Кто проверит детектор лжи?

В СССР эпохи так называемого застоя (она же — стадия развитого социализма) ходила мрачноватая шутка: «Что будет, если скрестить ужа и ежа? — Полтора метра колючей проволоки».

Трудно сказать, по какой причине, но почему-то именно она вдруг всплыла как реакция на свежую новость о знаменательном достижении отечественной банковской индустрии: «Что будет, если скрестить кассовый аппарат и полицейский детектор лжи? — Новый банкомат российского Сбербанка».

Задуманный и созданный в этом учреждении прототип банкомата, который может стать неотрывной частью ближайшего будущего россиян, действительно впечатляет своими способностями. Подошедшего к нему клиента устройство способно обработать, что называется, по полной программе. Сам сделает трехмерную фотографию лица человека, и если опознает зарегистрированного клиента, то синтезированным голосом приветствует гостя по имени-отчеству (ну а если нет, то просто биометрически качественно зафиксирует физиономию подошедшего). Если потребуется — для выдачи, к примеру, кредита, платежной карточки или зачем-то еще — сам отсканирует предъявленный паспорт и снимет отпечатки пальцев владельца.

Кроме шуток, современные банкоматы Сбербанка умеют очень многое. Но предела совершенству, как известно, не бывает

А что самое интересное, такой банкомат еще и сам проводит с клиентами собеседование-дознание на предмет их искренности и платежеспособности. То есть аппарат задает человеку ряд стандартных вопросов вроде «имеете ли вы постоянную работу?», «выплачиваете ли вы другие непогашенные кредиты?» и тому подобного. А попутно встроенная в банкомат программа речевого анализа не только фиксирует ответы, но и оценивает их на предмет правдивости. Иначе говоря, работает как детектор лжи, выявляющий в речи говорящего признаки неправды по характерным проявлениям нервозности и напряжения в голосе.

Можно сказать, что перед нами тут и не банкомат даже, а какой-то прямо, извините за выражение, компендиум самых передовых достижений в области биометрических технологий.

Но при этом сильно настораживает вот какое обстоятельство. По совершенно неясным причинам российские граждане смогли узнать об этом революционном прорыве отечественной науки и технической мысли исключительно из зарубежных средств массовой информации. Вроде очень известных, но сугубо американских газет типа «Нью-Йорк Таймс», русский перевод тут, или «Крисчен Сайенс Монитор».

И хотя последнее из упомянутых изданий в своей статье московского корреспондента ссылается на некий «пресс-релиз Сбербанка» (за пятницу, 10 июня 2011 года), тотальное сканирование всех июньских и майских пресс-релизов на официальном сайте этого банка показывает, что никаких объявлений о новой выдающейся разработке — о «банкомате будущего» — здесь не сделано.

Дальше — еще страньше. Согласно дружным свидетельствам американской прессы, разработчиком самого необычного компонента — речевого детектора лжи — для банкоматов Сбербанка является питерская компания «Центр речевых технологий» (ЦРТ). На официальном сайте ЦРТ этот факт определенно подтверждают — в разделе «Пресса о нас» имеется соответствующая ссылка с гордым подзаголовком «ЦРТ на первой полосе The New York Times». Но это, собственно, и все.

То есть обширный сайт ЦРТ, весьма подробно рассказывающий о действительно примечательных и передовых разработках компании в области обработки — распознавания — анализа — синтеза речи, не содержит ни единой страницы, ни какого-либо упоминания вообще о технологии речевого детектора лжи.

Согласитесь, что это довольно необычно.

При полном отсутствии дополнительной информации, вряд ли здесь уместно заниматься безосновательными гипотезами и фантазиями на тему о том, что может означать столь странная однонаправленная скрытность двух российских бизнес-партнеров.

Однако ничто не мешает чуть более пристально присмотреться к собственно «предмету утаивания» — технологии выявления лжи по речи говорящего. И довольно быстро выяснить, что сам предмет этот в научных кругах является более чем спорным. То есть люди вежливые и корректные называют данное направление исследований не самым приятным термином псевдонаука. Ну а грубые правдорубы, выражающиеся по существу, зовут это просто — шарлатанством.

⇡#Большие проблемы

Чтобы сразу стало понятнее, откуда вообще берутся столь обидные эпитеты для технологии, весьма неплохо продающейся и охотно используемой по всему миру (полицией, страховыми компаниями, кадровиками корпораций и т. д.), имеет смысл обратиться к сути главной проблемы. Ибо свойственна она всем детекторам лжи вообще, а речевым анализаторам — в особенности.

