زیست سنجی (Biometrics)

زیست سنجی ( بیومتری) به دو دسته از روش های پژوهشی و کاربردی اطلاق می شود . کلمه Biometrics در زبان یونان باستان ، از ترکیب bios به معنای زندگی و کلمه metron به معنای اندازه گیری تشکیل شده است . دسته اول که قدیمی تر بوده و در مطالعات زیست شناسی کاربرد دارد ، عبارت است از گردآوری ، ترکیب و مدیریت داده های زیست شناسی ، از ابتدای قرن بیستم استفاده از زیست سنجی در علوم زیست شناسی یا مطالعات آمار زیستی (biostatistics) آغاز شده است . اصولاً زیست سنجی یعنی دانش و فناوری اندازه گیری و تجزیه و تحلیل اطلاعات زیست شناسی . در فناوری اطلاعات (IT) ، زیست سنجی به تکنیک هایی اطلاق می شودکه برای اندازه گیری و تجزیه و تحلیل مشخصات بدن انسان ها و با هدف تصدیق هویت به کار می رود . از جمله این مشخصات می توان به اثر انگشت ، شبکیه و عنبیه چشم ، الگوهای صوتی ، الگوهای چهره و سنجش دست اشاره کرد.

امروزه این اصطلاح کاربرد گسترده تری یافته که با مفهوم اولیه آن چندان ارتباطی ندارد و آن عبارت است از مطالعه روش هایی برای تشخیص منحصر به فرد افراد ، با استفاده از یک یا چند ویژگی ذاتی فیزیکی با رفتاری آنها، در حوزه فناوری اطلاعات ، زیست سنجی گونه ای از هویت شناسی مدیریت دسترسی و کنترل دسترسی می باشد .

برخی از محققان اصطلاح رفتار سنجی ( Behaviometrics ) را برای مشخصه های رفتاری حیاتی مانند ریتم تایپ کردن و یا نحوه حرکت ماوس به کار برده اند . این آنالیزها می تواند به طور مداوم و بدون توقف یا مزاحمت در فعالیت کاربران ، صورت پذیرد .

بیومتری برای تشخیص هویت ، یک نمونه ورودی در مقایسه با یک الگو به کار می رود ، و در مواردی برای شناسایی افراد خاص به وسیله مشخصات معینی استفاده می شود .

زیست سنجی بر دو نوع است :

– مبتنی برمالیک ( possession-based) : استفاده از یک « نشانه» خاص مانند بر چسب امنیتی یا یک کارت .

– مبتنی بر اطلاعات (knowledge-based) : استفاده از یک کد یا کلمه عبور ( password) .

سیستم های ارزیابی استاندارد معمولا برای ایجاد اعتبار مناسب ، از چندین نمونه ورودی ( از قبیل ویژگی های خاص نمونه ) استفاده می کنند . در این حالت با توجه به اینکه چندین نمونه مختلف همچون برچسب های امنیتی ، ابعاد نمونه ای و کدها به کار گرفته می شود ، امنیت بیشتری فراهم می گردد .

بیومتریکال ( Biometricals) :

مشخصه های بیومتریک را می توان به دو بخش تقسیم نمود :

– فیزیولوژیکی : مربوط به شکل بدن انسان است . اثر انگشت ، تشخیص چهره ، هندسه دست و تشخیص عنبیه ، نمونه هایی ازاین نوع به شمار می رود .

– رفتاری : وابسته به رفتار یک شخص است که از نمونه های مورد استفاده در این بخش میتوان به تشخیص امضا و مطالعه دینامیک کلیدزنی و صوت اشاره کرد .

سیستم تشخیص چهره یک برنامه کامپیوتری برای تعیین هویت یک شخص به صورت خودکاراست که در آن از یک تصویر دیجیتالی یا یک فریم ویدیوئی از یک منبع ویدئویی استفاده می شود . یکی از روش های انجام این کار عبارت است از مقایسه ویژگی های چهره فرد مورد نظر با تصویر و پایگاه داد چهره ها .

از سیستم تشخیص چهره معمولا در سیستم های امنیتی استفاده می شود و می توان آن را مشابه دیگر روش های بیومتری از قبیل سیستم تشخیص اثر انگشت یا عنبیه چشم دانست.

تکنیک ها:

سنتی

برخی الگوریتم های تشخیص چهره ، بر اساس استخراج یک سری نشانه یا ویژگی از عکس چهره فرد مورد نظر کار می کند . به عنوان مثال یک الگوریتم ، ممکن است محل قرار گرفتن ، اندازه و یا شکل چشم ها ، بینی استخوان گونه ها و فک را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد . سپس با توجه به این ویژگی ها ، سیستم به دنبال تصویری می گردد که دارای چنین خصوصیاتی است . در برخی الگوریتم ها مجموعه ای از عکس های چهره ، مورد استفاده قرار گرفته و اطلاعات مربوط به چهره فشرده سازی می شود . فقط آن دسته اطلاعات مربوط به چهره که برای تشخیص چهره سودمند است ، ثبت و ذخیره می گردد . سپس عکس مورد نظر با اطلاعات مربوط به چهره قیاس می شود.

از جمله الگوریتم های رایج تشخیص چهره می توان به eigenface , fisherface , hidden dynamic link matching , markov model ( تطبیق پیوند پویا) اشاره کرد.

سیستم سه بعدی تشخیص چهره شیوه نوینی است که به تازگی استفاده از آن رایج شده است . در این تکنیک ، که ادعا می شود از دقت بی نظیری برخوردار است ، سنسورهای سه بعدی اطلاعات مربوط به شکل و حالت چهره را ثبت کرده ، سپس از این داده ها برای تشخیص ویژگی های خاص سطح چهره از قبیل وضعیت حدقه چشم ، بینی و چانه استفاده می کند.

یکی از مزایای سیستم سه بعدی تشخیص چهره این است که بر خلاف دیگر شیوه ها ، تغییراتی که در نورپردازی به وجود می آید ، بر آن بی تأثیر است . این تکنیک را همچنین میتوان برای تشخیص یک چهره از زوایای گوناگون از جمله به صورت نیمرخ به کار برد . ادامه دارد …