وسائل جديدة للكشف عن التسجيلات الصوتية المزيفة بإتقان

عالما كومبيوتر يرصدان أنماط إنتاجها صناعياً أو بشرياً

وسائل جديدة للكشف عن التسجيلات الصوتية المزيفة بإتقان
TT

وسائل جديدة للكشف عن التسجيلات الصوتية المزيفة بإتقان

وسائل جديدة للكشف عن التسجيلات الصوتية المزيفة بإتقان

تخيّلوا السيناريو التالي: يرنّ الهاتف، فيجيب الموظف ويسمع صوت مديرته في العمل وهي تبلغه بقلقٍ شديد بأنّها نسيت أن تحوّل المال للمتعاقد الجديد قبل مغادرتها، وتريده أن يقوم بالتحويل، فتزوّده بالمعلومات اللازمة... لتبدأ الأزمة الحقيقية بعد إتمام العملية.
بعدها، يجلس الموظف في كرسيّه ويأخذ نفساً عميقاً ثمّ يرى مديرته تدخل من الباب لأنّ الصوت الذي سمعه على الهاتف لم يكن صوتها، حتّى أنّه لم يكن بشرياً، بل إنه تسجيل صوتي مزيّف باحترافية شديدة بواسطة تقنية «ديب فيك»، وهو عبارة عن نموذج صوتي صممته آلات ليبدو تماماً كصوت المديرة.

تزييف متقن
هذه ليست المرّة الأولى التي تحصل فيها اعتداءات باستخدام تسجيلات صوتية، حتّى أنّ المحادثات الصوتية المصنوعة بتقنية «ديب فيك» deepfake قد لا تكون بعيدة جداً عنّا.
وُلدت مواد «ديب فيك»، سواء التسجيلات الصوتية أو الفيديوهات، بفضل تطوّر تقنيات التعلّم الآلي المعقّدة، ولكنّها ولّدت معها مستوى جديداً من الشكّ بالوسائط الرقمية. ولرصد التزييف الاحترافي أو الـ«ديب فيك»، لجأ الباحثون إلى تحليل الآثار البصرية – كالأخطاء الدقيقة والتناقضات – الموجودة في الفيديوهات المصنوعة بتقنية التزييف».
أما التسجيلات الصوتية المزيّفة باحترافية (مقاطع «ديب فيك» الصوتية) فتشكل تهديداً أكبر لأنّ النّاس غالباً يتواصلون شفهياً دون تصوير – مثلاً، عبر الاتصالات الهاتفية والراديو والتسجيلات الصوتية. وهكذا، توسّع وسائل التواصل المحصورة بالصوت احتمالات استخدام المعتدين لمواد «ديب فيك».
ولرصد هذه المواد، عمدنا مع زملائنا الباحثين في جامعة فلوريدا، إلى تطوير تقنية تقيس الاختلافات الصوتية وسيلان الموائع بين نماذج صوتية عضوية لمتحدّثين بشر وأخرى صناعية فبركتها أجهزة كومبيوتر.

صوت طبيعي وصناعي
ينطق البشر من خلال دفع الهواء فوق مختلف تشكيلات المسالك الصوتية التي تضمّ الأحبال الصوتية واللسان والشفتين. وبتعديل ترتيب هذه التشكيلات، يغيّر الإنسان الخصائص الصوتية للمسالك الصوتية ما يتيح له ابتكار 200 صوت مختلف أو ما يُعرف بالصوت اللغوي. ولكنّ التركيب البنيوي البشري يحدّد السلوك الصوتي لهذه الأصوات اللغوية المختلفة؛ ما ينتج مجموعة صغيرة نسبياً من الأصوات الصحيحة لكلّ واحدٍ منها.
في المقابل، تُصمم المواد الصوتية المزيّفة باحترافية من خلال السماح للكومبيوتر بالاستماع إلى تسجيلات صوتية للمتكلّم الضحية. قد يحتاج الكومبيوتر إلى الاستماع لعشر أو عشرين ثانية من المقطع بحسب التقنية المستخدمة، ويُستخدم المقطع الصوتي لاستخراج معلومات أساسية عن الأنماط الفريدة في صوت الضحية.
يختار المعتدي جملة لتقنية «ديب فيك» ومن ثمّ يستخدم خوارزمية تحوّل النص إلى كلام لإنتاج نموذج صوتي يشبه صوت الضحية وهو يقول الجملة المختارة. تتمّ عملية صناعة نموذج التسجيل الصوتي المزيّف بهذه التقنية في ثوانٍ؛ ما يمنح المتعقّب المرونة الكافية لاستخدام صوت مزيّف في أي محادثة.

