בכל פעם שאתם מרימים את האייפון שלכם, מביטים אל עבר המסך השחור, והמנעול הקטן למעלה נפתח ב"קליק" וירטואלי, אתם לוקחים חלק באחד מתהליכי העיבוד וההצפנה המרשימים ביותר של העשור האחרון. נדמה שזה קורה כהרף עין, אבל במונחים של הנדסת מחשבים, כ-1.5 שניות שלוקח למערכת ה-Face ID לאשר את זהותכם הן למעשה נצח.
אם נשווה את פלא הטכנולוגיה של אפל לחומרה הביולוגית שיושבת לכם בין האוזניים, הנתונים מציגים תמונה מהממת: זיהוי הפנים בסמארטפון שלכם פועל לאט יותר פי 50 בערך מהמוח האנושי.
30 אלף נקודות של אור נסתר
כדי להבין למה המוח שלנו מתעלה על המכשירים הכי מתקדמים בעולם, צריך קודם כל להבין איך הטכנולוגיה עובדת. כשמפעילים את ה-Face ID, מערך צילום זעיר ומתקדם במגרעת המכשיר נכנס לפעולה. המערכת משגרת אל עבר הפנים 30 אלף נקודות של אור אינפרא-אדום (כזה שהעין האנושית לא מסוגלת לראות), ובכך בונה מפת עומק תלת-ממדית ומדויקת של תווי הפנים. את המפה הזו היא משווה למודל המתמטי המוצפן ששמור עמוק בתוך השבב של המכשיר. אם יש התאמה - המסך נפתח.
מה זה אומר? בניגוד למצלמה רגילה שלוכדת פיקסלים צבעוניים ושטוחים, חיישן אינפרא-אדום מודד את הזמן שלוקח לכל נקודת אור לצאת מהמכשיר, לפגוע בפנים, ולחזור חזרה לעדשה. מכיוון שהאף קרוב יותר למסך מאשר האוזניים, האור שפוגע באף יחזור מהר יותר. כך המכשיר יודע לייצר מודל תלת-ממדי מדויק, ולמנוע מנוכלים לפרוץ לטלפון בעזרת הצגת תמונה מודפסת.
תעלומת ה-30 אלפיות השנייה
אפל בנתה את מערכת זיהוי הפנים הצרכנית המתקדמת בעולם, אבל המוח שלנו מעבד כמות אדירה הרבה יותר של נתונים - וכל זה ב-30 אלפיות השנייה בלבד.
ברגע שמסתכלים על אדם אחר, חלקיקי אור (פוטונים) פוגעים ברשתית העין. העין מתרגמת את האור הזה לאות חשמלי, שמשוגר במהירות מסחררת דרך עצב הראייה אל החלק האחורי של המוח. משם, המידע מנותב לאזור ייעודי וספציפי שאחראי אך ורק על עיבוד תווי פנים.
כדאי לדעת: אזור הפנים הפוזיפורמי הוא אזור זעיר הממוקם באונה הרקתית של המוח, והוא ה"מעבד הגרפי" הפרטי שלנו לזיהוי אנשים. כאשר האזור הזה נפגע (למשל, בעקבות שבץ), אנשים עלולים לסבול מתופעה נוירולוגית בשם "פרוסופגנוזיה" (עיוורון פנים). במצב כזה, האדם רואה היטב עיניים, אף ופה, אבל המוח לא מסוגל לחבר אותם יחד כדי לזהות למי הם שייכים - אפילו אם מדובר בבן משפחה קרוב. או בהשתקפות בראי.
לוח הזמנים של המוח עובד כמו שעון שווייצרי משודרג. בתוך 50 אלפיות השנייה (הרבה לפני שאנחנו אפילו מודעים למה שרואים), המוח כבר החליט באופן קטגורי אם העצם שמולו הוא פרצוף או משהו אחר. בתוך 200 אלפיות השנייה, המוח שולף את הזהות המדויקת של הפרצוף מתוך מסד נתונים פנימי עצום שמכיל סביב חמשת אלפים עד עשרת אלפים פרצופים שונים שפגשנו במהלך חיינו.
הרבה יותר מסתם לפתוח מנעול
החלק המדהים באמת הוא שהמוח לא עוצר ב"מי זה". בזמן ש-Face ID רק בודק אם הפנים מתאימות למודל כדי לפתוח את המסך, המוח מריץ באותו שבריר שנייה אפליקציות מורכבות של פסיכולוגיה והישרדות.
במהלך הזמן הזעום הזה, המוח מנתח במקביל את הכוונות של האדם שמולנו, את גילו, רמת ההיכרות איתו, עד כמה הוא מעורר אמון, ואפילו קובע את רמת האיום שהוא מציג. כדי להבין עד כמה המערכות האלה במוח שזורות זו בזו, חוקרים גילו שזיהוי פנים אינו מוגבל רק לראייה. אפילו שמיעה של קול מוכר בלבד, מסוגלת לעורר ולהפעיל את אותו אזור במוח שמעבד פנים פיזיות.
כדי להמחיש את הפער האסטרונומי בין החומרה שיצר האדם לחומרה שיצר הטבע, חוקרים במכון לטכנולוגיה של אוקינאווה ביפן ניסו לבצע סימולציה של פעילות מוחית. הם רתמו לצורך המשימה מחשב-על מפלצתי שהורכב מ-83 אלף מעבדים נפרדים.
המטרה? לדמות בסך הכל פעילות של שנייה אחת בלבד במוח האנושי. התוצאה? ל-83 אלף המעבדים הללו לקח לא פחות מ-40 דקות לחשב את מה שהמוח שלנו עשה בשנייה אחת בודדת.
הנתון שישפיל סופית את עמק הסיליקון
מחשבי-על צורכים מגה-וואטים של חשמל ודורשים מערכות קירור מים תעשייתיות כדי לא להישרף. המוח האנושי, שמבצע את העיבוד הבלתי נתפס הזה בזמן אמת, עושה זאת על תקציב אנרגטי של כ-20 וואט בלבד. זוהי פחות אנרגיה מזו שצורכת נורת לילה קטנה ועמומה.
אז אפל אולי יצרה את המערכת הטובה ביותר שאפשר לדחוס לתוך כיס. אבל המוח האנושי? הוא מריץ גרסה מתקדמת פי כמה, ללא באגים, וללא צורך בעדכוני תוכנה, מאז התקופה שבה עוד היינו תינוקות שלא יודעים לדבר.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו