指紋和虹膜掃描等生物認(rèn)證是任何間諜電影的主要內(nèi)容，而試圖規(guī)避這些安全措施往往是一個(gè)核心情節(jié)。但如今，這項(xiàng)技術(shù)并不局限于間諜，因?yàn)橹讣y驗(yàn)證和面部識(shí)別現(xiàn)在已成為我們?cè)S多手機(jī)的常見功能。

現(xiàn)在，研究人員為生物特征安全工具包開發(fā)了一種新的潛在氣味選項(xiàng)：你的呼吸。在《化學(xué)通訊》上發(fā)表的一份報(bào)告中，九州大學(xué)材料化學(xué)與工程研究所的研究人員與東京大學(xué)合作，開發(fā)了一種嗅覺傳感器，能夠通過分析呼吸中的化合物來識(shí)別個(gè)體。

結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，這種由16通道傳感器陣列構(gòu)建的“人工鼻”能夠?qū)Χ噙_(dá)20個(gè)人進(jìn)行身份驗(yàn)證，平均準(zhǔn)確率超過97%。

在這個(gè)信息和技術(shù)的時(shí)代，生物特征認(rèn)證是保護(hù)寶貴資產(chǎn)的關(guān)鍵方法。從指紋、掌紋、聲音和面部的常見嫌疑，到耳朵聲學(xué)和手指靜脈等不太常見的選項(xiàng)，機(jī)器可以使用各種生物特征識(shí)別你的身份。

該研究的第一作者Chaiyanut Jirayupat解釋說：“這些技術(shù)依賴于每個(gè)人的身體獨(dú)特性，但它們并不是萬無一失的。身體特征可以被復(fù)制，甚至?xí)蚴軅軗p?！薄！白罱?，人類氣味已成為一種新的生物特征認(rèn)證，基本上是利用你獨(dú)特的化學(xué)成分來確認(rèn)你是誰。”

該傳感器由一個(gè)4×4共有16個(gè)傳感器組成，每個(gè)傳感器都能檢測(cè)到在人類呼吸中發(fā)現(xiàn)的特定范圍的化合物

其中一個(gè)目標(biāo)是皮膚產(chǎn)生的經(jīng)皮氣體化合物。然而，這些方法有其局限性，因?yàn)槠つw不會(huì)產(chǎn)生足夠高濃度的揮發(fā)性化合物，機(jī)器無法檢測(cè)到。

因此，研究小組轉(zhuǎn)而研究是否可以用人類呼吸來代替。

Jirayupat繼續(xù)說道：“皮膚中揮發(fā)性化合物的濃度可低至十億分之幾或萬億分之幾，而呼出的化合物可高達(dá)百萬分之幾?！??！笆聦?shí)上，人類的呼吸已經(jīng)被用來確定一個(gè)人是否患有癌癥、糖尿病，甚至2019冠狀病毒疾病?！?/p>

研究小組首先分析了受試者的呼吸，以確定哪些化合物可用于生物特征認(rèn)證。共發(fā)現(xiàn)28種化合物是可行的選擇。

基于此，他們開發(fā)了一種具有16個(gè)通道的嗅覺傳感器陣列，每個(gè)通道可以識(shí)別特定范圍的化合物。傳感器數(shù)據(jù)隨后被傳遞到機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，以分析每個(gè)人的呼吸成分，并開發(fā)一個(gè)用于區(qū)分個(gè)人的輪廓。

受試者開始向收集袋中呼吸。然后將袋子連接到嗅覺傳感器，該傳感器分析個(gè)人呼吸中發(fā)現(xiàn)的化合物

研究人員用六個(gè)人的呼吸樣本對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能夠識(shí)別個(gè)人，平均準(zhǔn)確率為97.8%。即使樣本量增加到20人，這種高水平的準(zhǔn)確性仍然保持一致。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的柳田武解釋說：“這是一個(gè)由不同年齡、性別和國(guó)籍的人組成的多元化群體。看到如此全面的高準(zhǔn)確性令人鼓舞。”。

盡管如此，他承認(rèn)，在你的下一部智能手機(jī)出現(xiàn)之前，還需要做更多的工作。

Yanagida總結(jié)道：“在這項(xiàng)工作中，我們要求受試者在測(cè)試前六小時(shí)禁食?！薄！拔覀円呀?jīng)建立了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。下一步將是改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，使其在不考慮飲食的情況下都能工作。謝天謝地，我們目前的研究表明，添加更多的傳感器和收集更多的數(shù)據(jù)可以克服這一障礙。”