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為何你是世界上獨一無二的

2017-02-24 15:42:17 來源:新浪科技 作者:任天 點擊圖片瀏覽下一頁

即使是雙胞胎也可以通過皮膚表面的微小痕跡進行分辨.jpg隨著雙胞胎數量的穩(wěn)步增加,許多科學家開始熱衷于在這些長得一模一樣的人身上檢驗他們的生物識別方法.jpg有哪種生物識別標記是完美的,但多種不同的識別特征使每個人都獨一無二.jpg  

 從你行走的步態(tài)到你的體味,再到你的耳朵形狀,科學家正在尋找多種意想不到的方法,將你與世界其他70億人區(qū)分開來。

  第一眼看過去,埃琳·納爾遜(Erin Nelson)和奧德麗·納爾遜(Audri Nelson)長得一模一樣:同樣的巧克力色頭發(fā),同樣的深色杏仁狀眼睛,還有一樣頑皮的微笑。從出生開始,家人、朋友和老師同學都一直把她們搞混。
  盡管長得十分相似,但依然有一些可以區(qū)分她們的特征。“我們覺得自己要比別人認為的更加不同,”埃琳解釋道,“我們的臉有一些細微差別——奧德麗有一張稍微圓一點的臉,可能是因為她笑的比較多。我們的嘴唇也有稍微不同的輪廓,但只有我們并排在照片里出現時才能被注意到。”
這些細微的差別往往被面部識別軟件忽略。計算機在識別人臉時會自動探測那些獨特的特征,然后與數據庫中的海量圖片進行比對。
  不久前,凱文·鮑耶和圣母大學的同事帕特里克·弗林(Patrick Flynn)前往俄亥俄州特溫斯堡,參加那里一年一度的“雙胞胎節(jié)”,并看下最新的一些技術達到了什么程度。“隨著時間推移,人口中的同卵雙胞胎數量正緩慢增長,因此雙胞胎之間的鑒別很可能成為一個真正的問題,”鮑耶說,“指紋是區(qū)分同卵雙胞胎的不錯方法,但并沒有像在普通大眾中的效果那么好。面部識別就不是很有效。這也是我們實驗室在研究的東西——無論是痣、面部疤痕,還是其他痕跡,都可以用來區(qū)分長得很像的人。目前,虹膜識別是迅速區(qū)分雙胞胎的最好方法。”
  每個人跟另一個人在某些令人出乎意料的方面都存在著差異。以下就是幾個最能讓你變得與眾不同的身體特征。
                                      你的耳朵
  對大多數人來說,耳朵只是頭部兩側主要由軟骨組成的器官。在我們看來,它們有的太大,有的太小,有的甚至看起來十分怪異。但是,或許是時候給予耳朵稍微多一點尊重了。復雜的外耳形狀及其凹凸不平的結構對每個人來說都是獨一無二的。
  從20世紀50年代開始,法醫(yī)科學家就利用嫌疑犯的耳朵測量數據與犯罪現場留下的印記進行比對。到了1998年,研究者展示了用計算機就能準確地區(qū)分出不同耳朵的圖片。目前已經有研究者用3D掃描技術建立了耳朵的精細模型,還有新的方法可以提取耳朵的獨特幾何特征。通過對多種特征——包括耳垂到耳廓上緣兩端的距離等——的綜合分析,研究者可以在0.02毫秒內通過一張模糊的耳朵圖片辨認出一個人,準確率達到99.6%。
  英國南安普頓大學的計算機視覺專家、耳朵識別領域的權威研究者馬克·尼克松(Mark Nixon)解釋道:“隨著你的成長,你的耳朵并不會改變——它只是變大了,但比例還是保持不變。”
  研究人員發(fā)現,每個人的耳聲傳射都存在著細微差別。
  每個人的外毛細胞會產生略有不同的聲音,這種聲音在內耳、中耳和耳道中沿骨骼傳播時會發(fā)生進一步的改變。日本電氣公司(NEC)在去年宣布,他們開發(fā)了一種帶內置擴音器的耳機,能夠提取出在耳道內共鳴的聲音,從而辨別出不同的個人,準確率達99%以上。
                                  你的體味
  無論喜歡與否,你的體味也與眾不同。在各種香水、除臭劑之下,我們自身的天然體味似乎更有吸引力。美國陸軍研究機構資助的一些研究指出,通過分析人在走動時遺留的氣體化學物質,可以鑒別出不同的個人。英國布里斯托爾大學的科學家研究發(fā)現,他們可以通過分析人體分泌的44種化合物——圍繞在人體周圍并形成了“熱力學煙氣”——來鑒別不同個體。
  嗅覺靈敏的搜索犬正是根據這種獨特的氣體尾跡進行追蹤,而有些研究者也在嘗試開發(fā)“電子鼻”,可以“嗅”出某種氣味中的化學組成。英國法律鑒定中心(Forensic Science Service)還探索了利用犯罪現場遺留的汗液氣味進行調查的可能性。
  西班牙科技公司?Ilía Sistemas已經開發(fā)了一種技術,能夠通過體味對群體中的個人進行識別,準確率達到85%。更近期的例子是,來自馬其頓共和國科學信息與技術大學“圣保羅使徒”和日本九州大學的研究者宣稱,他們利用儀器使某種氣味產生原子級的“指紋”,然后將數據輸入計算機的人工神經網絡進行運算,達到了100%的個人識別準確率。
  主持這項工作的生物信息工程師Sunil Jha稱,在未來的“生物識別護照”中,氣味將成為一種鑒別的指標。“體味在生物測定應用中具有巨大的潛力,”他說,“比如,我相信我們的方法能夠區(qū)分出單純的體味和帶有除臭劑的氣味。”