كشف التسجيلات المزيفة
إنّ الخطوة الأولى للتمييز بين كلام البشر والكلام المفبرك بتقنية «ديب فيك» هو فهم كيفية صناعة نموذج للمسالك الصوتية لدى الإنسان. لحسن الحظ، يملك العلماء تقنيات لتقدير ما قد يبدو عليه صوت أحدهم – أو أي مخلوق حي من ماضٍ ساحق، كالديناصور مثلاً – بناءً على قياسات تشريحية للمجرى الصوتي.
ولكننا قمنا بالعكس، فقد عمدنا إلى عكس الكثير من هذه التقنيات وتمكّنا من استخراج تقدير تقريبي للمسالك الصوتية للمتحدّث خلال مقطع كلامي له. ويتيح لنا هذا الأمر التدقيق بفاعلية بالتركيب البنيوي للمتحدّث الذي صنع النموذج الصوتي. ومن هنا، افترضنا أنّ النماذج الصوتية المزيفة باحترافية ستفشل أمام قيود الضوابط البنيوية التي يملكها البشر. بمعنى آخر، ساهم تحليل النماذج الصوتية المزيفة في محاكاة أشكال المسالك الصوتية غير الموجودة لدى الأشخاص الحقيقيين.
وجاءت نتائج اختبارنا ليس لتؤكّد نظريتنا فحسب، بل لتكشف أيضاً أمراً مثيراً للاهتمام. إذ وعند استخراج تقديرات المسالك الصوتية من التسجيلات الصوتية المزيفة، وجدنا أنّها كانت غالباً غير صحيحة. على سبيل المثال، وجدنا أنّ التسجيلات الصوتية المزيفة أنتجتها مسالك صوتية بنفس قطر وتركيبة انبوبة شفط المشروبات، في حين أنّ المسالك الصوتية البشرية تتميّز بالاتساع والمزيد من التنوّع في الشكل.
تثبت هذه الحقيقة أنّ التسجيلات المزيفة باحترافية، حتّى عندما تقنع المستمعين البشر، لا تتمتع بأي مصداقية؛ لأنها تظل متميزة عن الكلام البشري. ويمكننا، من خلال تقدير التركيب البنيوي المسؤول عن ابتكار أي حديث، أن نحدّد ما إذا كان التسجيل الصوتي بشرياً أو من صنع الكومبيوتر.

*باحثان في علوم الكومبيوتر بجامعة فلوريدا «فاست كومباني»
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

ما خصائص «البحث بالوقت الفعلي» في «تشات جي بي تي»؟

تكنولوجيا لدى خدمة «ChatGPT Plus» التي تعتمد على الاشتراك نحو 7.7 مليون مستخدم على مستوى العالم (أدوبي)

ما خصائص «البحث بالوقت الفعلي» في «تشات جي بي تي»؟

تشكل الخاصية الجديدة نقلة في كيفية التفاعل مع المعلومات عبر إجابات أكثر ذكاءً وسرعة مع سياق الأسئلة.

نسيم رمضان (لندن)
خاص جانب من حضور واسع يشهده «بلاك هات» (تصوير: تركي العقيلي)

خاص إشادة دولية بجهود الرياض السيبرانية وتنظيم «بلاك هات»

معرض «بلاك هات» يحصد اهتماماً دبلوماسياً وسيبرانياً وإشادة باستضافة السعودية وتنظيمها الناجح.

غازي الحارثي (الرياض)
خاص «بي واي دي»: نخطط للاستثمار في مبادرات تسويقية وتعليمية لزيادة الوعي بفوائد النقل الكهربائي (BYD)

خاص «بي واي دي»... قصة سيارات كهربائية بدأت ببطارية هاتف

من ابتكارات البطاريات الرائدة إلى المنصات المتطورة، تتماشى رؤية «بي واي دي» مع الأهداف العالمية للاستدامة، بما في ذلك «رؤية المملكة 2030».

نسيم رمضان (الصين)
تكنولوجيا «سيبراني» التابعة لـ«أرامكو» الرقمية كشفت عن منتجات تطلق لأول مرة لحماية القطاعات الحساسة (تصوير: تركي العقيلي) play-circle 00:27

لحماية الأنظمة محلياً ودولياً... «أرامكو» تطلق لأول مرة منتجات سيبرانية سعودية

أعلنت شركة «سيبراني» إحدى شركات «أرامكو» الرقمية عن إطلاق 4 منتجات سعودية مخصّصة لعوالم الأمن السيبراني.

