الگوریتم هوشمند برای شناسایی سریع‌تر اثر انگشت

محققان دانشگاه ایالتی میشیگان با حضور الهام طبسی دانشمند ایرانی موفق به طراحی الگوریتمی براساس یادگیری ماشین شده‌اند که می‌تواند سرعت تطبیق اثر انگشت را افزایش می‌دهد.

کد خبر: ۱۶۹۰۸۶

تاریخ: ۲۷ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۷:۳۲

به گزارش ایران اکونومیست  به نقل از گیزمگ، کار با اثر انگشت یکی از شاخه‌های پیچیده و تخصصی در زمینه تشخیص هویت و علم پزشکی است و بر خلاف آنچه که در فیلم‌های سینمایی و تلویزیونی دیده می‌شود پیچیدگی‌ها و چالش‌های فراوانی دارد.

محققان دانشگاه ایالتی میشگان به همراه "موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا"(NIST) موفق به طراحی الگوریتم‌های هوش مصنوعی شده‌اند که می‌تواند با استفاده از یادگیری ماشین تطبیق اثر انگشت‌ها را بسیار کارآمدتر کنند.

این الگوریتم‌ها در قالب یک اپلیکیشن در گوشی هوشمند قرار می‌گیرند و تجزیه و تحلیل اثر انگشت را به صورت اتوماتیک برای متخصصان و مقامات پزشکی قانونی انجام می‌دهد و کار را بسیار راحت می‌کند.

مطمئنا در صورتی که دو اثر انگشت کامل و تمیز در اختیار هر انسانی قرار بگیرد تشخیص شباهت‌ها و تفاوت‌های آنها برای وی دشوار نخواهد بود اما مشکل آنجاست که امروزه جنایتکاران و مجرمان نیز برای جلوگیری از شناسایی شدن، کارهای زیادی انجام می‌دهند و سعی می‌کنند اثر انگشت‌های باقی مانده را از بین ببرند و یا حداقل مخدوش نمایند که در این صورت شناسایی اثر انگشت بسیار مشکل خواهد بود.

به همین دلیل تا به حال این کار یک وظیفه مشکل و تخصصی برای افسران پلیس و متخصصان پزشکی قانونی بوده است که بتوانند اثر انگشت‌های کامل و سالمی را یافته و آنها را تطبیق بدهند.

در حال حاضر سیستمی که برای تطبیق کامپیوتری اثر انگشت مورد استفاده قرار می‌گیرد باید شکل کامل تمام 10 انگشت دست را در اختیار داشته باشد تا بتواند به خوبی عملیات تطبیق را انجام دهد.

در دنیای واقعی و در صحنه جرم این امکان وجود ندارد و بیشتر اثر انگشت‌های یافت شده ناقص و مخدوش هستند و این سیستم‌ها نمی‌توانند با قطعیت کامل عملیات تطبیق را انجام دهند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه میشیگان و موسسه استاندارد و فناوری آمریکا تلاش کرده‌اند که با طراحی این الگوریتم هوشمند، چالش‌های موجود در این زمینه را کاهش داده و نقایص را برطرف کرده تا کیفیت و زمان انجام بررسی‌های مربوط به تطبیق اثر انگشت کاهش یابد.

محققان از 31 متخصص شناسایی اثر انگشت دعوت کردند تا 100 نمونه اثر انگشت را بررسی کنند. این نمونه‌ها از نظر کیفیت چاپ از یک تا پنج امتیازدهی شده‌ بودند.

از این نمونه‌ها برای آموزش به الگوریتم هوشمند شناسایی اثر انگشت استفاده شد.

سپس توانایی سیستم برای شناسایی نمونه‌های جدید که متخصصان می‌دانستند با کدام نمونه منطبق است مورد ارزیابی قرار گرفت.

در ابتدا با افت کیفیت چاپ نمونه‌های اثر انگشت، تشخیص دستگاه نیز با مشکلاتی مواجه شد اما محققان اعلام کرده‌اند که این آزمایش با استفاده از یک پایگاه داده 250 هزار تایی انجام شده است و باید برای افزایش دقت آن ابعاد پایگاه داده را گسترش داد.

الهام طبسی مهندس کامپیوتر شاغل در NIST و یکی از محققان این پروژه گفت: ما در آینده نزدیک یک پایگاه داده میلیونی برای بهبود کیفیت این الگوریتم تهیه خواهیم کرد زیرا این مسئله بسیار حیاتی است و پای آزادی و زندانی شدن و همچنین مرگ و زندگی در میان است.

نتایج این پروژه در ژورنال علمی  IEEE Transactions on Information Forensics and Security منتشر شده است.