研究人員:新“人造鼻”用呼吸識別“你是誰”

2022-06-24 10:02:27   來源:科技日報

指紋、虹膜掃描這樣的生物認證過去常會出現(xiàn)在間諜片中,但這項技術(shù)的使用范圍早已擴大,指紋驗證和面部識別已在人們手機上司空見慣。現(xiàn)在,生物識別安全工具包又增添了新選項:呼吸。據(jù)《化學通訊》雜志22日發(fā)表的一項研究,日本研究人員開發(fā)出一種嗅覺傳感器,能夠通過分析呼吸中的化合物來識別個體身份。

在這個信息和技術(shù)的時代,生物識別認證是保護寶貴資產(chǎn)的重要方式。從常見的指紋、掌紋、聲音和面部識別,到不太常見的耳朵和手指靜脈,機器可使用各種生物識別方法來識別一個人。

研究人員解釋說,人類氣味是一種新的生物識別技術(shù),使用個人獨特的化學成分來確認“你是誰”。

其中之一是經(jīng)皮氣體——從皮膚產(chǎn)生的化合物,但皮膚產(chǎn)生的揮發(fā)化合物濃度很難讓機器檢測到。因此,研究小組轉(zhuǎn)而研究是否可用人類呼吸來代替。事實上,人類的呼氣已被用來識別一個人是否患有癌癥、糖尿病,甚至新冠肺炎。

研究小組從分析受試者的呼吸開始,篩選可用于生物識別認證的化合物,共發(fā)現(xiàn)了28種可行的化合物。在此基礎上,他們開發(fā)了一個有16個通道的嗅覺傳感器陣列,每個通道都可識別特定范圍的化合物。傳感器數(shù)據(jù)隨后被傳遞到機器學系統(tǒng)中,分析每個人的呼吸組成,并以此區(qū)分個人的特征。

研究人員用6個人的呼吸樣本對該系統(tǒng)進行了測試,發(fā)現(xiàn)它識別出個人身份的均準確率為97.8%。即使樣本量增加到20人,這種高水的準確率仍然保持不變。

不過,研究人員表示,在這項技術(shù)真正進入應用之前,還有許多工作要做。此次研究中他們要求受試者在測試前6小時禁食。下一步,他們將改進該技術(shù),使其不受飲食的影響。目前的研究表明,增加更多傳感器并收集更多數(shù)據(jù),可克服這一障礙。

總編輯圈點

今年稍早時間一項報告指出,腦結(jié)構(gòu)和功能研究樣本量需達數(shù)千人才能確保結(jié)果可靠。我們無法斷言生物識別研究和腦研究哪個需要更高的可重復率,但無論6個人還是20個人,作為樣本量來說規(guī)模都太小了。而且呼吸樣本波動極高,很容易受飲食、環(huán)境甚至個人情緒影響,目前來看,以此作為身份驗證的主要識別信號,還是欠缺令人信服的數(shù)據(jù)和條件(作為輔助手段或可以)。但從傳感器技術(shù)發(fā)展角度來講,一種多通道傳感器陣列的構(gòu)建,很可能在醫(yī)療界發(fā)揮更大的作用。(實記者張佳欣)

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