Но для начала надо сделать одно уточнение. Как многим, наверное, известно, сами специалисты, так или иначе работающие в этой области профессионально, старательно избегают термина «детектор лжи». Потому что имеется бесспорный научный факт: приборов, позволяющих гарантированно определять, когда человеком говорится ложь, а когда правда, в природе не существует. Есть лишь разнообразные технические методы для того, чтобы выявлять в организме физиологические признаки волнения и напряженности, на основании которых с той или иной степенью достоверности делаются заключения о взаимосвязи этих признаков с неправдой в ответах проверяемого человека.

Человек, опутанный датчиками полиграфа, в глазах окружающих мгновенно лишается презумпции невиновности. Да и в своих собственных тоже…

Различающихся по своему устройству приборов для выявления подобных вещей на сегодняшний день имеется довольно много. Называются они все по-разному, однако, коль скоро назначение у них, в сущности, одно и то же, обобщенно их удобно определять пусть и не совсем корректным, но давно уже устоявшимся словосочетанием «детектор лжи». А, кроме того, все известные детекторы лжи удобно разделять на две существенно разные группы — контактные и бесконтактные.

Суть деления понятна уже из самого названия. К контактным в первую очередь относится полиграф — самый известный вариант детектора лжи, измеряющий с помощью навешиваемых на тело датчиков такие параметры, как сердцебиение, ритм дыхания и уровень потливости. Среди бесконтактных детекторов из-за дешевизны наибольшее распространение получили речевые анализаторы, однако изучаются и более дорогостоящие технологии (например, температурная карта лица и другие). Важнейшим достоинством этой категории считается то, что здесь проверка человека возможна незаметно и даже без согласия проверяемого.

Для посторонних это может показаться крайне странным, но реальность такова, что подлинно научной основы под технологиями детектирования лжи, можно сказать, не существует. Чтобы это продемонстрировать, достаточно задать наивный, но принципиально важный вопрос: существует ли какая-то формула или строгая закономерность, устанавливающая регулярную взаимосвязь между ложью, заявляемой людьми, и физиологическими параметрами их организма, измеряемыми полиграфом и прочими разновидностями детекторов? Ответ звучит вполне однозначно: нет, такого рода формул и закономерностей никому и нигде вывести не удавалось.

Добротно фиксировать некоторые параметры жизнедеятельности организма контактные детекторы научились хорошо. Но вот истолковать данные, как и прежде, можно очень по-разному

Из чего тогда построен научный фундамент детекторов лжи? Из множества разнообразных эмпирических тестов, проверяющих надежность (reliability) и достоверность (validity, иногда так и говорят — «валидность») технологии. Под «надежностью» здесь понимается состоятельность и согласованность регистрируемых данных, предполагающая, что те же самые результаты будут сняты прибором в разное время, в разных местах, при разных испытуемых и условиях опроса. Иначе говоря, насколько хорошо прибор регистрирует физиологические характеристики организма. Другой же ключевой параметр, «достоверность», показывает, насколько хорошо прибор реально измеряет то, ради чего он создан, — степень различия правды и лжи в ответах проверяемых людей.

Рассуждая с позиции научной логики, можно считать вполне очевидным, что на первое место должна ставиться достоверность. То есть прежде чем качественно измерять те или иные параметры, надо установить, а насколько они вообще важны для решения поставленной задачи. И уже затем, когда достоверность установлена, заниматься обеспечением надежности технологии. На самом же деле, как свидетельствуют независимые проверки, в области детекторов лжи дела обстоят с точностью до наоборот.

Несмотря на простоту конструкции, этот старинный детектор лжи отправил на костер не одну ведьму!

Самые, вероятно, солидные и крупномасштабные критические исследования технологий детекторов лжи были предприняты в США в начале 2000-х годов. Большой отчет Национальной академии наук по полиграфу, опубликованный в 2002 г., установил, что хотя данные этого прибора вполне надежны, им явно не хватает достоверности. Иначе говоря, физиологические характеристики организма полиграф регистрирует действительно хорошо. Но вот с эффективностью выявления лжи дела у полиграфа обстоят неважно. Для иллюстрации этого вывода в отчете приведен следующий пример. Если предположить, что среди 10 000 правительственных служащих имеется 10 шпионов, то детектор лжи позволит выявить 8 из этих десяти, но при этом еще 1598 (!) вполне лояльных сотрудников окажутся ошибочно обвиненными в обмане. Если же настройки полиграфа при проверках персонала сделать менее чувствительными, в результате чего лишь 41 человек будет ошибочно обвинен во лжи, то тогда уже 8 из 10 шпионов сумеют избежать выявления и аккуратного устранения.

И это, надо подчеркнуть, выводы ученых о самой надежной и испытанной разновидности детекторов лжи. Что же касается аналогичных исследований для бесконтактных речевых анализаторов, то здесь картина с достоверностью выявления лжи выглядит просто совсем удручающе. Например, результаты проверок, которые в 2003 году провел по заданию Конгресса США Национальный Совет по исследованиям, позволили сделать относительно валидности речевых детекторов однозначный вывод: нет ни одного убедительного доказательства тому, что они имеют хоть какое-то научное обоснование и могут использоваться на практике.

Примерно в этот же период времени многочисленные практические исследования речевых детекторов лжи были проведены также в Институте полиграфа Министерства обороны США (DoDPI). Комплекс таких тестирований проходил в 2002—2003 годах, и все они убедительно показали, что имеющиеся на рынке коммерческие анализаторы голоса не обладают необходимой валидностью и даже близко не подходят к тому, чтобы заменить собой полиграф. Там же написано, что данные приборы с той или иной степенью надежности способны определять наличие у человека сильного стресса по изменениям в голосе, однако в практическом плане они совершенно не пригодны для инструментальной детекции лжи. (Подробности всей этой истории можно найти, например, тут.)

⇡#Многоуровневое шарлатанство

За последнее десятилетие главной особенностью рынка речевых детекторов лжи стало появление новой технологии анализа LVA, весьма успешной с точки зрения продаж и заметно потеснившей доминировавшие прежде американские разработки. В этой связи особо поучительно здесь вспомнить широко известную среди специалистов исследовательскую работу двух шведских ученых Эрикссона и Ласерды.

Два этих автора профессионально занимаются изучением проблем анализа и обработки речевой информации. Франсиско Ласерда (Francisco Lacerda) является профессором лингвистики в Стокгольмском университете, а Андерс Эрикссон (Anders Eriksson) — профессор фонетики в университете Гетеборга. Обратив внимание на то, насколько энергично в Скандинавии тоже начали внедряться вошедшие в моду речевые детекторы, в 2007 году они решили провести собственное исследование столь популярной технологии.

Тщательному изучению были подвергнуты два наиболее широко используемых типа речевых детекторов лжи. Первый, известный еще с 1970-х годов американский, обычно именуемый «речевым анализатором стресса» или VSA (voice stress analyzer), и также известный под названием «оценщик психологического стресса», или PSE (psychological stress evaluator). Второй же тип анализатора более новый, разработан в Израиле в начале 2000-х годов и основан на так называемой технологии «многоуровневого анализа речи». Вообще-то эта разработка сейчас известна на рынке под множеством самых разных наименований в виде конкретных коммерческих продуктов, однако все они в основе своей имеют технологию LVA, или layered voice analysis.

Шведские авторы опубликовали свою статью в «Международном журнале о речи, языке и законе», специализированном издании для профессионалов, работающих в интересах полиции и служб безопасности. Это исследование, сердито озаглавленное «Шарлатанство в криминалистической науке о речи», на двадцати пяти страницах предоставило обзор полувекового опыта в области речевых детекторов лжи. Главный же вывод авторов сводился к тому, что за все это время так и не было получено никаких серьезных научных свидетельств, подтверждающих, что подобные детекторы действительно способны выявлять ложь путем анализа речевых нюансов в голосе говорящего.

Интерфейс речевого анализатора, применяющегося в полиции. Ничего не скажешь — выглядит солидно

Поскольку об американском методе VSA по сути то же самое уже было сказано в упомянутых ранее исследованиях Пентагона и академических структур США, имеет смысл сфокусироваться на второй части статьи, посвященной технологии LVA израильской фирмы Nemesysco. Разбирая работу фирменной программы, реализующей LVA, т.е. «многоуровневый анализ речи», авторы отметили следующее.

Вопреки заявлениям о сложности этого процесса (цитируя маркетинговые материалы, «программа LVA основана на 8000 математических алгоритмов, применяемых к 129 частотным характеристикам речи»), на самом деле LVA представляет собой очень простую программу, по-любительски написанную на языке Visual Basic. Весь текст программы, реализующей LVA и опубликованной в патентных документах изобретателя и главы Nemesysco Амира Либермана (Amir Liberman, патент 2003 г.), составляет не более 500 строк кода. Надо, впрочем, отметить, что для того, чтобы было невозможно просто скопировать этот код и запустить программу как она есть, там опущены некоторые технические детали типа объявления конкретных переменных. Однако даже при добавлении этих опущенных деталей длина программы вряд ли превысит 800 строк или около того.

Говоря о декларируемой математической сложности программы, авторы отмечают, что на самом деле в тексте кода нет вообще ничего, что требовало бы применения хоть каких-то математических идей за пределами базового курса математики для средней школы (и это вряд ли удивительно, поскольку дополнительное расследование показало, что образование изобретателя ограничено курсами по маркетингу при Открытом университете Израиля). Строго говоря, добавляют авторы, нетривиальные аналитические инструменты вроде рекурсивных фильтров и нейросетей также построены на основе элементарных математических операций. Однако принципиальная разница между этими вещами и программой LVA заключается в том, что упомянутые операции используются в рамках теоретически согласованных систем — в отличие от слепленной кое-как поделки Либермана.

Нельзя исключить, что сезону к десятому главного героя знаменитого сериала «Обмани меня» доктора Лайтмана заменит банкомат дружелюбного зеленого цвета

Что же касается так называемых «шипов» и «плато» — индикаторов эмоций, которые технология Nemesysco якобы выявляет в волновых характеристиках голоса конкретного человека — то это, как установили Эрикссон и Ласерда при анализе программы, просто произвольные артефакты, появляющиеся в процессе преобразования речевого сигнала из аналоговой в цифровую форму.

В ответ на эти совершенно открытые и прямые обвинения в мошенничестве основатель и исполнительный директор Nemesysco Амир Либерман гордо ответил примерно следующее: «Технология анализа речи Nemesysco не имеет ничего общего с наукой фонетикой, а относится к областям психологии и криминалистики, а также нейрологии и других наук о мозге» (где, надо понимать, изобретатель чувствует себя более крупным специалистом).

Выпущены уже десятки «детекторов лжи» для мобильных устройств, которые якобы могут определить правду от вранья по голосу. Правда, разработчики не скрывают шуточной природы своих детищ

Другим важным контраргументом в ответ на критику компания Nemesysco выдвинула тот факт, что она имеет клиентов в более чем 30 странах мира, а правительство Великобритании, к примеру, применяет их технологию для оценки граждан, обращающихся к властям за социальной помощью и другими льготами. Кроме того, конечно же, было немало угроз подать на журнал и ученых в суд за клевету и очернение репутации. Однако до выяснения научной истины судебным путем, ясное дело, скандал не дошел.

Комментируя ситуацию, сложившуюся вокруг этой публикации, авторы исследования сказали так: «Наша статья действительно была направлена главным образом против патента Nemesysco на их детектор лжи. Мы показали, что это изобретение работать не может. Мы хотели как можно ярче и нагляднее показать, что технология в основе детекторов лжи — это сплошной обман и жульничество... Самая же главная здесь проблема, это то совершенно фантасмагорическое применение, которое власти и страховые компании Британии нашли для этих псевдодетекторов».

⇡#И Сбербанк туда же

Короче говоря, примерно таким вот образом выглядит общий фон, на котором формируется картина продолжающегося увлечения речевыми детекторами лжи. Включая, как видим, и Россию с ее самым крупным — Сберегательным — банком.

Главное при использовании детектора лжи — правильная подготовка объекта исследования

Но есть тут один пикантный нюанс. И полиции, и страховым фирмам, и органам соцобеспечения этот чудо-прибор чрезвычайно нравится по той причине, что он действует как эффективное средство устрашения. Публика реально боится детекторов лжи. Документально известно, что с их помощью полицейским удается расколоть людей на признание даже в тех случаях, когда они не совершали преступление. В страховых компаниях, по их опыту, от трети до половины клиентов, обращающихся за получением страховки при угоне машины, отказываются от заявления, когда им для начала предлагают пройти проверку на детекторе лжи. Еще более впечатляюще выглядят цифры подобной «экономии» в органах социальной помощи, где таким же методом удается быстро и эффективно отсеивать массу народа.

Но вот нужно ли такое отпугивание в банках, которые раздают людям кредиты совсем не за просто так, а делают на этом бизнес за вполне конкретные и немалые проценты?