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人体身份证:你是世界上独一无二的喔   (图片:photoAC)
人体身份证:你是世界上独一无二的喔 (图片:photoAC)

人体身份证:你是世界上独一无二的喔!可区分全球70亿人啊

【希望之声2020年7月13日】(编辑:李文涵)科学家在研究中发现,人体的许多部位和人体产生的一些功能是各不相同的。因此,通过计算机系统对人体这些差别进行记录、分析和电子模式识别,就可以形成多种多样的人体身份签证方式,在各个不同领域中显示它的作用和魅力。是的,世界上找不到两个一模一样的人,因为每个人都是独一无二的,都有属于自己的特征。多种身体特征是人体上独有的「身份证」,可以将每个人区别开。

手指「身份证」

美国科学家在对4000人的研究中,发现每个人的手指都不一样长。在闪亮的指甲盖表面,存在着一系列与众不同的脊纹。在合适的光线下,指甲盖表面的纹路清晰可见。于是,促使一种用手指识别身份的机器从此诞生。这种机器由解码器和编码器两部份组成。编码器将人的手指长短信息录制在智能卡片上。而解码器则负责识别,当来往的人要通过时,伸出手往机器上的固定位置一放,机器就会自动验证,进行识别,并决定是否放行。

印度理工学院的研究人员甚至宣称:他们能在人们涂指甲油的情况下辨认出图片中指甲的独特纹路。他们指出,通过扫描三根手指——尾指、无名指和中指的指甲,就可以准确地辨认出不同的个人。不过,人的手指甲一直在生长和替换,因此其纹路每隔6个月左右就会改变。因此,有些科学家决定把关注点放在指甲盖下面的皮肤上。脆弱的粉红色甲床具有独特的通道,可以让外层细胞嵌入其中。有一家公司开发了一个名为“Nail-ID”的系统,利用低能量激光对甲床进行测量,从而开发出识别个人身份的新方法。

手指(图片:pixabay)
手指(图片:pixabay)

气味「身份证」

新颖的电子嗅觉系统,可以通过辨别人体气味来区分每个人,而且不受香水、肥皂、化妆品等气味的影响,用于警戒和保卫更为有效。在由电子控制的警戒区,只要从来者手背上取得的体嗅和记忆的气味相符,大门就可以自行开启,否则便被拒之门外。有的科学家还根据人的友谊和身体气味相投的潜在关系,提出可以在公众聚会的人们之中,通过随身带的微型电子鼻,来寻找可能成为挚友的人。

美国陆军研究机构资助的一些研究指出,通过分析人在走动时遗留的气体化学物质,可以鉴别出不同的个人。英国布里斯托尔大学的科学家研究发现,他们可以通过分析人体分泌的44种化合物——围绕在人体周围并形成了“热力学烟气”——来鉴别不同个体。

嗅觉灵敏的搜索犬正是根据这种独特的气体尾迹进行追踪,而有些研究者也在尝试开发“电子鼻”,可以“嗅”出某种气味中的化学组成。英国法律鉴定中心(Forensic Science Service)还探索了利用犯罪现场遗留的汗液气味进行调查的可能性。

香水  (图片:pixnio)
香水 (图片:pixnio)

西班牙科技公司 Ilía Sistemas已经开发了一种技术,能够通过体味对群体中的个人进行识别,准确率达到85%。更近期的例子是,来自马其顿共和国科学信息与技术大学“圣保罗使徒”和日本九州大学的研究者宣称,他们利用仪器使某种气味产生原子级的“指纹”,然后将数据输入计算机的人工神经网络进行运算,达到了100%的个人识别准确率。

生物信息工程师Sunil Jha称,在未来的“生物识别护照”中,气味将成为一种鉴别的指标。“体味在生物测定应用中具有巨大的潜力,”他说,“比如,我相信我们的方法能够区分出单纯的体味和带有除臭剂的气味。”

面容「身份证」

科研人员发现,世界上没有长得完全一样的两张面孔,所以,利用人的面容特征,就可以作为识别的标记。美国开发成功一种可能识别500人面孔的计算机识别系统,并用于火车站、码头、飞机场等场所,以识别所要寻找的人。目前,这种系统的识别时间只需要0.1秒,差错率为0.5%,随着技术的不断改进,识别时间及工作准确率还将不断有所改善。

首先感谢美丽,漂亮的你打开此文  (图片:pixabay)
面容「身份证」(图片:pixabay)
古代 女人 妇好(图片:希望之声合成)
世界上没有长得完全一样的两张面孔(图片:希望之声合成)

耳朵[身份证]

