Тема: Разработка телеграмм-бота для распознавания дипфейков в видеозаписи с применением нейронных сетей
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 8
1.1. Изучение предметной области 8
1.2. Задача классификации 8
1.3. Наборы данных 9
1.4. Анализ аналогичных проектов 12
1.5. Анализ архитектур нейронных сетей 15
1.5.1, Архитектура нейронной сети ResNet 15
1.5.2, Архитектура нейронной сети Inception 17
1.5.3, Архитектура нейронной сети Xception 19
1.5.4, Архитектура нейронной сети Inception-ResNet 21
1.6. Анализ программных решений 22
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ 24
2.1. Анализ требований к программной системе 24
2.1.1, Функциональные требования 24
2.1.2, Нефункциональные требования 24
2.2. Диаграмма вариантов использования 25
2.3. Диаграмма компонентов 26
3. РЕАЛИЗАЦИЯ 28
3.1. Средства разработки 28
3.2. Реализация алгоритма разбиения видео на кадры 28
3.3. Реализация алгоритма обрезания лица из кадра 29
3.4. Реализация алгоритма разделения набора данных DeepFake
Detection Challenge 30
3.5. Реализация ансамбля из нейронных сетей 31
3.6. Обучение нейронных сетей 33
3.7. Реализация логики работы телеграмм-бота 35
4. ТЕСТИРОВАНИЕ 38
4.1. Функциональное тестирование 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
ЛИТЕРАТУРА 41
ПРИЛОЖЕНИЯ 43
Приложение А. Спецификация вариантов использования 43
Приложение Б, Листинги реализации телеграмм-бота, использующего ансамбль нейронных сетей 46
📖 Введение
Нейронные сети - математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей - сетей нервных клеток живого организма [1].
Дипфейк - реалистичная подмена фото-, аудио- и видеоматериалов, созданная с помощью нейронных сетей [2].
Residual Network (ResNet) - «остаточная» нейронная сеть, появившаяся на основании работ Кайминга Хе, чьи прорывы позволили обучать сотни слоев с хорошей производительностью. Ключевая идея ResNet в введении остаточных блоков, которые содержат обходную связь идентичности, обходящую один или большее количество слоев. Добавление обходных связей позволяет распространить большие градиенты до исходных слоев, смягчая эффект проблемы исчезающих градиентов и улучшая точность глубоких остаточных сетей по сравнению с более поверхностными аналогами [3].
Актуальность
Использование нейронных сетей стало популярным направлением в последнее время. Нейронные сети успешно применяются для решения задач разного рода: распознавание и детектирование объектов, распознавание речи, улучшение качества прогнозов математических моделей. Нейронные сети хорошо зарекомендовали себя в различных областях: медицина, компьютерное зрение и слежение, прогнозирование и моделирование.
Также нейронные сети используются и для создания дипфейков. В последнее время количество дипфейков на просторах интернета увеличилось, улучшилось и их качество. Сейчас видео-дипфейки могут быть похожи на оригинальное видео, и это может запутать людей в поиске правдивой информации в интернете.
Постановка задачи
Целью выпускной квалификационной работы является разработка телеграмм-бота для распознавания дипфейков в видеозаписи с применением нейронных сетей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) провести анализ предметной области и обзор аналогов приложения;
2) спроектировать архитектуру нейронной сети;
3) реализовать телеграмм-бота со встроенной нейросетью;
4) произвести тестирование работы телеграмм-бота.
Структура и содержание работы
Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 58 страниц, объем списка литературы - 20 источников.
В первой главе описывается анализ предметной области и описаны результаты анализа аналогичных проектов.
Вторая глава посвящена постановке функциональных и нефункциональных требований, а также разработке диаграммы вариантов использования и диаграммы компонентов системы.
В третьей главе приведено описание процесса разработки приложения.
В четвертой главе представлены результаты тестирования программы.
В заключении описываются результаты проделанной работы, в также направления дальнейших исследований.
В приложениях представлены спецификации вариантов использования системы, а также листинги с кодом реализации приложения.
✅ Заключение
1. Произведен анализ предметной области и обзор аналогов приложения.
2. Спроектирована архитектура нейронных сетей, участвующих в ансамбле для распознавания дипфейков в видеозаписи.
3. Произведен поиск данных для решения поставленной задачи.
4. Произведена предобработка данных.
5. Реализована программа для управления телеграмм-ботом.
6. Проведено тестирование телеграмм-бота.
7. Проведено обучение нейронных сетей.
8. Проведено тестирование нейронных сетей на видео, не участвовавших в обучении.





