های ناآشنا نشان می‌دهد که این فناوری هنوز برای ارزیابی کاربردهای عملی به آزمایش‌های گسترده‌تری نیاز دارد.
برای دنبال کردن تازه‌ترین اخبار هوش مصنوعی، فناوری و امنیت دیجیتال، به آماج مراجعه کنید.
