你在这里

七个让你与众不同的特点

乍看之下艾琳·纳尔逊和奥德丽·纳尔逊(Erin and Audri Nelson)长得一摸一样。她们的头发都是褐色,眼睛很深,像杏仁的形状,还有淘气的笑容。

自她们出生起,家人、朋友和老师都常常把她们弄混。当她们的高中舞会舞伴来到德克萨斯东部的一个小镇她们家时,两个男孩无法分辨他们要接的是双胞胎中的哪个。

虽然她们长得很像,但还是有一些特征可以把她们区分开来。‌‌“我们感觉我们两人之间的区别比别人看到的更多,‌‌”艾琳解释道,‌‌“我们的脸部有一些细微的区别——奥德丽的脸稍微圆一点,可能因为她笑的更多。我们的嘴唇的轮廓也稍有不同,但这点只有在我们肩并肩站在一起的照片里才会被注意到。‌‌”

这些细微的差别通常会被面部识别软件漏掉。这种软件可自动侦测面部特征并与庞大的面部数据库进行匹配。正是因为这个原因,所以艾琳和奥德丽正在帮助印第安纳州圣母大学(University of Notre Dame)的凯文·鲍耶(Kevin Bowyer)等计算机科学家对面部识别和其他生物特征识别技术展开终极测试。

鲍耶和他同一学校的同事帕特里克·弗林(Patrick Flynn)最近前往俄亥俄州特文斯堡(Twinsburg)参加年度双胞胎节。他们验证了一些最新技术的效果。‌‌“人口中同卵双胞胎的比例正在逐渐增加,所以分辨双胞胎可能会成为一个现实的问题,‌‌”鲍耶说。

‌‌“指纹是一种区别双胞胎的不错的方法,但是它并不像在普通人群中那么有效。‌‌”

‌‌“面部识别并不是那么好用。我们实验室正在研究痣、疤等印记能否用来识别长相相似的人。在目前我们拥有的技术里面,虹膜识别是轻松区分双胞胎的最佳方法。‌‌”

这种研究以及寻找新的识别身份的方法的尝试正在揭示出我们与邻居之间很多惊人的不同之处。以下是一些最不同寻常但又独一无二的身体特征。

你的耳朵

对我们大多数人来说,耳朵只是头两侧长出来的软骨附属物。它们常常显得太小,或者太大,有的太过显眼,或者看起来太奇怪。

但可能现在是时候给我们的耳朵多一点尊重了。外耳的软骨所形成的复杂的高低起伏的形态每个人各不相同。

自20世纪50年代以来,法医学家一直通过测量嫌疑人的耳朵来匹配犯罪现场留下的痕迹。后来,在1998年,研究者发现计算机可以精确区分耳朵的照片。

现在已经有三维扫描技术可以建立复杂的耳朵模型,还有新的方法可以提取耳朵独特的几何特征。通过对这些特征的综合分析,比如从耳垂到耳朵上缘的两个点的距离,我们有可能在短短0.02毫秒的时间内通过一张模糊不清的耳朵照片辨识一个人的身份,准确率高达99.6%。

‌‌“耳朵不会随着你的年龄的增长而变化——它只会长大,但是比例保持不变,‌‌”南安普敦大学(University of Southampton)的计算机视觉专家、耳部识别领域的权威研究专家马克·尼克松(Mark Nixon)解释道。

双胞胎I就像小小的音叉一样,耳朵里面的绒毛在受到刺激时可能会发出轻轻的响声,这种响声就像签名一样完全属于你自己(图片来源:Getty Images)

但是耳朵的特性并不止于此——它们发出的声音也不同。内耳耳蜗中的微小的毛细胞也会发出独特的微弱声响。这种毛细胞能够侦测声波,并将声波转变成微弱的电信号传递给大脑。

这是放大微小声音过程的副产品。这一过程是让毛细胞振动,从而发出一种人耳听不到但敏感的麦克风可以捕捉到的声音。这被称为耳声传射(octoacoustic emissions)。医生早就已经开始用它来测试幼儿的听觉。他们播放一系列敲击声,以观察毛细胞如何作出反应。但是研究者已经发现每个人的毛细胞反应存在细微的差别。

每个人的毛细胞发出的声音稍有不同,这种声音会在内耳的骨头、耳膜和耳道间传递时发生更多的变化。

这带来了一种可能性:只需要把手机靠近耳朵,或者戴上一副耳机,我们就可以解锁自己的手机。去年,科技公司NEC宣布已经开发出一款内置麦克风的耳机,它可以提取耳腔中的回声,从而辨识人的身份,精确度超过99%。

