Wissenschaftler entwickeln Sicherheitskontrollsystem, das den eigenen Atem verwendet

Die biometrische Authentifizierung könnte bald revolutioniert werden, da Wissenschaftler in Japan ein Sicherheitstool entwickelt haben, das Menschen anhand ihres Atems identifiziert.

Sich voll und ganz auf Identitätskontrollsysteme verlassen zu können, ist für öffentliche Einrichtungen wie Flughäfen, aber auch für eine Vielzahl privater Unternehmen wichtiger denn je.

Forscher der Universität Kyushu sagten, dass ihr Geruchssensor in einer ersten Testreihe eine Genauigkeit von 97 Prozent hatte.

Atemgeruch-basierte individuelle Authentifizierung mit einem künstlichen Geruchssensor könnte in naher Zukunft möglich werden, wie diese künstlerische Darstellung zeigt.
Kyushu-Universität, Yanagida-Labor/Zenger

Chaiyanut Jirayupat vom Institute for Materials Chemistry and Engineering der Universität Kyushu ist der Erstautor der lernen. Zu den potenziellen Vorteilen gegenüber Sicherheitskontrollen von Fingerabdrücken, Stimmen oder Handabdrücken sagte er: „Diese Techniken beruhen auf der physischen Einzigartigkeit jedes Individuums, sind aber nicht narrensicher.

„Körperliche Eigenschaften können kopiert oder sogar durch Verletzungen beeinträchtigt werden.

“In letzter Zeit hat sich der menschliche Geruch als eine neue Klasse der biometrischen Authentifizierung herauskristallisiert, die im Wesentlichen Ihre einzigartige chemische Zusammensetzung verwendet, um zu bestätigen, wer Sie sind.”

Jirayupat sagte, sein Forscherteam habe sich zunächst auf perkutanes Gas konzentriert. Dieser Begriff bezeichnet Verbindungen, die von der Haut von Personen produziert werden.

Er erklärte: „Diese Methoden haben ihre Grenzen, weil die Haut keine ausreichend hohe Konzentration an flüchtigen Verbindungen produziert, die Maschinen erkennen könnten.“

Anschließend evaluierten die Wissenschaftler die Möglichkeiten, die eine Untersuchung des menschlichen Atems bieten würde.

Künstlicher Geruchssensor
Bild eines künstlichen Geruchssensors, der zur biometrischen Authentifizierung auf der Grundlage des Atems verwendet wird. Der Sensor besteht aus einem 4×4-Kanal-Array für insgesamt 16 Sensoren. Jeder Sensor erkennt eine bestimmte Reihe von Verbindungen, die im menschlichen Atem gefunden werden. Die Daten werden dann von einem neuronalen Netz verarbeitet, das dann die Person bestimmt.
Kyushu-Universität, Yanagida-Labor/Zenger

Jirayupat betonte, dass der menschliche Atem zuvor verwendet worden sei, um herauszufinden, ob eine Person an Krebs, Diabetes und COVID-19 leide.

Die Forschungsgruppe der Universität Kyushu bestimmte insgesamt 28 Verbindungen im Atem der Probanden, die für die biometrische Authentifizierung verwendet werden könnten.

Anschließend entwickelten sie ein olfaktorisches Sensorarray mit 16 Kanälen. Jeder von ihnen kann einen bestimmten Bereich von Verbindungen identifizieren. Die Sensordaten des Atems jeder Person wurden von einer Maschine analysiert, die schließlich ein einzigartiges Profil für jede Person erstellte.

Studienleiter Takeshi Yanagida wies darauf hin, dass die Forscher bei der ersten Testreihe an sechs Personen eine durchschnittliche Genauigkeit von 97,8 Prozent erreicht hätten.

Yanigada betonte, dass dieses hohe Maß an Genauigkeit auch bei einer Erhöhung der Stichprobengröße auf 20 Personen gleich geblieben sei.

Er sagte: „Dies war eine vielfältige Gruppe von Personen unterschiedlichen Alters, Geschlechts und Nationalität. Es ist ermutigend, eine so hohe Genauigkeit auf breiter Front zu sehen.“

Yanigada machte deutlich, dass weitere Forschung notwendig sei, um das System einzuführen.

Atemauffangbeutel für ID
Die Probanden atmen zunächst in einen Sammelbeutel, der dann mit dem Geruchssensor verbunden wird, der die im Atem der Person gefundenen Verbindungen analysiert. Basierend auf der Konzentration der Verbindungen identifiziert das maschinelle Lernsystem die Person.
Kyushu-Universität, Yanagida-Labor/Zenger

Er erklärte: „Bei dieser Arbeit mussten unsere Probanden vor dem Test sechs Stunden lang fasten.

„Wir haben eine gute Grundlage entwickelt. Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese Technik so zu verfeinern, dass sie unabhängig von der Ernährung funktioniert.

“Glücklicherweise hat unsere aktuelle Studie gezeigt, dass das Hinzufügen von mehr Sensoren und das Sammeln von mehr Daten dieses Hindernis überwinden kann.”

Das Forscherteam der Kyushu University kooperierte dafür mit der Tokyo University lernendas am 22. Juni in veröffentlicht wurde Chemische Kommunikation Tagebuch.

Die Universität Kyushu befindet sich in der Stadt Fukuoka auf der Insel Kyushu und verfügt über 16 Fakultäten, 11 Undergraduate Schools und 18 Graduate Schools.

Sie wurde 1903 gegründet und zählt heute mehr als 18.000 Studierende aus rund 90 Ländern.

Diese Geschichte wurde Newsweek von zur Verfügung gestellt Zenger-News.

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