每个人的耳朵大小和形状都不一样。从20世纪50年代开始,法医科学家就利用嫌疑犯的耳朵测量数据与犯罪现场留下的印记进行比对。目前已有研究者用3D扫描技术建立了耳朵的精细模型,还有新的方法可以提取耳朵的独特几何特征。通过对多种特征,包括耳垂到耳廓上缘两端的距离等的综合分析,研究者可以在0.02毫秒内通过一张模糊的耳朵图片辨认出一个人,准确率达到99.6%。

英国南安普顿大学的计算机视觉专家、耳朵识别领域的权威研究者马克·尼克松(Mark Nixon)解释道:「随着你的成长,你的耳朵并不会改变——它只是变大了,但比例还是保持不变。」

耳朵的独特性还不止于此,它们“听起来”也不一样。在我们的内耳耳蜗上,长有极其微小的外毛细胞,它们能探测到声波并将其转化为电信号传递给大脑,另一方面,这些绒毛自己也会发出微弱的声音

这是耳朵在放大微弱声音时的副产物,受到声音刺激时,外毛细胞也会振动并产生无法被人耳听到的声音,但是能够被灵敏的扩音器探测到。这种机制被称为“耳声传射”(otoacoustic emission),已经被医生用于婴幼儿的听力筛检。研究人员发现,每个人的耳声传射都存在着细微差别。

耳朵[身份证]  (图片:pixabay)
耳朵[身份证] (图片:pixabay)

每个人的外毛细胞会产生略有不同的声音,这种声音在内耳、中耳和耳道中沿骨骼传播时会发生进一步的改变。这些发现也引出了新的可能性,或许有一天,你只要把手机放到耳边,或者戴上耳机,就能把手机解锁。事实上,日本电气公司(NEC)在去年宣布,他们开发了一种带内置扩音器的耳机,能够提取出在耳道内共鸣的声音,从而辨别出不同的个人,准确率达99%以上。

对大多数人来说,耳朵只是头部两侧主要由软骨组成的器官。在我们看来,它们有的太大,有的太小,有的甚至看起来十分怪异。但是,或许是时候给予耳朵稍微多一点尊重了。复杂的外耳形状及其凹凸不平的结构对每个人来说都是独一无二的。

耳朵(图片:Piqsels)
耳朵:结构对每个人来说都是独一无二的(图片:Piqsels)

走路方式[身份证] 

关于用运动方式来区分人群的说法已经存在了几十年,并且在安全服务中变得越来越流行。虽然走路只是很简单的动作——不过就是把一只脚放到另一只脚前面嘛——但每个人都会有自己微小的变化,体现在独特的落地、起脚和摆腿方式上。

这些差异源自我们每个人在骨骼结构、肌肉和平衡感上的细微差别。对大多数人而言,这些差别十分微小,很难被肉眼发觉,但对机器来说,这些都是个体独有的指示标志。利用计算机将行走动作分解为一系列的点,或者使用更近期的3D动态模型,我们可以将某人行走时的视频与资料库中的数据进行对比,并达到惊人的准确率。

南安普顿大学的马克·尼克松是最早进行这项工作的研究者之一,他发现,不仅我们走路的姿态很个性化,我们跑起来的时候更是如此。“行走是相当被动的动作,而跑步是用力推动的动作,因此更加特别,”他解释道,“计算机能将你运动的方式分解成一组独一无二的数字。我们能从你行走的方式,你跑步的方式和你从走路变成跑步的方式中把你认出来。”

有手机制造商正在一种新的技术,可以通过使用者移动的方式识别出是否为手机用户。在上个月于伦敦举行的2016生物识别会议上,有一家厂商做了演示。他们要求使用者用手拿着手机在空中写一个单词,之后手机内置的感测器会探测出使用者的特殊动作,以确认他们的身份。还有人希望只要把手机放在口袋里,就能通过探测行走方式来识别出是否是注册的用户。

不过,这其中也存在问题。“如果你换了一双鞋,或者穿了一件更紧的裤子,情况会怎样,”凯文·鲍耶说,“如果是雨天,你在草地和在混凝土地面上的行走方式也会有所不同。”

埃琳和奥德丽已经找到了帮助他人分辨她们的新方法。“小的时候我们很讨厌那些注视的目光,但现在我们毫不在意,”奥德丽说,“我们甚至会努力尝试让自己看起来更像,穿同样的衣服,同样的发型,化同样的妆。但是,如果你仔细看的话,就会发现我们走路的方式非常不一样。”

走路(图片:pixabay)
走路方式[身份证] (图片:pixabay)

指甲[身份证]

