Технология основана на многолетних исследованиях, доказавших связь между генами и чертами лица — скулами, носом, линией подбородка. За эти особенности отвечают участки ДНК под названием однонуклеотидные полиморфизмы (SNP). Модель Difface сначала сопоставляет генетическую информацию с трехмерной структурой лица, затем применяет особый метод для выявления закономерностей между ДНК и теми или иными чертами. В конце диффузионная модель (ИИ-технология, создающая реалистичные изображения из случайного шума) генерирует 3D-облако точек — цифровую сетку, точно передающую контуры лица.
Ученые обучили Difface с помощью данных 9674 китайцев-ханьцев. Каждый предоставил информацию о своей ДНК и точные трехмерные снимки лица. Результаты поразили своей детализацией. Даже такие незначительные черты, как углубление у основания носа или форма скул, были воссозданы с удивительной точностью. При создании лица только по ДНК Difface ошибался в среднем всего на 3,5 мм. Если программе давали дополнительную информацию (возраст, пол и индекс массы тела), точность повышалась, и средняя ошибка уменьшалась до 2,93 мм.
Чтобы оценить реалистичность лиц, созданных Difface, разработчики провели слепой тест. Участникам показывали ряд фотографий и просили найти среди них настоящее лицо, соответствующее сгенерированному ИИ. Когда в ряду было пять лиц, правильный выбор делали более чем в 75% случаев. Но если число лиц увеличивали до 20, точность падала до чуть более 51%.
У Difface есть ограничения. Если генетических данных меньше 70%, некоторые черты лица становятся менее выраженными. Но некоторые особенности, например, форму носа, программа воссоздает хорошо даже при неполных данных.
Вероятно, потому что эти черты сильно зависят от генов. Кроме того, модель нельзя назвать универсальной. Её обучали только на сведениях о представителях одной национальности, которые генетически довольно похожи. Чтобы программа работала с людьми разного происхождения, понадобятся большие объемы новых данных.
Самое очевидное применение технологии — криминалистика. Такие инструменты могут однажды помочь воссоздать лицо подозреваемого без отпечатков пальцев и видеозаписей — исключительно по генетическому материалу, например, волосу. Еще технологию можно использовать в медицине. Возможно, врачи смогут применять моделирование лица по ДНК, чтобы лучше понимать врожденные болезни или следить за старением. Ученые показали, что Difface может имитировать, как будет меняться внешность человека с возрастом на основе его генома.
С другой стороны, воссоздание лица по ДНК, даже если неизвестно имя человека, может нарушить анонимность данных. А ведь именно конфиденциальность — главное обещание большинства компаний, проводящих ДНК-тесты. Исследователи предупреждают, что если связать лица с анонимными генетическими данными, то людей можно будет идентифицировать снова, без их разрешения.