                             你走路的方式
  關于用運動方式來區(qū)分人群的說法已經存在了幾十年,并且在安全服務中變得越來越流行。雖然走路只是很簡單的動作——不過就是把一只腳放到另一只腳前面嘛——但每個人都會有自己微小的變化,體現在獨特的落地、起腳和擺腿方式上。
  南安普頓大學的馬克·尼克松是最早進行這項工作的研究者之一,他發(fā)現,不僅我們走路的姿態(tài)很個性化,我們跑起來的時候更是如此。“行走是相當被動的動作,而跑步是用力推動的動作,因此更加特別,”他解釋道,“計算機能將你運動的方式分解成一組獨一無二的數字。我們能從你行走的方式,你跑步的方式和你從走路變成跑步的方式中把你認出來。”
  有手機制造商正在一種新的技術,可以通過使用者移動的方式識別出是否為手機用戶。
                              你的屁股
  有些人的屁股大得有點“蠻橫無禮”,有些人的屁股則“小巧精致”,但無論是誰,他/她的屁股其實都相當了不起。根據日本研究者的報道,他們可以單純通過你的臀部辨認出你是誰……日本產業(yè)技術大學院大學的研究者Shigeomi Koshimizu認為,他的系統(tǒng)可以用于汽車的防盜設備中,或者讓電腦用戶只需坐下來就能解鎖計算機,無需記住復雜的密碼。
                         你的顱骨
  把你的手指放在耳朵里,然后把你的手肘放在桌面或者座椅的扶手上,此時你可能會聽到來自周圍環(huán)境的低沉噪音從你的手臂傳來,當你把手肘提起來時這種聲音又消失了。這種聲音其實就是周圍的聲音振動直接通過顱骨傳遞到了你的內耳而產生的。
  骨骼具有非常良好的傳聲效果。不過,顱骨大小、顱骨周圍的軟組織數量,以及顱骨空腔的大小,都意味著每個人聽到的聲音都不一樣。研究者已經發(fā)現,通過先播放一小段白噪音,然后檢測聲音經過人顱骨之后發(fā)生的改變,可以準確地辨認出人的身份(準確率達97%)。換句話說,我們自己的腦袋里就自帶著專屬的音叉。
或許在不久的未來,研究者開發(fā)的“SkullConduct”(顱骨傳聲)系統(tǒng)就能用在手機或其他電子設備(如谷歌眼鏡)的解鎖上,你只需要把設備放在頭上然后播一段聲音就可以了。                                  
                           你的指甲
  手指上的指紋或許是最廣為人知的鑒證工具,但就在指紋的背面,還有另一種讓你獨一無二的特征。研究者對數以千計的樣品分析后發(fā)現,在閃亮的指甲蓋表面,存在著一系列與眾不同的脊紋。在合適的光線下,指甲蓋表面的紋路清晰可見。
  印度理工學院的研究人員甚至宣稱,他們能在人們涂指甲油的情況下辨認出圖片中指甲的獨特紋路。他們指出,通過掃描三根手指——尾指、無名指和中指——的指甲,可以準確地辨認出不同的個人。
  不過,人的手指甲一直在生長和替換,意味著這些紋路每隔六個月左右就會改變。因此,有些科學家決定把關注點放在指甲蓋下面的皮膚上。脆弱的粉紅色甲床具有獨特的“通道”,可以讓外層細胞像木工中的舌和凹槽一樣嵌入其中。在人的一生中,這些“凹槽”的間隔比例保持不變,而且每個人都有所不同。有一家公司開發(fā)了一個名為“Nail-ID”的系統(tǒng),利用低能量激光對甲床進行測量,從而開發(fā)出識別個人身份的新方法。
                         你鼻子上的毛孔
  在你的鼻子上存在著數以百計的毛孔。這些毛孔是美容師的重點照顧對象,因為它們十分容易堵塞或變得粗大。雖然經常讓人煩惱,但鼻子上的毛孔確確實實是又一種能將你與其他人區(qū)分開來的特征。山東大學和日本近畿大學的研究者指出,人鼻子上的毛孔分布在一生中都很穩(wěn)定。
  研究者開發(fā)了一個從圖片中識別鼻子毛孔,然后與數據庫進行比對的系統(tǒng)。他們宣稱,單純根據參與者鼻子上的毛孔,他們能夠達到88%的識別準確率。
  在日常生活中,大多數人都需要記住許多密碼,以開啟手機、電腦和各種網上服務。許多大公司也經常受到黑客的侵擾,使得這些密碼變得十分脆弱。很顯然,我們需要更加簡便和安全的個人識別方式。如今新款的手機上已經普遍應用了指紋解鎖,但仍有一些黑客有能力繞過它進入手機。
  一些專業(yè)人士認為,我們需要綜合采用多種生物識別特征來證明自己的身份。目前的選擇很多——我們打字的方式、我們的心跳甚至我們頭發(fā)里的蛋白質,這些都是獨一無二的。“我們一直主張,相比使用密碼,生物識別會讓你的生活更加便捷和安全,”馬克·尼克松說,“因為你的身體是獨一無二的。我們所發(fā)現的結果表明,它甚至要比我們預想的更加獨特。”
                                                                                          
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