研究者对数以千计的样品分析后发现,在闪亮的指甲盖表面,存在着一系列与众不同的脊纹。在合适的光线下,指甲盖表面的纹路清晰可见。

印度理工学院的研究人员甚至宣称,他们能在人们涂指甲油的情况下辨认出图片中指甲的独特纹路。他们指出,通过扫描三根手指——尾指、无名指和中指的指甲,就可以准确地辨认出不同的个人。

不过,人的手指甲一直在生长和替换,因此其纹路每隔6个月左右就会改变。因此,有些科学家决定把关注点放在指甲盖下面的皮肤上。脆弱的粉红色甲床具有独特的通道,可以让外层细胞嵌入其中。

有一家公司开发了一个名为「Nail-ID」的系统,利用低能量激光对甲床进行测量,从而开发出识别个人身份的新方法。

手指上的指纹或许是最广为人知的鉴证工具,但就在指纹的背面,还有另一种让你独一无二的特征。研究者对数以千计的样品分析后发现,在闪亮的指甲盖表面,存在着一系列与众不同的脊纹。在合适的光线下,指甲盖表面的纹路清晰可见。

印度理工学院的研究人员甚至宣称,他们能在人们涂指甲油的情况下辨认出图片中指甲的独特纹路。他们指出,通过扫描三根手指——尾指、无名指和中指——的指甲,可以准确地辨认出不同的个人。

不过,人的手指甲一直在生长和替换,意味着这些纹路每隔六个月左右就会改变。因此,有些科学家决定把关注点放在指甲盖下面的皮肤上。脆弱的粉红色甲床具有独特的“通道”,可以让外层细胞像木工中的舌和凹槽一样嵌入其中。在人的一生中,这些“凹槽”的间隔比例保持不变,而且每个人都有所不同。有一家公司开发了一个名为“Nail-ID”的系统,利用低能量激光对甲床进行测量,从而开发出识别个人身份的新方法。

指甲(图片:Piqsels)
指甲[身份证](图片:Piqsels)

指纹[身份证]

英国著名人类学家高尔顿经过长期的研究后,于1892年得出了一个结论:「在60亿人中,不会找到一对特征完全相同的指纹。」

他的这一重大发现,立即引起了人们的重视。由于用指纹来鉴定人的身份非常可靠,因此目前指纹鉴定仍是世界各国侦保部门的一项普遍而主要的技术手段。

指纹[身份证]   (图片:pixabay)
指纹[身份证] (图片:pixabay)

眼纹[身份证]

眼纹是指人眼内视网膜的图纹。因为人的视网膜结构都存在差异,所以人的眼纹也各不相同。专家们通过电子照相机可取得人的眼纹,用来作身份鉴定,其可靠性可与指纹相媲美。

瑞士科学家根据每个人的视网膜均有所不同的特性,设计了一种利用视网膜图纹控制的锁。这种新颖而方便的锁,装有视网膜的视网膜图纹识别和记忆系统,用眼睛对准锁看上一眼,识别系统对照存储的视网膜纹进行对比,发现与记录相吻合,锁就会自动打开,若与记录不符,锁不但不会打开,还会发出警报信号来提醒人们注意。目前,这种锁已经在机要部门使用。

眼纹[身份证]   (图片:pixabay)
眼纹[身份证] (图片:pixabay)

脑纹[身份证]

科学家研究发现,人脑和树木一样也有「年轮」,这种「年轮」就是人的脑纹。人的脑纹可利用声波测得,当声波频率与人的年龄相等时,从荧光屏上就可以明显地看出来。借助脑纹,可以准确无误地测出人的真实年龄。

脑纹[身份证]   (图片:pixabay)
脑纹[身份证] (图片:pixabay)

声音「身份证」

通过声响分光摄声仪,人的声音可以转换成声纹。由于人的发音器官的微小差异,以及年龄、语言习惯的不同,人的声纹也不相同。而且人从十几岁发育变声后直到五十多岁,其声纹基本保持不变。

每个人由于发音器官的构造不同,因此发出的声音在音调高低和声音振幅等方面均有不同。科学家将人的声音输入到声谱仪中,将声波变成频谱图像,经过屏幕显示和打印记录便形成了「声纹」。这种声纹就是一种「身份证」,可以用来识别每一个人。目前,声纹已经在刑事侦察中加以应用。

声音「身份证」 (图片:photoAC)
声音「身份证」 (图片:photoAC)

血管纹路「身份证」

科学研究发现,由于人血液中的同工酶及多态蛋白质所附带的电荷量及分子大小各不相同,借助于电泳技术,可以产生不同的一圈圈看得见的电泳带,这就是血纹。人的血纹相同的机率仅为七万五千分之一,因此,血纹也是人体上可靠的「身份证」。

