معرفی و کارکرد تشخیص صدا بیومتریک

علاوه بر اثر انگشت، چهره، کف دست و عنبیه، ویژگی‌های فیزیولوژیکی منحصر به فرد دیگری نیز در انسان وجود دارد که با بهره‌گیری از فناوری بیومتریک برای شناسایی هویت به کار می‌روند. یکی از امن‌ترین و دقیق‌ترین روش‌های شناسایی هویت، تشخیص صدا است. این فناوری کاربردهای گسترده‌ای دارد و علاوه بر تأیید هویت، برای دسترسی به اطلاعات و حساب‌های بانکی افراد نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه با ما همراه باشید تا با نحوه عملکرد تشخیص صدای بیومتریک و مزایا و کاربردهای آن آشنا شوید.

تشخیص صدا بیومتریک به چه معناست؟

صدا به عنوان یکی از ویژگی‌های بیومتریک انسان شناخته می‌شود و دارای فرکانس و خصوصیات منحصر به فردی است که علم هوش مصنوعی به راحتی می‌تواند آن را از صدای دیگران تشخیص دهد. دستگاه‌هایی که به فناوری تشخیص صدا مجهز هستند، قادرند گوینده را شناسایی کرده و مشخص کنند که این صدا به کدام فرد تعلق دارد. بسیاری از افراد بر این باورند که تشخیص صدا و تشخیص گفتار یکسان هستند، در حالی که این دو روش کاملاً متفاوت و مجزا از یکدیگرند.

در تشخیص صدا الگوهایی مانند فرکانس، لحن، لهجه، سرعت گفتار و تن صدا تجزیه و تحلیل می‌شوند، در صورتی که در تشخیص گفتار کلمات گفته شده مشخص خواهند شد. سال‌های زیادی از استفاده سیستم تشخیص صدا می‌گذرد؛ اما امروزه با فناوری بیومتریک ادغام شده و به‌منظور احراز هویت افراد به کار گرفته می‌شود؛ بنابراین در تهیه دستگاه‌های کنترل تردد و دستگاه حضور و غیاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل تشخیص صدا بیومتریک

نحوه عملکرد تشخیص صدای بیومتریک به شکل زیر است:

1. جمع‌آوری داده‌های صوتی

سیستم‌های مجهز به فناوری تشخیص صدا دارای میکروفون هستند که فرد می‌تواند در مقابل آن صحبت کند و صدای او به‌عنوان داده ورودی صوتی ثبت می‌شود.

2. پیش پردازش

به‌منظور حذف نویزهای اضافی و نرمال‌سازی صدا، داده‌های صوتی مورد پاکسازی و تقسیم‌بندی قرار می‌گیرند.

3. استخراج ویژگی‌ها

در این مرحله، صدا با استفاده از الگوریتم‌های موجود در سیستم مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد و ویژگی‌های خاص آن استخراج می‌شود. ویژگی‌های صوت شامل فرکانس، تن، سرعت گفتار، شدت و زیر و بم می‌باشند.

4. ایجاد پروفایل صوتی

با توجه به ویژگی‌های استخراج‌شده از صدای هر فرد، یک پروفایل صوتی منحصر به فرد ایجاد می‌شود که در پایگاه داده ذخیره خواهد گردید.

5. تطابق

در نهایت، فرد برای تأیید هویت خود در مقابل دستگاه قرار می‌گیرد و با صحبت کردن در میکروفون، صدای او با پروفایل صوتی ذخیره شده مقایسه می‌شود. اگر صدای ورودی با پروفایل صوتی همخوانی داشته باشد، هویت فرد تأیید خواهد شد.

مزایای فناوری تشخیص صدا بیومتریک

استفاده از فناوری تشخیص صدای بیومتریک دارای مزایای متعددی است که شامل موارد زیر می‌باشد:

· سهولت در استفاده

در فناوری جدید، احراز هویت افراد تنها با صحبت کردن در میکروفون انجام می‌شود و این روش نسبت به استفاده از دستگاه‌های کارتی، اثر انگشت و تشخیص چهره بسیار ساده‌تر است. به عبارت دیگر، افراد دیگر با مشکلاتی مانند گم شدن کارت یا از بین رفتن اثر انگشت روبرو نخواهند شد.

· سرعت بالا

دستگاه‌هایی که از این فناوری بهره‌مند هستند، دارای سنسورهای بسیار قوی برای شناسایی صدا هستند و به سرعت قادر به کنترل تردد و شناسایی هویت افراد می‌باشند. این ویژگی برای سازمان‌هایی که تعداد زیادی پرسنل دارند، از اهمیت بالایی برخوردار است.

· بهداشتی بودن

این فناوری برای شناسایی هویت نیازی به تماس فیزیکی ندارد و به عنوان یکی از بهترین راهکارها برای حفظ بهداشت، به ویژه در مراکز درمانی، محسوب می‌شود.

· سهولت در دسترسی

این سیستم برای بسیاری از افراد قابل دسترسی است و کسانی که با مشکلاتی نظیر معلولیت مواجه هستند، می‌توانند به آسانی از این دستگاه استفاده کنند.

· دقت بالا

ویژگی‌های صوتی مانند تن و فرکانس در هر فرد منحصر به فرد هستند و با ویژگی‌های صدای دیگران تفاوت دارند؛ بنابراین، این خصوصیات دقت بالایی در شناسایی هویت افراد ارائه می‌دهند.

· امنیت بالا

صدا یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد هر فرد به شمار می‌آید و امکان جعل و تقلب در آن وجود ندارد. به همین دلیل، برای تأمین امنیت سازمان‌های نظامی و بانک‌ها، به عنوان بهترین گزینه شناخته می‌شود.

معایب فناوری تشخیص صدا بیومتریک

علاوه بر مزایای ذکر شده، تشخیص صدا بیومتریک با چالش‌هایی نیز مواجه است که شامل موارد زیر می‌باشد:

• تغییرات صدا به دلایل مختلفی مانند استرس، شرایط محیطی و بیماری ممکن است رخ دهد.

• داده‌های صوتی می‌توانند نگرانی‌هایی در زمینه حریم خصوصی ایجاد کنند و در صورت هک شدن سیستم، مشکلاتی برای کاربران به وجود آورند.

• در محیط‌های شلوغ و پر سر و صدا، دقت تشخیص صدا کاهش می‌یابد؛ بنابراین در چنین شرایطی، بهتر است از سایر فناوری‌های بیومتریک استفاده شود.

کاربردهای  فناوری تشخیص صدا بیومتریک

1. امنیت و احراز هویت

این فناوری در سیستم‌های امنیتی برای مدیریت دسترسی به بخش‌های حساس مانند اتاق‌های سرور مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای احراز هویت کاربران در سیستم‌های کامپیوتری به کار می‌رود و پس از تأیید هویت، کاربران قادر به دسترسی به سیستم‌های حساس خواهند بود. یکی دیگر از کاربردهای احراز هویت، استفاده از تشخیص صدای بیومتریک در بانکداری و امور مالی است. به این ترتیب، افراد می‌توانند به حساب‌های بانکی خود دسترسی پیدا کرده و تراکنش‌های مالی‌شان را تأیید کنند.

2.خدمات مشتریان

یکی دیگر از کاربردهای فناوری تشخیص صدا، شناسایی هویت مشتریان در زمان تماس با مراکز خدماتی است. به این ترتیب، مشتریان قادر خواهند بود از خدماتی که به صورت شخصی‌سازی شده ارائه می‌شود، بهره‌مند شوند.

3. سیستم‌های ناوبری

با بهره‌گیری از فناوری تشخیص صدا، امکان کنترل ایمن خودروها فراهم می‌شود. در این سیستم، صدای راننده توسط خودرو شناسایی شده و دستورات ناوبری یا سایر کنترل‌های مربوط به خودرو به اجرا درمی‌آید.

4. دستیارهای مجازی

رایج‌ترین کاربرد فناوری تشخیص صدا، به‌کارگیری آن به‌عنوان دستیار مجازی است. این دستیارها با توجه به صدای کاربر، پاسخ‌های شخصی‌سازی‌شده‌ای ارائه می‌دهند. علاوه بر این، فناوری تشخیص صدا مانع از دسترسی افراد غیرمجاز به این دستیارها می‌شود.

5. بهداشت و درمان

دسترسی پزشکان به پرونده‌های پزشکی بیماران از طریق فناوری تشخیص صدا یکی از کاربردهای مؤثر در صنعت بهداشت و درمان است. علاوه بر این، پزشکان و پرستاران می‌توانند پس از تأیید هویت خود، به داروهای خاص دسترسی یابند.

سخن پایانی

تشخیص صدا بیومتریک یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌ها برای احراز هویت بیومتریک و تأمین امنیت در مکان‌های مختلف است. صدا به عنوان یک ویژگی منحصر به فرد انسانی شناخته می‌شود و با بهره‌گیری از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، می‌توان از آن به عنوان یک شناسه بیومتریک برای تأیید هویت افراد استفاده کرد. این فناوری به طور فزاینده‌ای در حال گسترش است و افراد برای افزایش امنیت مجموعه‌های خود از این روش برای نظارت و کنترل تردد استفاده می‌کنند.