Lisäämme pupunkorvia Snapchatissa ja vaihdamme sukupuolta FaceAppissa – Koneoppiminen on tehnyt tiedon manipuloinnista arkipäivää

Vielä muutama vuosi sitten videon manipulointi vaatii paljon työtä ammattilaisilta. Nyt jokainen voi muokata todellisuutta vaikka kännykällä. Samalla jokainen voi löytää kasvonsa pornovideolta.

tiede
Grafiikka
Johanna Aulén / Yle

Kuvamanipulaatioita on tehty lähes yhtä kauan kuin valokuvia on otettu. Ensin kuvia vääristeltiin pimiöissä, myöhemmin tietokoneiden ääressä kuvankäsittelyohjelmilla. Nykyään valtaosa näkemistämme kuvista on läpikäynyt jonkinlaisen käsittelyn. Me tiedämme tämän, mutta harvemmin tiedostamme tätä.

Yhä useammin itsekin osallistumme manipulaatioon. Lisäämme pupunkorvat päähämme Snapchatissa tai asetamme kuvalle filtterin Instagramissa. Tämä on tietenkin viatonta leikkiä, mutta se, mikä mahdollistaa kasvojen muokkaamisen puhelinsovelluksessa, mahdollistaa todellisuuden hämmentämisen tilaan, jossa mihinkään ei voi luottaa.

Jo muutama vuosi sitten tutkijat onnistuivat luomaan tietokoneohjelman, joka reaaliaikaisesti siirtää näyttelijän ilmeet videolla esiintyvän henkilön kasvoille. Esimerkkivideolla (siirryt toiseen palveluun) Vladimir Putin ja Donald Trump toistavat sätkynuken lailla näyttelijän ilmeitä.

Tunnetun kuvankäsittelyohjelman Photoshopin kehittänyt ohjelmistoyhtiö Adobe on puolestaan kehittänyt sovelluksen, jolla ääntä voidaan käsitellä kuvan tavoin. Project VoCo -nimellä kulkevan ohjelman tarvitsee kuunnella kohdehenkilön puhetta vain parinkymmenen minuutin ajan, minkä jälkeen se kykenee tuottamaan samalla äänellä uutta puhetta. Kiinalaistutkijat sanovat pystyvänsä samaan minuutissa.

Ei ole vaikea ennustaa, mitä videokuvan todistusarvolle tapahtuu, kun nämä teknologiat kehittyvät lisää.

Tulevaisuuden manipulointia ei voi estää

Aalto-yliopiston professori Jaakko Lehtinen ymmärtää huolen kuvien todistusvoiman rapautumisesta. Samaan hengenvetoon hän kuitenkin toteaa, että kehitystä on turha yrittää estää.

Lehtinen on mukana tietokoneyhtiö Nvidian tutkimusryhmässä, joka kehittää uusia kuvia luovaa neuroverkkoa. Hän uskoo, että tulevaisuudessa neuroverkkoja voidaan soveltaa nykyistä laajemmin, myös muuhun kuin kuvien ja äänen tuottamiseen.

Hyödyllisten sovellusten mukana tulee kuitenkin myös mahdollisuuksia vääristelyyn ja manipulointiin. Tämän takia on tärkeää, että kehityksestä puhutaan avoimesti.

Ja ongelmien mukana saattaa tulla myös ratkaisu. Lehtinen huomauttaa, että tietokoneet pärjäävät jo nyt ihmisiä paremmin tietyissä tunnistustehtävissä.

– Uskon vahvasti, että voimme kehittää malleja, jotka tunnistavat ne väärennökset, Lehtinen sanoo.

Esimerkiksi Nvidian tutkimuksessa kaksi neuroverkkoa on asetettu vastakkain. Toinen verkoista yrittää luoda vakuuttavan kuvan ihmiskasvoista ja toinen neuroverkko toimii kriitikkona, jonka tehtävänä on tunnistaa keinotekoinen kuva aidosta.

Nvidian kellarissa Ruoholahdessa sijaitsevan tietokoneyksikön laskentateho on Suomen suurin.
Tanja Heino / Yle

Työkalut jo nyt jokaisen saatavilla

Nvidian neuroverkon opettaminen vaatii valtavan määrän laskentatehoa. Yhtiön toimipisteen kellarissa Ruoholahdessa hyrrää “farmi”, joka omaa maan suurimman neuroverkkojen opetukseen sopivan laskentatehon. Vertailun vuoksi kaikkia Suomen yliopistoja palvelevan CSC-laskentakeskuksen vastaava kapasiteetti on pienempi kuin Nvidian tutkijaryhmän.

Kun neuroverkko on opetettu, sen käyttäminen on verrattain kevyttä. Tämän ansiosta neuroverkkoja hyödyntäviä sovelluksia on tarjolla myös kotikäyttäjille. Yksi tällainen on kyseenalaista mainetta saanut FakeApp-ohjelma. Googlen tekoäly-osaston kehittämää koneoppimismenetelmää hyödyntävä ohjelma mahdollistaa kasvojen vaihdon videokuvassa.

Reddit-sivuston syövereistä alkunsa saanut ohjelma valjastettiin ensimmäisenä pornoon, kuten odottaa sopii. Hollywood-näyttelijättärien kasvoja on yhdistelty nakukuviin internetin alkuajoista lähtien, mutta nyt manipulointi onnistuu helposti myös liikkuvaan kuvaan. Ja useassa tapauksessa lopputulos on varsin uskottava.

Toki internetin parviäly on löytänyt FakeAppille myös viattomampaa käyttöä. Samalla ohjelmalla, jolla näyttelijä Jessica Alban kasvot on heijastettu pornotähdelle, on onnistuttu lisäämään näyttelijä Nicolas Cage elokuviin, esimerkiksi Indiana Jonesiksi tai James Bondiksi.

FakeAppia on markkinoitu helppokäyttöisenä, mutta ohjelma on kuitenkin monelle liian monimutkainen. Ja harvalta löytyy tietokoneesta tarvittavaa laskentatehoa tai halua vuokrata sitä netistä.

Sen sijaan moni innostui viime keväänä venäläisen sovellusfirman kehittämästä FaceApp-sovelluksesta, jossa omaa kasvokuvaansa pystyy manipuloida, esimerkiksi muuttamalla vakavan ilmeen hymyksi tai lisäämällä ikävuosia kasvoille. Tämänkin sovelluksen taustalla sykkii kasvodataa rouskuttava neuroverkko.

Kuvien muokkaamisen lisäksi neuroverkot voi opettaa tuottamaan ääntä. Esimerkiksi kanadalaisen tutkijaryhmän luoma Lyrebird-ohjelma kykenee kolmenkymmenen englanninkielisen esimerkkilauseen jälkeen tuottamaan kohdehenkilön ääntä muistuttavaa puhetta.

Vaikka lopputulos ei ole vielä muutaman kymmenen näytteen jälkeen huijaa ketään, äänestä voi erottaa puhujan. Tässä tapauksessa Ylen radiouutisten toimittajan Jorma Lehdon.

Toistaiseksi tutkijat ja taiteilijat ovat lähinnä leikkineet neuroverkkojen kanssa. Tavoitteena on ollut tehdä jotain sellaista, jota aikaisemmin ei ole voitu tehdä. Tässä on onnistuttu monta kertaa. Neuroverkkojen todellinen potentiaali paljastunee pian, kun leikki muuttuu todellisuudeksi.

Lue myös:

Neuroverkko katsoi kuvia julkkiksista ja alkoi luoda kasvoja, joita ei ole olemassa – Tunnustammeko koneen älyn vasta, kun se kykenee huijaamaan meitä?