ما هي القياسات الحيوية؟

كيف تشكل تكنولوجيا القياس جزءًا من حياتك

يتم تعريف القياسات الحيوية على أنها دراسة وتطبيق الأساليب العلمية و / أو التكنولوجية المصممة لقياس وتحليل و / أو تسجيل الخصائص الفسيولوجية أو السلوكية الفريدة للإنسان. في الواقع ، الكثير منا يستخدم بالفعل القياسات الحيوية الآن في أشكال بصماتنا وجهنا.

على الرغم من أن القياسات الحيوية قد استخدمت من قبل العديد من الصناعات لعقود ، إلا أن التكنولوجيا الحديثة ساعدتها على اكتساب المزيد من الوعي العام. على سبيل المثال ، يتميز العديد من أحدث الهواتف الذكية بميزة ماسحات بصمات الأصابع و / أو التعرف على الوجه لإلغاء قفل الأجهزة. تستفيد القياسات الحيوية من الخصائص البشرية الفريدة من شخص إلى آخر - حيث تصبح أنفسنا وسيلة تحديد الهوية / المصادقة بدلاً من الاضطرار إلى إدخال كلمات المرور أو رموز الدبابيس.

بالمقارنة مع ما يسمى "القائم على الرمز" (مثل المفاتيح وبطاقات الهوية ورخص القيادة) و "القائمة على المعرفة" (مثل رموز PIN وكلمات المرور) للتحكم في الوصول ، فإن السمات البيومترية أكثر صعوبة في الاختراق أو السرقة أو التزييف . وهذا أحد الأسباب وراء تفضيل القياسات الحيوية للدخول الآمن عالي المستوى (مثل المباني الحكومية / العسكرية) ، والوصول إلى البيانات / المعلومات الحساسة ، ومنع الاحتيال أو السرقة.

إن الخصائص التي يستخدمها تحديد الهوية / الاستيقان البيومتري هي في الغالب دائمة ، مما يوفر الراحة - لا يمكنك ببساطة نسيانها أو تركها في مكان ما في المنزل. ومع ذلك ، فإن جمع البيانات البيومترية وتخزينها ومعالجتها (خاصة فيما يتعلق بتكنولوجيا المستهلك) غالباً ما يثير المخاوف بشأن الخصوصية الشخصية والأمن وحماية الهوية.

01 من 03

الخصائص البيومترية

هناك عدد من الخصائص البيومترية المستخدمة اليوم ، ولكل منها وسائل مختلفة للجمع والقياس والتقييم والتطبيق. تتعلق الخصائص الفسيولوجية المستخدمة في القياسات الحيوية بشكل و / أو تكوين الجسم. بعض الأمثلة (على سبيل المثال لا الحصر):

• الحمض النووي

• بصمات الأصابع / النخيل الطباعة

• القزحية / شبكية العين

• وجه

• الهندسة الوريدية

• رائحة / رائحة

الخصائص السلوكية المستخدمة في القياسات الحيوية - التي يشار إليها أحيانا باسم السلوكيات السلوكية - ترتبط بأنماط فريدة معروضة من خلال العمل . بعض الأمثلة (على سبيل المثال لا الحصر):

• صوت

• مشية

• التوقيع

• ضربة المفتاح

• نبض القلب

يتم اختيار الخصائص بسبب عوامل محددة تجعلها مناسبة للقياسات البيومترية والتعرف / الاستيقان. العوامل السبعة هي:

• عالمي - كل فرد لديه ذلك

• فريد - يجب أن يكون هناك اختلافات كافية لتمييز الأفراد المنفصلين عن بعضهم البعض

• الاستمرارية - مقاومة التغيير بمرور الوقت (أي كيف تصمد ضد الشيخوخة)

• الجمع - سهولة الحصول وقياس

• الأداء - سرعة ودقة المطابقة

• التحايل - مدى سهولة تزييفها أو تقليدها

• القبول - إن انفتاح الناس على التكنولوجيا / العملية البيومترية الخاصة (أي تقنيات أسهل وأقل غزواً ، مثل ماسحات بصمات الأصابع في الهواتف الذكية ، تميل إلى أن تكون مقبولة على نطاق أوسع)

