أنف إلكتروني يحدد هوية الأشخاص من أنفاسهم
نجح فريق بحثي في اليابان في ابتكار أنف ذكي يمكنه تحديد القياسات الحيوية للتنفس عند البشر، والتعرف على هوية الأفراد من خلال أنفاسهم، وذلك بدقة تصل إلى أكثر من 97%، وفق ما جاء في مجلة ChemComm العلمية.
وحسب تقرير للمجلة، فإن باحثين من معهد كيمياء وهندسة المواد بجامعة كيوشو، بالتعاون مع جامعة طوكيو في اليابان، طوروا أنفاً إلكترونياً جديداً يعمل باستخدام برنامج الذكاء الاصطناعي ”التعلم العميق“، يتكون من مصفوفة مستشعرات شمية مكونة من 16 قناة، حيث إنه قادر على التعرف على الأفراد من خلال تحليل المركبات في أنفاسهم.
وقال تشيانوت جيرايوبات، المؤلف الأول للدراسة، إن ”رائحة الإنسان ظهرت في الآونة الأخيرة كفئة جديدة من المصادقة البيومترية؛ أي المقاييس الحيوية، التي تستخدم أساسًا التركيب الكيميائي الخاص بها من مركبات غازية ينتجها عن طريق جلده، لتأكيد هويته“، مضيفا ”مع ذلك فإن هذه الطرق لها حدودها لأن الجلد لا ينتج تركيزًا عاليًا بدرجة كافية من المركبات المتطايرة حتى تتمكن الآلات من اكتشافها“، نتيجة لذلك قرر وفريقه دراسة ما إذا كان يمكن استخدام التنفس البشري كبديل عنها.
وأوضح الباحثون أن المركبات المتطايرة من الجلد يمكن أن تكون بتركيز منخفض جداً، مثل عدة أجزاء في المليار أو التريليون، في حين أن المركبات التي تخرج من التنفس يمكن أن تصل إلى أجزاء في المليون.
وأجرى الفريق البحثي سلسلة تجارب بتحليل أنفاس مجموعة أشخاص لمعرفة المركبات التي يمكن استخدامها للمصادقة البيومترية، ووجدوا 28 مركبا يمكن أن تكون خيارات قابلة للتطبيق على الأنف الإلكتروني.
وطوروا بناءً على ذلك المستشعرات الشمية مع 16 قناة، حيث يمكن لكل منها تحديد مجموعة محددة من المركبات المنبعثة خلال عملية تنفس الإنسان، وتم بعد ذلك دمج بيانات المستشعر مع نظام التعلم الآلي لتحليل تكوين أنفاس كل شخص، وتطوير ملف تعريف لاستخدامه في تمييز كل فرد.
واكتشف الباحثون عند اختبار النظام على عينات التنفس لـ 20 شخصًا من جنسيات وأعمار مختلفة، أنه يمكن تحديد هوية الأفراد بمتوسط دقة 97.8 %.
من ناحيته، قال تاكيشي ياناجيدا الذي قاد الدراسة: ”طلبنا من المشاركين في التجربة أن يصوموا 6 ساعات قبل الاختبار، ونجحنا في تطوير أساس جيد للنظام، وستكون الخطوة التالية هي تحسين هذه التقنية من خلال إضافة المزيد من أجهزة الاستشعار وجمع المزيد من البيانات، لتطويرها في تطبيق ذكي يمكن تحميله على الهواتف الذكية، حتى تعمل بغض النظر عن النظام الغذائي للأشخاص“.
يذكر أن التنفس البشري يستخدم بالفعل لتحديد ما إذا كان الشخص مصابًا بالسرطان والسكري وحتى كورونا، وتعد المصادقة البيومترية للجسم مثل بصمات الأصابع ومسح قزحية العين عنصرًا أساسيًا لتحديد هوية الأفراد خلال الإجراءات الأمنية لمنع الاحتيال، وفي هذه الأيام أصبح التحقق من بصمات الأصابع والتعرف على الوجه من السمات الشائعة في الهواتف الذكية.