美国科达公司研制成功一种血管纹路识别仪,通过对人的手背树状血管脉络纹路各不相同的识别,来对每个人的身份进行鉴别。这种仪器由电脑和红外摄像机组成。摄像机摄下血管纹路,并将其特征数据储存起来,以备今后与各种血管纹路进行对照,以确定其真实身份。目前,这种识别技术已经广泛应用在银行取款、保险金核查以及办公楼出入口处的监控。

血管  (图片:Manu5/WikimediaCommons,CC BY-SA 4.0)
血管 :血管纹路「身份证」(图片:Manu5/WikimediaCommons,CC BY-SA 4.0)

屁股[身份证]

有些人的屁股大得有点“蛮横无礼”,有些人的屁股则“小巧精致”,但无论是谁,他/她的屁股其实都相当了不起。根据日本研究者的报导,他们可以单纯通过你的臀部辨认出你是谁。这些研究者开发了一种对压力敏感的坐垫,可以放在汽车座椅或办公桌座椅上。利用总共360个感受器,这个坐垫能够探测出人们坐下时屁股的轮廓,以及所受到的压力差异——比如某一侧受力更多——和身体接触坐垫的面积大小。因此,喜欢瘫坐的人和喜欢正襟危坐的人,在坐垫上的轮廓是完全不同的。

之后,从感测器上得到的信息将被输入计算机,与资料库进行比对。日本产业技术大学院大学的研究者Shigeomi Koshimizu认为,他的系统可以用于汽车的防盗设备中,或者让电脑用户只需坐下来就能解锁计算机,无需记住复杂的密码。

屁股[身份证]   (图片:pixabay)
屁股[身份证] (图片:pixabay)

颅骨[身份证]

把你的手指放在耳朵里,然后把你的手肘放在案头或者座椅的扶手上,此时你可能会听到来自周围环境的低沉噪音从你的手臂传来,当你把手肘提起来时这种声音又消失了。这种声音其实就是周围的声音振动直接通过颅骨传递到了你的内耳而产生的。

骨骼具有非常良好的传声效果。不过,颅骨大小、颅骨周围的软组织数量,以及颅骨空腔的大小,都意味着每个人听到的声音都不一样。研究者已经发现,通过先播放一小段白噪音,然后检测声音经过人颅骨之后发生的改变,可以准确地辨认出人的身份(准确率达97%)。换句话说,我们自己的脑袋里就自带着专属的音叉。

颅骨[身份证]  (图片:photoAC)
颅骨[身份证] (图片:photoAC)

或许在不久的未来,研究者开发的“SkullConduct”(颅骨传声)系统就能用在手机或其他电子设备(如谷歌眼镜)的解锁上,你只需要把设备放在头上然后播一段声音就可以了。“我们向颅骨内发送了一个已知的信号,然后分析会有什么‘发出来’,”主持该研究的德国马克斯·普朗克计算机科学研究所工程师安德烈亚斯(Andreas Bulling)解释道,“这一方法也可能用在其他部分的骨骼上。”

鼻子毛孔[身份证]

在你的鼻子上存在着数以百计的毛孔——就像草莓上遍布的种子一样。这些毛孔是美容师的重点照顾对象,因为它们十分容易堵塞或变得粗大。虽然经常让人烦恼,但鼻子上的毛孔确确实实是又一种能将你与其他人区分开来的特征。山东大学和日本近畿大学的研究者指出,人鼻子上的毛孔分布在一生中都很稳定。

研究者开发了一个从图片中识别鼻子毛孔,然后与资料库进行比对的系统。他们宣称,单纯根据参与者鼻子上的毛孔,他们能够达到88%的识别准确率。 

鼻子毛孔[身份证]   (图片:pixabay)
鼻子毛孔[身份证] (图片:pixabay)

在日常生活中,大多数人都需要记住许多密码,以开启手机、电脑和各种网上服务。许多大公司也经常受到黑客的侵扰,使得这些密码变得十分脆弱。很显然,我们需要更加简便和安全的个人识别方式。如今新款的手机上已经普遍应用了指纹解锁,但仍有一些黑客有能力绕过它进入手机。

一些专业人士认为,我们需要综合采用多种生物识别特征来证明自己的身份。目前的选择很多——我们打字的方式、我们的心跳甚至我们头发里的蛋白质,这些都是独一无二的。“我们一直主张,相比使用密码,生物识别会让你的生活更加便捷和安全,”马克·尼克松说,“因为你的身体是独一无二的。我们所发现的结果表明,它甚至要比我们预想的更加独特。”

责任编辑:李智

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