تساعد هذه العوامل أيضًا في تحديد ما إذا كان أحد الحلول البيومترية قد يكون من الأفضل تطبيقه في موقف أكثر من غيره. لكن التكلفة وعملية التحصيل الشاملة تعتبر أيضا. على سبيل المثال ، تعد بصمات الأصابع والماسحات الضوئية الوجه صغيرة وغير مكلفة وسريعة وسهلة التنفيذ في الأجهزة المحمولة. هذا هو السبب في ميزة الهواتف الذكية تلك بدلا من أجهزة لتحليل رائحة الجسم أو الهندسة الوريدية!

02 من 03

كيف تعمل القياسات الحيوية

يبدأ التعرف على الهوية / المصادقة باستخدام عملية الجمع. يتطلب هذا أجهزة استشعار مصممة لالتقاط بيانات بيولوجية محددة. قد يكون العديد من مالكي iPhone على دراية بإعداد معرف اللمس ، حيث يتعين عليهم وضع أصابع على مستشعر Touch ID مرارًا وتكرارًا.

تساعد دقة وموثوقية المعدات / التكنولوجيا المستخدمة في الجمع في الحفاظ على أداء أعلى ومعدلات أخطاء أقل في الخطوات اللاحقة (مثل المطابقة). في الأساس ، يساعد التقنية الجديدة / الاكتشاف على تحسين العملية باستخدام أجهزة أفضل.

بعض أنواع أجهزة الاستشعار البيومترية و / أو عمليات الجمع أكثر شيوعًا وانتشارًا من غيرها في الحياة اليومية (حتى لو لم يكن ذلك مرتبطًا بالتحقق / الهوية). يعتبر:

• علوم الطب الشرعي: تقوم وكالات إنفاذ القانون بجمع بصمات أصابع بانتظام ، وعينات من الحمض النووي (الشعر ، والدم ، واللعاب ، وما إلى ذلك) ، ومراقبة الفيديو (التعرف على الوجه / المشية) ، والخط اليد / التوقيعات ، والتسجيلات الصوتية (التعرف على السماعات) للمساعدة في إنشاء مشاهد الجريمة وتحديد الأفراد. يتم تصوير هذه العملية في كثير من الأحيان (أي درامية مع درجات متفاوتة من الواقعية الفعلية) في الأفلام والبرامج التلفزيونية. يمكنك حتى شراء ألعاب العلوم الشرعية للمحققين الطامحين.

• أمان الكمبيوتر: تعتبر أجهزة فحص بصمات الأصابع نوعًا متناميًا من ميزات الأمان التي يتم دمجها في الأجهزة المحمولة - وقد تم توفير هذه الماسحات الضوئية (المدمجة والوحدة المنفصلة) لأجهزة الكمبيوتر المكتبية / المحمولة لعدة سنوات. التعرف على الوجوه ، الموجود في الهواتف الذكية مثل Apple iPhone X مع Face ID أو أي Android يستخدم Google Smart Lock ، يؤدي إجراءات الأمان (عادةً ما يتم إلغاء القفل) إما بدلًا من الماسحات الضوئية أو بالإضافة إليها.

• الطب: العديد من فحوصات العافية السنوية تشمل تصوير الشبكية الرقمي كتحسين (اختياري) لفحوصات العين الشاملة. صور من داخل العين تساعد الأطباء على فحص أمراض العيون / الظروف. هناك أيضا الاختبارات الجينية ، التي يستخدمها الأطباء لمساعدة الأفراد على تحديد مخاطر وآفاق تطوير مرض / مرض وراثي. اختبارات الأبوة شائعة أيضًا (غالبًا ما تكون موضوعًا متكررًا لبعض البرامج الحوارية النهارية).

