monitoring : inteligentne kamery

Inteligentne kamery i oprogramowanie, nowy poziom inteligencji w systemach CCTV - jakość działania mają wyznaczyć coraz doskonalsze aplikacje „poszukujące" zdarzeń i automatyzacja prowadzenia nadzoru. Czy operator może zostać zastąpiony przez komputery? Odkąd pojawiły się pierwsze maszyny, człowiek marzył o zbudowaniu takich urządzeń, które wyręczyłyby go w pracy.

Niniejszy artykuł stanowi polemikę z tekstem, który ukazał się w zeszłym tygodniu, na temat zawodności operatorów i konieczności rozwijania systemów sztucznej inteligencji w systemach nadzoru.

Fascynacja techniką bardzo często prowadziła swych twórców na manowce. Najtragiczniejszymi przykładami są katastrofy podczas programów rozwoju lotnictwa i badań kosmosu, spowodowane zbytnią ufnością w możliwości techniki. W Wielkiej Brytanii kosztowne inwestycje w najnowocześniejsze technologie nie spowodowały zakładanego wzrostu skuteczności systemów CCTV. Przeprowadzono badania - podstawowy wniosek: Człowiek pozostaje najważniejszym elementem systemów monitoringu wizyjnego.

Plastyczna inteligencja - najskuteczniejsza broń operatora

Człowiek dysponuje najpotężniejsza bronią przeciwko złożonym zagrożeniom współczesnego świata - plastyczną inteligencją, zdolną do analizowania wielu informacji. Głównymi aktorami na ekranach CCTV są ludzie. Na podstawie zachowania można określić intencje obserwowanej osoby. Prawidłowa interpretacja zachowania możliwa jest na podstawie analizy całej sytuacji.

W hali lotniska mężczyzna z teczką na pierwszy rzut oka zostanie uznany za biznesmena. Jeżeli, podobnie jak inni podróżni, uda się do kolejki do odprawy, nada bagaż i wsiądzie do samolotu, to zostanie operatora zaklasyfikuje go jako zwykłego podróżnego. Jeżeli będzie wykazywał oznaki zdenerwowania, przez długi czas kręcił się po lotnisku, chodził w obszary, które nie są uczęszczane przez podróżnych, to operator powinien zgłosić to ochronie. Mężczyzna może przeżywać załamanie nerwowe, może też planować kradzież, zamach lub nielegalne opuszczenie kraju.

Przykład jest bardzo prosty i banalny do wykrycia przez operatora o podstawowych umiejętnościach. Wskazówki, czyli „mowa ciała" mogą być bardziej subtelne - zbyt duży spokój i koncentracja, nienaturalny brak zainteresowania otoczeniem, spojrzenia trwające ułamki sekund, które są sposobem komunikowania się, trzymanie rąk w kieszeniach - w rzeczywistości manipulacja sterownikiem elektronicznym.

Repertuar zachowań ludzkich jest bardzo bogaty. To samo zachowanie w zależności od okoliczności może oznaczać coś innego. Aby prawidłowo zinterpretować zachowania ludzi, należy wyselekcjonować kluczowe informacje, znaleźć związki między nimi i wyciągnąć prawidłowe wnioski i zareagować. Sztuczna, komputerowa inteligencja nie radzi sobie z sytuacjami otwartymi i dynamicznymi. Zmienność, różne kryteria selekcji informacji, dynamiczny i wielokierunkowy rozwój zdarzenia są przeszkodami nie do pokonania dla aplikacji komputerowych. Komputery w tym zakresie myślenia są na etapie płazów.

Wyprzedzić przestępcę

Kolejną przewagą operatorów nad „inteligentnymi aplikacjami" jest zdolność do przewidywania kierunku rozwoju zdarzenia. Jeżeli na podstawie mowy ciała można określić intencje obserwowanej osoby, to operator o wysokich umiejętnościach będzie zdolny przewidzieć np., że mężczyźni zamierzają zaatakować przechodnia. Wychwyci i będzie śledził poczynania podejrzanych już na etapie planowania przestępstwa.

Zdolność do właściwej interpretacji zachowań i przewidywania rozwoju zdarzenia jest podstawą podejścia pro-aktywnego (ang. pro-active approach). Operatorzy prowadzą nadzór nad miejscami, gdzie najczęściej dochodzi do przestępstw. Oceniają prawdopodobieństwo przestępstwa, na podstawie pierwszych wskazówek-zachowań obserwowanych osób. Jeżeli uznają sytuację za rozwojową, błyskawicznie powiadamiają policję. Operatorzy prowadzą nadzór nad potencjalnymi przestępcami, w czasie gdy policja przemieszcza się na miejsce. Jeżeli istnieje zagrożenie życia lub zdrowia, to przestępcy są zatrzymywani przed popełnieniem przestępstwa. W przypadku włamania do samochodu, w momencie działania zmierzającego do lub otwarcia drzwi, tak aby uzyskać wystarczający materiał dowodowy.

