Dr inż. Tomasz Szandała z Katedry Informatyki Technicznej zdobył prestiżowe stypendium rządu szwajcarskiego dla młodych doktorów – ESKAS Swiss Government Excellence Scholarships. Na Uniwersytecie w Lugano będzie prowadził badania nad ingerencją sztucznej inteligencji w zdjęcia.

Swiss Government Excellence Scholarships to elitarne stypendium rządu szwajcarskiego dla młodych naukowców z zagranicy, którzy ukończyli studia magisterskie lub doktoranckie oraz dla zagranicznych artystów z tytułem licencjata. Rocznie przyznawanych jest tylko 200 miejsc, w tym kilkadziesiąt dla doktorów. O każde z nich aplikuje wielu młodych ambitnych ludzi zarówno ze Szwajcarii, jak i ze 180 innych krajów. Konkurencja jest ogromna. Trzeba przygotować wiele dokumentów.

– Kilka osób uznało, że mam małe szanse dostać się na stypendium do Szwajcarii, zwłaszcza stypendium rządu szwajcarskiego – przyznaje dr inż. Tomasz Szandała. Mimo pesymistycznych prognoz zdecydował się powalczyć o prestiżowe stypendium oraz nowe możliwości rozwoju w międzynarodowym gronie. I słusznie. Dostał się bowiem do programu i to jako kandydat z pierwszej puli. – Stypendia są bardzo prestiżowe. Słyszałem, że w ubiegłym roku takie stypendium dostały tylko cztery osoby z Polski. Tym bardziej cieszę się, że rozpocznę roczny staż podoktorski w pięknym Lugano, przy granicy z Włochami.

Pracownik WIT jesienią przenosi się na południe Szwajcarii. Na The University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland wspólnie z dr Omranem Ayoubemem i prof. Silvią Giordano Cremonese będzie prowadził badania nad rozpoznawaniem manipulacji w zdjęciach za pomocą sztucznej inteligencji.  

Polski naukowiec chce zbadać solidne techniki pojawienia się wyrafinowanych metod generowania Deepfakes, czyli cyfrowych manipulacji generowanych przez sztuczną inteligencję (AI), które wykorzystują techniki głębokiego uczenia się do nakładania lub zastępowania podobieństwa jednej osoby inną na obrazach i filmach.

– Dzieje się tak dlatego, że treści generowane przez sztuczną inteligencję można wykorzystać do zwodniczych celów, takich jak dezinformacja i jej rozpowszechnianie, ataki wykorzystujące inżynierię społeczną, które mogą potencjalnie podważyć zaufanie publiczne, spójność społeczną i bezpieczeństwo jednostki – wyjaśnia dr inż. Tomasz Szandała. – Propozycja badawcza naszego zespołu ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez opracowanie opartego na sztucznej inteligencji systemu wykrywania Deepfake, który jest łatwy do wyjaśnienia i niezawodny. System nie tylko zidentyfikuje potencjalne Deepfake'i, ale również dostarczy wyjaśnień dotyczących przyczyn takiej klasyfikacji.

Sposób postępowania metodologicznego zakłada wykorzystanie zróżnicowanego i inkluzywnego zbioru danych oraz najnowocześniejszych technologii w dziedzinie głębokiego uczenia, takich jak konwolucyjne sieci neuronowe czy transformery znane choćby z ChataGPT.

– Stosujemy również techniki analizy głębokości, analizy błędów oraz techniki AI, które są możliwe do wyjaśnienia – podkreśla dr inż. Tomasz Szandała. Ważnym celem jest stworzenie kompleksowych ram dla oceny naszego systemu, które będą uwzględniały zarówno oceny ilościowe (czułość, swoistość), jak i jakościowe (wierność, interpretowalność, możliwość zastosowania wyjaśnień oraz wskaźniki uczciwości).

Pomysł na taki projekt badawczy pojawił się w głowie naukowca Katedry Informatyki Technicznej już podczas pisania doktoratu i badania, jak działają sieci neuronowe. – Stwierdziłem, że tę wiedzę będę w stanie wykorzystać, by rozpoznać, czy sieć neuronowa manipulowała przy jakimś obrazku – mówi dr inż. Tomasz Szandała. W przekonaniu, że potrzebne jest narzędzie, które to umożliwi, utwierdziły go dwa wydarzenia.

– Podczas wakacji w ubiegłym roku. generatywna sztuczna inteligencja zaczęła tworzyć różne zdjęcia – opowiada dr inż. Tomasz Szandała.–  Świat obiegło np. słynne zdjęcie z papieżem w białej puchowej kurtce czy skórzanej ramonesce. Pojawiają się też fotografie z politykami, celebrytami, czy nawet zwykłymi ludźmi, którzy mogą nie mieć środków, by bronić swojego dobrego imienia. Myślę, że z czasem coraz częściej będą miały miejsce sytuacje, gdy zdjęcia, wyglądające na autentyczne, będą służyć do ośmieszenia lub zdyskredytowania kogoś. Narzędzie wykorzystywane, także przez młodzież w szkołach, żeby komuś zepsuć życie – zauważa wykładowca WIT i przywołuje wydarzenie z Hiszpanii. – Podczas wakacji dwadzieścia dziewczyn dostało zdjęcia wygenerowane za pomocą sztucznej inteligencji, które miały je zdyskredytować w oczach rodziców czy szkoły. Okazało się, że wszystkie te fotografie były zmanipulowane. Ktoś się do tego przyznał. Jednak co w sytuacji, gdy nikt się nie przyzna? Trzeba będzie po prostu udowodnić, że dane zdjęcie jest nieprawdziwe, żeby móc się obronić. Mam nadzieję, że moja praca w tym pomoże. Wierzę, że uda mi się poradzić z obecną sztuczną inteligencją. Ale wiem też, że w ciągu paru lat projekt dalej będzie musiał się rozwijać, by nadążyć za jej rozwojem.

Dr inż. Tomasz Szandała wyjeżdża do Lugano na rok, ale nie znika z Politechniki Wrocławskiej. Chce dalej prowadzić swoich dyplomantów i zajęcia ze studentami. Zwłaszcza że na początku nie będzie uczył studentów w Szwajcarii.

– Żeby tam móc prowadzić zajęcia, trzeba udowodnić, że faktycznie jest się specjalistą w danym temacie i ma się doświadczenie, ale też trzeba zdobyć uznanie kolegów z zespołu i osób, z którymi się współpracuje – mówi pracownik WIT. – Tak więc przynajmniej przez pierwsze pół roku nie będę mógł prowadzić zajęć w Lugano, ale liczę, że w semestrze letnim to się zmieni. Bardzo chciałbym przywieźć tamtejsze metody prowadzenia zajęć do Polski.

Wiele osób z otoczenia dr inż. Tomasza Szandały wróży, że zostanie w Szwajcarii na dłużej niż rok. On sam też nie wyklucza dłuższej współpracy z naukowcami z Lugano. – Starając się o ten projekt, miałem w planach stworzenie zespołu składającego się ze studentów z Wrocławia i ludzi ze Szwajcarii. Wiem, że kilka osób zajmuje się tam podobną tematyką – mówi. – Chcę stworzyć międzynarodowy zespół, bazujący na jak najmłodszych osobach. Czy zostanę dłużej w Lugano? Nie wiem. Na razie cieszę się, że trafiłem właśnie tam, bo od kilku lat uczyłem się włoskiego, a Lugano to przepiękny region i jedyny kanton, gdzie mówi się w języku Dantego ;-)