• الترفيه المنزلي / الأتمتة: كان التعرف على الكلام (يختلف عن التعرف على السماعات ، والذي يستخدمه الطب الشرعي لتحديد الأفراد من خلال أنماط الصوت) متاحًا لبعض الوقت. يتم تطبيقه في الغالب على تمييز الكلمات ، مثل الكلام إلى نص ، وترجمة اللغة ، والتحكم في الجهاز. إذا كنت قد أجريت محادثة مع Siri من Apple ، و Alexa في Amazon ، و Google Now ، و / أو Microsoft Cortana ، فستجد تجربة الترفيه في التعرف على الكلام. يمكن أيضًا تشغيل العديد من أجهزة smarthome من خلال التنشيط الصوتي .

• المشتريات / العقود: إذا كنت قد دفعت من أي وقت مضى باستخدام بطاقة ائتمان و / أو أبرمت اتفاقية (مثل بطاقات الهوية ، والشيكات البنكية ، والطبية / التأمين ، والعناوين / الأفعال ، والوصايا ، والتأجير ، وما إلى ذلك) مع شخص / كيان ، من المحتمل أن يوقع اسمك. يمكن فحص مثل هذه التوقيعات للمساعدة في تحديد الهوية و / أو التزوير - فالمهنيون المدربون قادرون على تمييز التغيرات الطبيعية في خط اليد مقابل الاختلافات التي تشير إلى كاتب مختلف تمامًا.

وبمجرد التقاط عينة من القياسات الحيوية للمستشعر (أو أجهزة الاستشعار) ، تخضع المعلومات للتحليل بواسطة خوارزميات الكمبيوتر. المبرمجة خوارزميات لتحديد واستخراج بعض الجوانب و / أو أنماط من الخصائص (مثل الحواف ووديان بصمات الأصابع ، وشبكات الأوعية الدموية في شبكية العين ، وعلامات معقدة من القزحية ، الملعب وأسلوب / إيقاع الأصوات ، الخ) ، وتحويل عادة البيانات إلى تنسيق / قالب رقمي.

يجعل التنسيق الرقمي المعلومات أسهل في التحليل / المقارنة مع الآخرين. تتضمن ممارسات الأمان الجيدة التشفير والتخزين الآمن لكافة البيانات / النماذج الرقمية.

بعد ذلك ، تمر المعلومات التي تتم معالجتها إلى خوارزمية مطابقة ، والتي تقارن بين المدخلات مقابل واحد (أي المصادقة) أو أكثر (أي تحديد الهوية) المدخلات المحفوظة داخل قاعدة بيانات النظام. تتضمن المطابقة عملية تسجيل تحسب درجات التشابه ، والأخطاء (على سبيل المثال ، عيوب عملية الجمع) ، والتباينات الطبيعية (بمعنى أن بعض الخصائص البشرية يمكن أن تحدث تغيرات دقيقة بمرور الوقت) ، وأكثر من ذلك. إذا اجتازت العلامة الدرجة الدنيا للمطابقة ، فعندئذٍ ينجح النظام في تحديد / مصادقة الفرد.

03 من 03

تحديد الهوية البيومترية مقابل المصادقة (التحقق)

عندما يتعلق الأمر بالقياسات الحيوية ، فغالبًا ما يتم الخلط بين مصطلحات "التعريف" و "المصادقة" مع بعضهما البعض. ومع ذلك ، كل واحد يسأل حقا سؤال مختلف قليلا ولكن مميزة.

يريد التعرف على الهوية البيولوجية أن تعرف من أنت - عملية المطابقة الفردية تقارن مدخلات البيانات البيومترية مقابل جميع الإدخالات الأخرى في قاعدة البيانات. على سبيل المثال ، سيتم معالجة بصمة غير معروفة تم العثور عليها في مسرح الجريمة لتحديد من ينتمي إليها.

تريد المصادقة البيومترية معرفة ما إذا كنت أنت من تدعي أنها - تقوم عملية المطابقة الفردية بمقارنة إدخال البيانات البيومترية مقابل إدخال واحد (عادةً ما تم تسجيله مسبقًا كمرجع) ضمن قاعدة بيانات. على سبيل المثال ، عند استخدام ماسح بصمة الإصبع لإلغاء قفل هاتفك الذكي ، فإنه يتحقق للتأكد من أنك بالفعل المالك المعتمد للجهاز.