你的体味

不论你喜欢与否,你的气味也是辨识身份的方法之一。在一组香水、除臭剂和其他我们为了提高自己的吸引力而喷在身上的其它香味剂之下是我们独特的自然体味。

美国陆军研究办公室(US Army Research office)的研究发现人走过的地方所留下的化学物质的烟雾有可能被用来辨识人的身份。布里斯托尔大学(University of Bristol)的科学家证明他们可以通过研究身体分泌的44种化合物分辨不同的人。人体会挥发出各种化合物,形成一种‌‌“热柱‌‌”(thermal plume)。

搜寻犬之所以能嗅探并追踪就是因为人会留下这种独特的气味痕迹。研究人员已经在尝试使用‌‌“电子鼻‌‌”嗅出身体气味的化学组成,以完成类似的任务。英国的法医服务处(Forensic Science Service)也已经研究了利用罪案现场留下的汗味对调查的潜在作用。

一家名为Ilía Sistemas的西班牙公司已经开发出一种技术,它能够根据体味辨识一组人的身份,准确率达到85%。

最近马其顿共和国的科学信息与技术大学‌‌“圣保罗使徒‌‌”(University of Information Science and Technology St Paul the Apostle)和日本的九州大学的研究人员声称他们能够达到100%的准确率。他们使用的设备能够生成一种气味的原子级‌‌“指纹‌‌”,然后把它放到计算机的人工神经网络中运行核查。

该研究的领导者、生物信息学工程师苏尼尔·贾(Sunil Jha)称,气味最终会被用作生物特征通行证的一种鉴别形式。‌‌“身体的气味有很大的潜力用于生物特征识别,‌‌”他认为,‌‌“我肯定我们的方法能够区分单纯的体味和除臭剂的气味。‌‌”

你的走路方式

这是菲尔·柯林斯(Phil Collins)说过的最正确的话:‌‌“我唯一的特点就是我走路的方式。‌‌”通过走路方式来辨识人的方法已经有数十年的历史了,它已经成为安保服务行业中普遍接受的观点。

虽然把一只脚放到另一只脚的前面看似是一种简单的行为,但是我们每个人都有独特的踢腿、跳跃和摆腿的动作。

它最终来自于人体骨骼结构、肌肉和平衡感的细微差别。对大多数人来说,这些细微差别肉眼很难发现,但是机器就能够从中看出个体的标志。计算机能够把运动分解成一系列的节点,或者最近对人的走路方式建立三维运动模型。这样我们就有可能拍摄一个人走路的视频,然后与数据库相匹配,得出准确度非常惊人的结果。

南安普顿大学的马克·尼克松是率先从事这方面研究的研究者之一。他发现人走路的方式通常具有个体特点,而人跑步的方式就更是如此。‌‌“走路是一种非常被动的动作,而跑步是一种强迫产生的动作,所以特征要明显的多,‌‌”他解释道,‌‌“计算机可以把你的运动方式分解为一系列数字,这组数字每个人都不同。我们可以通过你走路的方式、跑步的方式和起跑的方式来识别你。‌‌”

手机制造商现在正在开发通过使用者的运动方式来识别他们的技术。上个月在伦敦举行的2016生物识别技术大会(Biometrics 2016 conference)展示的一项技术要求用户手持手机在空中挥舞,书写一个代号,而手机上的传感器会侦测其运动的具体特点,从而确定他们的身份。还有一些人希望当手机装在口袋里时,它能通过监控使用者走路的方式来识别其注册用户。

但是也存在一些问题。‌‌“如果你换了鞋或穿了一条比较紧身的裤子,那会发生什么情况?‌‌”鲍耶说,‌‌“下雨时,你在草地上和在水泥路上走路的方式也可能会不同。‌‌”

你的背部

我们中的一些人拥有诱人的背部曲线,而另一些人稍加拉伸也会不错。但是人的臀部事实上相当惊人。

日本研究者称他们能够仅仅根据背部识别人的身份。

他们开发出了一种对压力敏感的板,可以装在车座椅或普通的椅子上。一共有360个传感器侦测人坐下时的背部曲线,他们对椅子不同部位产生的压力——比如他们的重心有可能偏向椅子的一边——以及身体与座椅接触面的大小。所以坐姿懒散的人和坐姿笔直的人会有不同的侧影。

接着,传感器获得的信息将被用来与计算机数据库中的侧影相匹配。日本东京产业技术大学院大学(Advanced Institute of Industrial Technology)的越水重臣(Shigeomi Koshimizu)认为他的系统可用于汽车防盗或者员工解锁电脑。员工只需坐到椅子上就可以解锁电脑,无需记住复杂的密码。

