我们身体的生物声学特征可以揭示我们的身份 | 智能技术

发布日期:2019-11-20 10:00
有一种使用声音识别个体的人工智能新技术几乎与指纹和虹膜扫描一样准确。


Photo: Joo Yong Sim/ETRI

生物声学身份认证系统图片
我们听到的每一个声音都有一个独特的特征,这要归功于它的产生方式和声波所经过的物体。韩国的一个研究小组现在正在探索声波通过人类时产生的独特的生物声学特征是否可以用来识别个体。他们的工作在10月4日发表在IEEE“控制论学报”上的一项研究中描述,表明这种技术可以以97%的准确率识别出一个人。

该小组在电子和电信研究所(ETRI)开发的生物识别系统使用换能器产生振动,从而产生声波,声波通过人体的特定部位。在这种情况下,手指是容易接触和方便的.。当声音通过皮肤、骨头和其他组织后,传感器就会接收到独特的生物声学特征。使用建模进一步提高了区分不同个体签名的能力。


进行这项研究的ETRI研究人员之一Joo Yong Sim解释说:“建模使我们能够推断人体的哪些结构或材料特征实际上使人与众不同。”“例如,我们可以看到骨骼的结构、大小和重量以及关节的刚度如何影响生物声学频谱。”

该方法足够有效地区分同一只手上的不同手指。这意味着一个人必须使用最初被分析以进行身份验证的相同手指。

值得注意的是,研究人员担心这种方法的准确性可能会随着时间的推移而降低,因为人体不断地改变其细胞、基质和液体含量。为了解释这一点,他们以三个不同的间隔获取参与者的声学数据,每个间隔30天。

Sim说:“我们非常惊讶人们的生物声学光谱模式在一段时间内保持得很好,尽管人们担心这种模式会有很大的变化。”这些结果表明,生物声学特征反映的解剖特征比每天变化的水、体温或血液中生物分子浓度的变化更多。

虽然测量声振动的变化是相当准确的,但它还不能与指纹或虹膜扫描的准确性相匹配。未来,Sim的团队计划在该系统中添加更多传感器,以提高其准确性。与此同时,他们正在探索将这项技术在手机和可穿戴设备上商业化的方法。


图:何永辛/ETRI
生物声学身份认证概念图
更重要的是,这项技术的发展带来了意想不到的转折。这项技术在分析组织方面非常精确,研究小组现在正在探索用它来诊断肌肉骨骼疾病的方法。