غازي الحارثي (الرياض)
تكنولوجيا يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)

روبوت يسبح تحت الماء بشكل مستقل مستخدماً الذكاء الاصطناعي

الروبوت «أكوا بوت»، الذي طوّره باحثون في جامعة كولومبيا، قادر على تنفيذ مجموعة متنوعة من المهام تحت الماء بشكل مستقل.

نسيم رمضان (لندن)

ابتكار سعودي لتحسين محطات معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام النانو تكنولوجي

غدير البلوي أثناء تسلمها جائزة «الإبداع والابتكار في استدامة المياه» (الشرق الأوسط)
غدير البلوي أثناء تسلمها جائزة «الإبداع والابتكار في استدامة المياه» (الشرق الأوسط)
TT

ابتكار سعودي لتحسين محطات معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام النانو تكنولوجي

غدير البلوي أثناء تسلمها جائزة «الإبداع والابتكار في استدامة المياه» (الشرق الأوسط)
غدير البلوي أثناء تسلمها جائزة «الإبداع والابتكار في استدامة المياه» (الشرق الأوسط)

في خطوة علمية مبتكرة، قدمت غدير البلوي، أستاذة مساعدة في جامعة تبوك بقسم الكيمياء، بحثاً رائداً في معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام تقنيات النانو تكنولوجي، وهو البحث الذي فازت من خلاله بجائزة «الإبداع والابتكار في استدامة المياه»، في نسخته الثالثة.

وتعتمد التقنية التي اقترحتها الباحثة على استخدام تقنيات النانو تكنولوجي بديلاً عن الطرق التقليدية المستخدمة في محطات التحلية، التي ترتكز عادة على استخدام طاقة عالية وضغط مرتفع. وما يميز هذا الابتكار أنه لا يتطلب ضغطاً مرتفعاً أو درجات حرارة عالية، مما يقلل من تكلفة عملية التحلية بشكل كبير. إضافة إلى ذلك، يتم تقليل وقت المعالجة إلى 4 ساعات فقط، مما يزيد من كفاءة العملية. كما يمكن أيضاً استخدام المياه المحلاة لري الأراضي أو في تطبيقات أخرى، ما يعزز من الاستدامة البيئية.

وإحدى أبرز مزايا هذه التقنية أنها صديقة للبيئة. إذ تستخدم البلوي مواد أكسدة صديقة للبيئة، مثل الهيدروجين بيروكسيد الذي عند تحليله ينتج أكسجين وكربون دايكسايد وماء، دون إنتاج مواد ضارة أو مسببة للأمراض مثل الكلور. وهذا يمثل إضافة كبيرة في معالجة مياه الصرف بشكل آمن وصحي.

وفيما يخص الجانب الاقتصادي، قالت غدير إن مشروعها يتمتع بمزايا اقتصادية كبيرة، حيث يتم خفض التكاليف بفضل استخدام الطاقة المنخفضة والوقت القصير. بالإضافة إلى ذلك، يعد هذا الابتكار خطوة نحو الاستفادة من الموارد المحلية في معالجة المياه، وهو ما يتماشى مع «رؤية 2023» في تعزيز الاستدامة البيئية وتطوير الحلول التقنية محلياً.

وتأمل البلوي في أن يتم تحويل هذا الابتكار إلى منتج صناعي يُستخدم بمحطات التحلية في المملكة، إذ يتم العمل حالياً على «تشجير الفكرة إلى منتج» بالتعاون مع الخبراء والشركات المتخصصة في هذا المجال.

وتتميز تقنية (WHPCO) بمزايا كثيرة، أبرزها قدرتها على إزالة الملوثات العضوية المقاومة، مثل المركبات العطرية، وإنتاج منتجات ثانوية غير ضارة مثل الماء وثاني أكسيد الكربون. كما أن هذه التقنية تسهم في تقليل أوقات المعالجة وتخفيف كمية الحمأة الناتجة، مما يحسن كفاءة الطاقة، ويخفض من التكاليف التشغيلية لمحطات المعالجة.

ومن خلال تنفيذ هذه التقنية، يمكن للمملكة العربية السعودية تحسين جودة مياه الصرف الصحي وجعلها أكثر ملائمة لإعادة الاستخدام في مختلف القطاعات مثل الزراعة والصناعة، وحتى في مياه الشرب. كما أن هذه التقنية تسهم في تحقيق أهداف الاستدامة التي تتبناها المملكة ضمن «رؤية 2030»، خصوصاً في مجالات إدارة المياه والحد من تأثيرات التغير المناخي.