Ein Forschungsteam entwickelte ein Programm, basierend auf Künstlicher Intelligenz (KI), mit der Fähigkeit, Handschriften exakt zu imitieren.
Ein Forscherteam der Mohamed Bin Zayed University of Artificial Intelligence (MBZUAI) mit Sitz in Abu Dhabi, Vereinigte Arabische Emirate, kombiniert traditionelle und moderne Technologien zur Schrifterkennung in einem KI-Programm.
KI sollte dabei die Handschrift einer Person erlernen und darauf basierend einen handschriftlichen Text selbst erzeugen. Bereits im Jahr 2021 präsentierten die Wissenschaftler erste diesbezügliche Forschungsergebnisse auf der International Conference on Computer Vision (ICCV).
KI-Verwendung zur perfekten Nachahmung des Handschriftstils
Für frühere Ansätze zum KI-Training verwendeten die Forscher Generative Adversarial Network (GAN), ein Modell des maschinellen Lernens (ML). Die von GAN erzeugte Handschrift erfasste „den allgemeinen Stil eines Schreibers, z. B. die Neigung, mit der eine Person die Buchstaben zusammensetzt, oder die Breite der Striche, aus denen die Buchstaben bestehen“.
In einer fortgeschrittenen Projektphase nutzten die Forscher dann weiterführend Vision Transformers, eine Art neuronales Netz, das für Computer-Vision-Aufgaben entwickelt wurde. Diese Technik war dazu in der Lage, auch weitreichende Abhängigkeiten zu verarbeiten.
Wie Hisham Cholakkal, Assistenzprofessor für Computer Vision am MBZUAI und einer der Erfinder der Technologie, mitteilte, begann das Projekt mit entsprechender Neugier:
„Wir wollten wissen, ob ein Modell, dem man ein paar Muster der Handschrift einer Person vorgibt, den Stil dieser Person erlernen und dann irgendetwas in der Handschrift dieser Person schreiben kann.“
Fahad Khan, Professor und stellvertretender Abteilungsleiter für Computer Vision am MBZUAI, weist darauf hin:
„Um die Handschrift einer Person zu imitieren, müssen wir uns den gesamten Text ansehen. Erst dann können wir verstehen, wie der Schreiber die Zeichen ligiert hat, wie er die Buchstaben verbindet oder wie er die Wörter verteilte. All diese Aufgaben erfordern eine Art globales rezeptives Feld, was bei der Verwendung von Convolutional Neural Network nicht einfach ist.“
Zur exakten Nachahmung eines Handschriftstils benötigt das KI-Modell der Forscher gar nicht so viele Trainings-Datensätze. Bereits ein paar Absätze der Originalhandschrift reichten dabei schon für das Training aus, gaben die Forscher an. Auch in einem bereits öffentlich durchgeführten Test konnten die Teilnehmer die nachgeahmte, KI-basierte Schrift nicht von der realen Handschrift unterscheiden.
Die erste Studie konzentrierte sich auf die Erzeugung von Handschriften in Englisch. Weiterführend sind die Forscher aber auch daran interessiert, ihre Technologie auf andere Sprachen anzuwenden. Als besonders komplex schätzen sie Arabisch ein. Dessen Analyse wäre aufgrund der Art und Weise, wie arabische Buchstaben in der Handschrift verbunden sind, schwierig.
Programm gewährleistet Hilfe, birgt aber auch Missbrauchspotenzial
Mit dem KI-Programm wollen die Forscher „Menschen helfen können, die aufgrund von Verletzungen keinen Stift in die Hand nehmen können. Es könnte auch verwendet werden, um effizient eine große Menge an Daten zu generieren, um die Fähigkeit von maschinellen Lernmodellen zu verbessern, handgeschriebene Schrift zu verarbeiten.“
Rao Muhammad Anwer, Assistenzprofessor für Computer Vision, weist allerdings auch auf mögliche Missbrauchsmöglichkeiten hin:
„Wir sind da sehr vorsichtig, weil es missbraucht werden könnte. Die Handschrift stellt die Identität einer Person dar, daher denken wir sorgfältig darüber nach, bevor wir sie einsetzen.“
In einem Interview mit Bloomberg bringt Hisham Cholakkal zum Ausdruck:
„Wir müssen die Öffentlichkeit sensibilisieren und Werkzeuge zur Bekämpfung von Fälschungen entwickeln. […] Es ist wichtig, sich bewusst zu machen, dass es möglich ist, mithilfe von KI eine Handschrift zu erzeugen, die dem Stil einer Person entspricht.“
Trotz ihrer Vorbehalte wollen die Forscher das KI-Projekt schon demnächst praktisch nutzen. Für ihr Programm erhielten sie erst kürzlich ein Patent vom US-Patent- und Markenamt.
