Algorytmy do wyszukiwania obrazów ciągle pozostawiają wiele do życzenia, chociaż badania nad nimi są bardzo dynamicznie rozwijającą się dziedziną nauki. Tymczasem sprawne porównywanie zdjęć - z zachowaniem poufności - przydałoby się np. lekarzom czy policjantom. Nad nowymi algorytmami wyszukiwania multimediów pracowali badacze z polsko-szwajcarskiego zespołu.

Dla człowieka porównywanie obrazów nie jest jakoś strasznie skomplikowane. Na zdjęciu zwykle łatwo jest odróżnić twarz wujka od twarzy siostry. Z kolei lekarz na zdjęciu rentgenowskim szybko zobaczy, czy czyjaś ręka jest złamana. Kiedy trzeba nazwać to, co jest na zdjęciach, albo zrozumieć kontekst obrazu, człowiek jest wciąż lepszy od komputerów.

Problemy zaczynają się, jeśli musimy przeszukać bazę zawierającą tysiące czy nawet miliony zdjęć. A w wielu dziedzinach życia bazy zdjęć do przeszukiwania rosną w bardzo szybkim tempie. Właśnie w takich przypadkach warto do pracy zaprząc komputery. Dlatego naukowcy w różnych miejscach na świecie pracują nad algorytmami, które będą identyfikować zdjęcia ze skutecznością podobną do ludzi, ale znacznie, znacznie szybciej.

Badacze z polsko-szwajcarskiego zespołu skupili się na algorytmach, które mogłyby szybko przeszukiwać duże bazy zdjęć, nie przesyłając jednak do bazy treści wyszukiwanego obrazu. "Kiedy chcemy wyszukać zdjęcie podobne do naszego, w standardowych wyszukiwarkach - np. w Google - musimy nasze zdjęcie przesłać przez Internet. To jednak oznacza ryzyko, że ktoś przechwyci czy podejrzy treść zdjęcia. Tymczasem nasze algorytmy dążą do zabezpieczenia przesyłanych informacji przed niepowołanymi osobami" - mówi w rozmowie z PAP uczestnik projektu dr hab. Rafał Scherer z Politechniki Częstochowskiej.

Naukowcy opracowali taki algorytm, który szyfruje wyszukiwane zdjęcie. Dzięki temu do systemu nie trafia obraz, ale pewien jego skrót. A przez to chroniona jest treść wyszukiwania. Takie rozwiązanie sprawia dodatkowo, że wyszukiwanie jest szybsze - przy wyszukiwaniu nie trzeba przesyłać do systemu całych dużych zdjęć, tylko ich "kwintesencję". W dodatku zaszyfrowaną.

Rafał Scherer opowiada, że poufność wyszukiwania danych jest bardzo istotna np. w medycynie. Szpitale czy przychodnie dysponują ogromnymi bazami zdjęć, np. z obrazowania medycznego. Warto by było z tych baz korzystać przy wstępnej diagnozie pacjenta. To pomogłoby np. lekarzom pierwszego kontaktu wstępnie ustalić, czy na obrazie z badania jest stan patologiczny, czy nie. I dzięki temu ewentualnie zasugerować pacjentowi wizytę u konkretnego specjalisty.

Badacz z PCz dodaje, że poufność przy wyszukiwaniu obrazów przydałaby się też służbom bezpieczeństwa. Bo np. policja, która szuka podejrzanego posługując się tylko zdjęciem z monitoringu, musi mieć zagwarantowane bezpieczeństwo wyszukiwania. Dane nie mogą trafić w niepowołane ręce.

A żeby takie działanie wyszukiwarek było możliwe i żeby istniejące rozwiązania były coraz lepsze, potrzebne są prace nad nowymi, coraz bardziej skutecznymi algorytmami. M.in. takimi, nad jakimi pracowali Polacy i Szwajcarzy. Algorytm, który wypracowali, po odpowiedniej adaptacji, posłużyć może do wyszukiwania wszelkiego rodzaju zdjęć. Medycyna i bezpieczeństwo to tylko przykłady dziedzin, gdzie algorytm może znaleźć zastosowanie. Członkowie zespołu mają nadzieję, że ich rozwiązania uda się skomercjalizować. Scherer zdradza, że rozwiązaniami już wstępnie zainteresowały się firmy ze Szwajcarii.

W pracach zespołu brali udział naukowcy z Politechniki Częstochowskiej, a także badacze z Uniwersytetu w Genewie. Badania finansowane były w ramach Polsko-Szwajcarskiego Programu Badawczego (PSPB) obsługiwanego przez Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy (OPI PIB).

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala