استنشاق هويتك باستخدام القياسات الحيوية للتنفس
تعد المصادقة البيو مترية مثل بصمات الأصابع ومسح قزحية العين عنصرًا أساسيًا في أي فيلم تجسس، ومحاولة التحايل على تدابير الأمان هذه غالبًا ما تكون نقطة أساسية في الرسم.
لكن في هذه الأيام، لا تقتصر التكنولوجيا على الجواسيس، حيث أصبح التحقق من بصمات الأصابع والتعرف على الوجه من السمات الشائعة الآن في العديد من هواتفنا.
الآن، طور الباحثون خيارًا جديدًا محتملًا للرائحة لمجموعة أدوات الأمان البيو مترية: أنفاسك.
في تقرير نُشر في Chemical Communications، طور باحثون من معهد كيمياء وهندسة المواد بجامعة كيوشو، بالتعاون مع جامعة طوكيو، مستشعرًا شميًا قادرًا على التعرف على الأفراد من خلال تحليل المركبات في أنفاسهم.
إلى جانب التعلم الآلي، تمكن هذا “الأنف الاصطناعي” المصنوع من مصفوفة مستشعر ذات 16 قناة من مصادقة ما يصل إلى 20 فردًا بمتوسط دقة يزيد عن 97٪.
في عصر المعلومات والتكنولوجيا هذا، تعد المصادقة البيو مترية طريقة مهمة لحماية الأصول القيمة.
من المشتبه بهم المعتادين من بصمات الأصابع وبصمات الكف والأصوات والوجوه إلى الخيارات الأقل شيوعًا لسمعيات الأذن وعروق الأصابع، هناك مجموعة متنوعة من القياسات الحيوية التي يمكن أن تستخدمها الآلات للتعرف عليك.
يوضح Chaiyanut Jirayupat، المؤلف الأول للدراسة: “تعتمد هذه الأساليب على التفرد الجسدي لكل فرد، لكنها ليست مضمونة. يمكن نسخ الخصائص الفيزيائية، أو حتى التعرض للخطر بسبب الإصابة”.
“في الآونة الأخيرة، ظهرت رائحة الإنسان كفئة جديدة من المصادقة البيو مترية، تستخدم أساسًا التركيب الكيميائي الفريد لتأكيد هويتك.”
صورة لجهاز استشعار حاسة الشم الاصطناعي يستخدم للمصادقة البيو مترية القائمة على التنفس.
يتكون المستشعر من مجموعة قنوات 4×4 لما مجموعه 16 جهاز استشعار. يكتشف كل جهاز استشعار مجموعة محددة من المركبات الموجودة في أنفاس الإنسان.
ثم تتم معالجة البيانات بواسطة شبكة عصبية، ثم تحدد الفرد. الائتمان: جامعة كيوشو / معمل يناجدا
أحد هذه الأهداف كان غازات عن طريق الجلد – مركبات تنتج من جلدك. ومع ذلك، فإن هذه الطرق لها حدودها لأن الجلد لا ينتج تركيزًا عاليًا بدرجة كافية من المركبات المتطايرة حتى تتمكن الآلات من اكتشافها.
لذلك، استدار الفريق لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام التنفس البشري بدلاً من ذلك.
“تركيز المركبات المتطايرة من الجلد يمكن أن يصل إلى عدة أجزاء في المليار أو التريليون، في حين أن المركبات التي تخرج من التنفس يمكن أن تصل إلى أجزاء في المليون”، يتابع Jirayupat.
“في الواقع، تم استخدام التنفس البشري بالفعل لتحديد ما إذا كان الشخص مصابًا بالسرطان والسكري وحتى COVID-19.”
بدأ الفريق بتحليل أنفاس الأشخاص لمعرفة المركبات التي يمكن استخدامها للمصادقة البيو مترية. تم العثور على ما مجموعه 28 مركب لتكون خيارات قابلة للتطبيق.
بناءً على ذلك، طوروا مجموعة مستشعرات حاسة الشم مع 16 قناة، يمكن لكل منها تحديد مجموعة محددة من المركبات. تم بعد ذلك تمرير بيانات المستشعر إلى نظام التعلم الآلي لتحليل تكوين أنفاس كل شخص وتطوير ملف تعريف لاستخدامه في تمييز الفرد.
تبدأ الموضوعات بالتنفس في كيس تجميع. ثم يتم توصيل الكيس بجهاز استشعار حاسة الشم، والذي يحلل المركبات الموجودة في أنفاس الفرد.
بناءً على تركيز المركبات، يحدد نظام التعلم الآلي الفرد. الائتمان: جامعة كيوشو / مختبر ياناجيدا
باختبار النظام بعينات التنفس من ستة أشخاص، وجد الباحثون أنه يمكن تحديد الأفراد بدقة متوسطة تصل إلى 97.8٪. ظل هذا المستوى العالي من الدقة ثابتًا حتى عند زيادة حجم العينة إلى 20 شخصًا.
يوضح تاكيشي ياناجيدا الذي قاد الدراسة: “كانت هذه مجموعة متنوعة من الأفراد من مختلف الأعمار والجنس والجنسية. ومن المشجع أن نرى مثل هذه الدقة العالية في جميع المجالات”.
ومع ذلك، فهو يعترف بالحاجة إلى مزيد من العمل قبل وصوله إلى هاتفك الذكي التالي.
ويخلص ياناجيدا إلى أنه “في هذا العمل، طلبنا من المشاركين أن يصوموا ست ساعات قبل الاختبار”. “لقد طورنا أساسًا جيدًا.
وستكون الخطوة التالية هي تحسين هذه التقنية لتعمل بغض النظر عن النظام الغذائي. لحسن الحظ، أظهرت دراستنا الحالية أن إضافة المزيد من أجهزة الاستشعار وجمع المزيد من البيانات يمكن أن يتغلب على هذه العقبة.”
المصدر: techxplore
قد يهمك:
