معرفی و کارکرد تشخیص راه رفتن بیومتریک

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های تکنولوژیکی با سرعتی چشمگیر رخ داده است و این موضوع منجر به استفاده از الگوهای متنوعی در فرآیند احراز هویت شده است. یکی از جدیدترین سیستم‌های بیومتریک برای شناسایی افراد، احراز هویت از طریق الگوی راه رفتن است که با استفاده از ویژگی‌هایی مانند طول گام، افراد را شناسایی می‌کند. این روش نسبت به دیگر شناسه‌های بیومتریک مانند اثر انگشت، تشخیص چهره، تشخیص عنبیه و تشخیص کف دست، چندان رایج نیست و هنوز برای بسیاری از افراد ناشناخته باقی مانده است. بنابراین، در این مقاله به بررسی تشخیص بیومتریک از طریق راه رفتن و نحوه عملکرد آن خواهیم پرداخت.

تشخیص راه رفتن بیومتریک چیست؟

تشخیص راه رفتن یکی از روش‌های بیومتریک است که به احراز هویت افراد با استفاده از ویژگی‌های فیزیولوژیک مانند طول گام، فرکانس گام و فشارهای گام می‌پردازد. این ویژگی‌ها در هر فرد به‌طور کامل متفاوت و منحصر به فرد هستند و امروزه به یکی از شناسه‌های بیومتریک تبدیل شده‌اند. این سیستم احراز هویت بیومتریک برای نخستین بار توسط محققان دانشگاه‌های منچستر و مادرید توسعه یافت. در این روش، افراد بر روی پدی که برای تشخیص هویت در کف زمین قرار دارد، راه می‌روند و الگوی راه رفتن آن‌ها ثبت می‌شود.

یکی از بارزترین مزایای این روش، عدم نیاز به درآوردن کفش است که امکان شناسایی ویژگی‌ها را با وجود کفش فراهم می‌کند. بر اساس تحقیقات عمر کوستیلا ریز، که رهبری پژوهش در زمینه شناسایی هویت افراد از طریق الگوی راه رفتن را بر عهده دارد، هر فرد در حین راه رفتن حدود ۲۴ ویژگی منحصر به فرد از خود بروز می‌دهد که این امر به استخراج الگوی خاص راه رفتن او کمک می‌کند. شناسایی الگوی راه رفتن به عنوان یکی از موثرترین روش‌ها برای افزایش امنیت در سازمان‌های نظامی و امنیتی شناخته می‌شود، زیرا دقت آن بسیار بالا است.

مراحل تشخیص راه رفتن بیومتریک

روش عملکرد تشخیص راه رفتن بیومتریک مشابه سایر شناسه‌های بیومتریک شامل چند مرحله است که به شرح زیر می‌باشد:

1. جمع‌آوری داده‌ها

در مرحله نخست، داده‌های بیومتریک مورد بررسی و جمع‌آوری قرار می‌گیرند. داده‌های مربوط به تشخیص راه رفتن شامل ویژگی‌هایی نظیر طول گام، فرکانس گام و فشارهای پا هستند. این ویژگی‌ها به‌عنوان داده‌های جمع‌آوری‌شده در مراحل بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

2. پیش پردازش داده‌ها

داده‌های جمع‌آوری‌شده در مرحله پیش‌پردازش به معنای استخراج ویژگی‌های کلیدی و حذف نویزها هستند که به نوعی باعث استانداردسازی داده‌ها می‌شود. پس از این مرحله، داده‌ها در سیستم ذخیره شده و برای شناسایی افراد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

3. مقایسه و تطابق داده‌ها

افراد با قدم زدن بر روی پد، اطلاعات بیومتریک خود را به سیستم ارائه می‌دهند تا با الگوهای موجود مقایسه شوند. داده‌های هر فرد به دقت با الگوهای ذخیره شده در سیستم مطابقت داده می‌شود تا در صورت وجود شباهت، هویت او تأیید گردد.

مزایای فناوری تشخیص راه رفتن بیومتریک

استفاده از فناوری تشخیص راه رفتن بیومتریک دارای مزایای زیادی است که شامل موارد زیر می‌باشد:

· افزایش امنیت

تشخیص الگوی راه رفتن یکی از مؤثرترین روش‌ها برای افزایش و بهبود امنیت به شمار می‌آید. این فناوری در فرودگاه‌ها، سازمان‌های نظامی، نهادهای امنیتی و بانک‌ها به عنوان یک گزینه ایده‌آل برای تأمین امنیت مورد استفاده قرار می‌گیرد و به جلوگیری از کلاهبرداری و تقلب کمک می‌کند. علاوه­براین، این تکنولوژی قادر است افرادی را که مرتکب جرم شده‌اند شناسایی کرده و حضور آن­ها را به نهادهایی مانند بانک‌ها گزارش دهد. همچنین، از این روش برای شناسایی جنایتکاران و تروریست‌ها استفاده می‌شود و در سیستم‌های قضایی به کار گرفته می‌شود. با بهره‌گیری از این فناوری، می‌توان از دسترسی افراد غیرمجاز به حریم خصوصی کاربران جلوگیری کرده و سطح امنیت را افزایش داد.

· کاهش تعامل انسانی

در این فناوری، تمامی مراحل به‌طور کامل به وسیله هوش مصنوعی و به صورت خودکار انجام می‌شود؛ از این رو، نیاز به نیروی انسانی به حداقل می‌رسد. همچنین، تماس و تعامل مستقیم بین افراد ضروری نخواهد بود. این ویژگی به رعایت پروتکل‌های بهداشتی کمک کرده و آن را به یکی از بهترین روش‌های بیومتریک برای مراکز درمانی و حساس تبدیل می‌کند.

· دقت بالا

ویژگی‌های راه رفتن انسان به‌طور کامل منحصر به فرد هستند و نمی‌توان دو فرد را یافت که دارای ویژگی‌های حرکتی مشابهی باشند. همچنین، به دلیل تنوع بالای این ویژگی‌ها در حین حرکت، امکان جعل آن‌ها وجود ندارد و هر فرد دارای الگوی حرکتی خاص خود است. بنابراین، شناسایی کاربران از طریق این روش بیومتریک با دقت بسیار بالا انجام می‌شود و با رصد کردن حرکات می‌توان کاربر را شناسایی کرد

چالش‌های فناوری تشخیص راه رفتن بیومتریک

این روش شناسایی هویت با دو چالش اصلی مواجه است: تغییر در جهت و زاویه راه رفتن و تغییر در ظاهر فرد. این مشکلات به دلایل مختلفی از جمله تغییر لباس یا حمل کیف و وسایل مختلف به وجود می‌آیند و می‌توانند بر عملکرد شناسایی هویت تأثیر بگذارند. با این حال، راه‌حل‌هایی برای مقابله با این چالش‌ها در حال توسعه هستند که با بهره‌گیری از الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند این مسائل را حل کنند.

کاربرد فناوری تشخیص راه رفتن بیومتریک

همان‌طور که اشاره شد، تشخیص هویت از طریق الگوی راه رفتن چندان متداول نیست، اما کاربردهای زیادی دارد و در شناسایی افراد در فرودگاه‌ها، دفاتر اداری و بسیاری از مکان‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر اساس تحقیقات انجام شده، این روش توانسته است افراد را در محیط‌های مختلف به‌طور کامل شناسایی کند. از مهم‌ترین کاربردهای تشخیص بیومتریک از طریق راه رفتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. اجرای قانون

در سیستم‌های قضایی، از شناسایی بیومتریک مانند تشخیص الگوی راه رفتن برای تطبیق داده‌ها با هویت افراد استفاده می‌شود. به عنوان مثال، این روش به منظور افزایش امنیت در مرزها و دیگر مکان‌ها برای شناسایی مجرمان به کار گرفته می‌شود.

2. خدمات بهداشتی و درمانی

افراد برای تأیید هویت خود در مراکز درمانی نظیر بیمارستان‌ها، داروخانه‌ها و کلینیک‌ها به منظور بهره‌مندی از خدمات بهداشتی و دولتی، از این شناسه بیومتریک بهره می‌برند.

3. امنیت

تشخیص راه رفتن بیومتریک به طور قابل توجهی در جلوگیری از دسترسی افراد غیرمجاز به سیستم‌ها و شبکه‌های کامپیوتری مؤثر است. این روش به حل مشکلاتی نظیر فراموشی رمز عبور و کارت کمک می‌کند و از سرقت و جعل این موارد جلوگیری می‌نماید.

4. کالاهای تجاری

افراد می‌توانند از این سیستم بیومتریک برای دسترسی به خدمات و تأیید هویت در مشاغل مختلفی مانند رستوران‌ها، سازمان‌های ورزشی، خرده‌فروشی‌ها و غیره بهره‌برداری کنند.

جمع‌بندی

تشخیص الگوی راه رفتن یکی از روش‌های بیومتریک برای شناسایی هویت افراد است که در این مقاله به بررسی و توضیح عملکرد آن پرداخته‌ایم. این روش به عنوان یک ابزار مؤثر برای تأیید هویت و افزایش امنیت در محیط‌های مختلف شناخته می‌شود. هرچند که این شیوه هنوز به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار نگرفته است، اما با توجه به مزایای چشمگیر آن، انتظار می‌رود که در آینده محبوبیت بیشتری پیدا کند و به کارگیری آن افزایش یابد.