你的头盖骨

把手指塞到耳朵里保持不动,同时把肘部放在桌子或者椅子的扶手上。

你大概会听到一种低低的嗡嗡声,它从房间里通过你的手臂一直传到耳朵里,当你提起手臂,它又会消失。你刚刚体验到的是头盖骨把周围环境中声音的振动直接传到你的内耳。

骨头极为擅长通过这种方式传递声音。但是头盖骨的大小、周围的软组织的数量以及它所包含的空腔意味着每个人的振动都各不相同。研究人员发现先放一小段白噪声,然后聆听头盖骨的变化方式,就有可能确定人的身份,准确率可以达到97%。

它大体上意味着我们的头部自带个性音叉。

研究者设计的SkullConduct系统未来可以用来解锁手机或谷歌眼镜等其他设备,只需要向头盖骨播放声音并聆听发生的变化即可

‌‌“我们向头盖骨发出一个已知的信号并分析产出的结果,‌‌”德国萨尔布吕肯(Saarbrücken)马克斯•普朗克计算机科学研究所(Max Planck Institute for Informatics)的工程师、该研究的领导者安德烈·布林(AndreasBulling)说,‌‌“它也可能被用于其他部位的骨骼。‌‌”

你的指甲

尽管手指皮肤上的圈纹可能是最有名的身份识别方式,但是每次我们在用指纹解锁手机时另一个身份识别特征就在我们的眼前。

指甲闪亮表面的下面隐藏着一系列凸线和轮廓。数千个样本的研究发现每个人指甲上的图案都各不相同。在正确的光线下,指甲板表面的图案——它是指甲坚硬的一部分,由半透明的角蛋白组成——会显露出来。

位于新德里的印度理工学院(Indian Institute of Technology)的研究者甚至证明在涂了指甲油以后,他们仍然能够在指甲照片上看到独特的图案。他们声称通过扫描三个手指的指甲——无名指、中指和食指——他们就能可靠确认每个人的身份。

但是指甲也会生长并新旧交替,这就意味着每过六个月,这些图案就会发生改变。相反,一些研究人员已经决定关注指甲下面的皮肤。

甲床是一种柔嫩的粉红色组织,它的外部细胞层有明显的沟槽,就像木工所使用的舌槽接合。这些沟槽之间的空隙在人的一生中比例保持不变,但是每个人的沟槽分布方式各不相同。

一家公司开发了名为Nail-ID的系统,它使用低强度的激光测量这些沟槽,尝试开发一种新的身份识别的方法。

你鼻子上的毛孔

鼻子上有数百个细小的毛孔,就好像草莓表面覆盖的种子一样。这些毛孔是美容师的大敌,因为它们很容易聚集污垢然后被堵住。

但不论你拥有超模完美无瑕的皮肤,还是油光满面,你的鼻子上的毛孔都可以帮助你区别于他人。中国山东大学的研究者与日本近畿大学(Kinki University)的同行一致认为鼻子上毛孔的分布会在人的一生中保持稳定。

他们开发了一种鼻子毛孔识别系统,通过照片将其与数据库进行匹配。他们声称能够仅仅依靠鼻子上的毛孔识别参与研究者的身份,并达到88%的准确率。

虽然每个人的独特性非常奥妙,但它也有实际的好处。大多数人都花很大的力气记忆数不清的密码,以打开电脑、手机和获得在线服务。

大型企业反复被黑客攻击也表明密码是多么脆弱。显然,我们需要用其他方式来验证我们的身份。指纹识别器已经在新手机上普遍使用,但是一些黑客还是有办法绕过它。

专家认为,我们需要综合多种生物身份识别方式来验证身份。选择有数十种——打字的方式,心率,甚至包括头发中的蛋白质都是因人而异。‌‌“我们一直认为,与密码相比,生物识别技术会让生活更加方便和安全,‌‌”马克·尼克松说。

‌‌“这是因为你的身体是独一无二的。我们的研究发现它比我们知道的更为独特。‌‌”

艾琳·纳尔逊和奥德丽·纳尔逊已经开始寻找其他区分彼此的方法,以帮助周围的人。‌‌“我们小时候很讨厌别人盯着我们看,现在我们很欢迎,‌‌”奥德丽说,‌‌“我们甚至会尝试通过一样的衣服、类似的发型和化妆来让我们看起来更像。但是如果你仔细观察,你会发现我们走路的样子非常不同。‌‌”

阅读英文原文

 

栏目: 

Theme by Danetsoft and Danang Probo Sayekti inspired by Maksimer