Adekwatna reakcja

Wykrycie zdarzenia wymaga reakcji operatora. Operator kieruje kamerami, tak aby przestępcy ciągle znajdowali się w polu widzenia. W przypadku złożonej i dynamicznej akcji wymaga to operowania kilkoma kamerami i współdziałania z innymi operatorami. Prasa często opisuje sytuacje, kiedy kamery pracujące w trybie automatycznym „patrzyły" w inną stronę niż zdarzenie. Prawidłowo wyszkolony operator zarejestruje zdarzenie w taki sposób, by móc zidentyfikować przestępców, ofiary i obserwatorów, co daje mocny materiał dowodowy i może być użyteczne w przypadku konieczności identyfikacji i wezwania świadków.

Służby interwencyjne zawsze działają w rzeczywistości ograniczonych zasobów - pieniędzy, patroli, samochodów itd. Kluczem do zbudowania efektywnego systemu bezpieczeństwa w mieście jest adekwatna reakcja na zdarzenie - użycie odpowiednich środków do skali i wyeliminowanie negatywnych skutków zdarzenia. Właściwej oceny sytuacji może dokonać tylko operator, który myśli nieschematycznie. Inaczej ryzykuje się wysłanie antyterrorystów do kradzieży kieszonkowej.

Środowisko CCTV jest bardzo wymagającym miejscem pracy. Zmusza do śledzenia wielu źródeł obrazów, ciągłej koncentracji i wrażliwości. Koncentracja operatorów szybko spada. Im więcej ekranów, obrazów, tym szybciej mózg operatora męczy się.

W efektywnych systemach CCTV problem ten rozwiązuje się przez:
• system przerw i okresów pracy - jeżeli operator pracuje w bogatym środowisku (ruchliwe centrum miasta) wymaga częstszych przerw i krótkich okresów pracy,
• techniki relaksu, odpowiednie miejsce do odpoczynku,
• ergonomiczne pomieszczenia - „biały szum" lub tło muzyczne sprzyjające koncentracji, rozproszone światło, ograniczona liczba monitorów i ich odpowiednie ustawienie, klimatyzacja z możliwością regulacji przez operatorów, wygodne krzesła i pulpity.

Ograniczenia wynikające z budowy człowieka minimalizuje się przez właściwą organizację pracy. Należy podkreślić, że człowiek nigdy nie będzie mógł śledzić 100 kamer, wynika to z ograniczeń układu oczy - mózg. Nie ma tu miejsca na porównania z komputerem, ponieważ w przypadku opisywanej analizy wideo (pod kątem identyfikacji twarzy) jest to inny rodzaj obserwacji.

Tylko nieliczne osoby mają predyspozycje wymagane do pracy w charakterze operatorów. Predyspozycje są wrodzone - nie można się ich nauczyć lub wytrenować. Operatorami są osoby, które potrafią przez długi czas utrzymywać koncentrację i błyskawicznie analizować wiele obrazów. Efektywny system monitoringu wizyjnego wymaga właściwego doboru personelu. W Polsce Akademia Monitoringu Wizyjnego dysponuje wykorzystywanym na całym świecie Komputerowym Systemem Oceny Predyspozycji Operatorów SAMAE. Testy stymulują mózg, jak prowadzenie nadzoru CCTV i pozwalają wybrać najlepszych kandydatów (w „Systemach Alarmowych" numer marzec-kwiecień 2007 można znaleźć szczegółowy opis selekcji dla Straży Miejskiej Miasta Krakowa z wykorzystaniem SAMAE).

Użyteczność komputerów

Komputery i oprogramowanie wspomagające prowadzenie nadzoru są bardzo użytecznymi narzędziami. Komputery przewyższają człowieka w możliwościach magazynowania i przeszukiwania obrazów, co wykorzystywane jest przy skanowaniu twarzy tysięcy pasażerów lotnisk, przechodniów lub tablic rejestracyjnych samochodów. Analiza tła jest nieocenioną pomocą dla operatorów. Komputer potrafi zidentyfikować poszukiwanego przestępcę i zaalarmować operatora. Człowiek przejmuje nadzór i powiadamia odpowiednie służby. Należy podkreślić, że są to proste reakcje, które wymagają zaangażowania operatora - technika jest jedynie użytecznym narzędziem.

Podsumowanie

Dynamiczny rozwój technologii wzbogaca arsenał narzędzi, jakimi może się posłużyć operator systemu monitoringu wizyjnego. Z uwagi na różnorodność zagrożeń, dynamikę i złożoność zdarzeń, plastyczna inteligencja operatora pozostaje najważniejszym elementem systemu monitoringu wizyjnego. Aby zwiększyć efektywność systemu CCTV należy inwestować w ludzi - rekrutację, szkolenia, procedury działania i właściwe zarządzanie przez kompetentnego administratora (koordynatora).

System CCTV nie jest remedium na każde zagrożenie. Skuteczność należy oceniać na podstawie celów, dla których został stworzony i ilości wykrywanych zdarzeń, zakończonych zakładaną reakcją personelu.