خوارزمية جديدة تتعرف على الأشخاص عبر نبضات القلب

خلصت دراسة أجريت بالتعاون ما بين جامعة كارلوس الثالث في مدريد وجامعة شاهيد رجائي لتدريب الأساتذة في إيران، إلى أنّه يمكن استخدام نبضات القلب كمقياس حيوي للتعرف على الأشخاص.

تعرّف المقاييس الحيوية على أنّها العلم الذي يبحث في التعرّف على البشر والحيوانات عبر القياسات البيولوجية أو الخصائص الفيزيائية، مثل بصمات الأصابع أو قزحية العين. في هذا الصدد، تستخدم الوسائل المعتمدة على المقاييس الحيوية بكثرة في مجالات الأمن وذلك في إضافة أو تغيير كلمات السر الخاصة بالأنظمة، كما تستخدم هذه المؤشرات في مجال السجلات المدنية تحديدًا في تسجيل بنود جديدة في الوثائق الشخصية.

يقترح هذا البحث تقنية مبتكرة في التعرّف على الأشخاص تعتمد على الخصائص المميزة لنبضات قلوبهم. في سبيل القيام بذلك، تستخدم التخطيطات القلبية بالإضافة إلى تحليل خمس سمات موسيقية من الصوت الخاص بنبضات القلوب وهي: الحركية والإيقاع وطابع ودرجة الصوت والتناغم -وهي سمات شائعة الاستخدام تميّز ملفات الصوت-. وبهذا نحصل من هذه السمات الخمس على مجموعة معايير فريدة لكل إنسان وتحقّق دقّة كشف تصل إلى 96.6%.

توضّح كارمن كامارا من قسم علوم الحاسوب في جامعة كارلوس الثالث ما يلي: «دُرست طرق التعرّف عبر المقاييس الحيوية بالاعتماد على التسجيلات القلبية لسنوات عديدة، وقد أثبتت أنّها ناجعة. يكمن التحديث الأساسي في عملنا باعتمادنا على التخطيطات القلبية، والتي تعد إشارات زمنية مؤقتة، أي كما لو أنّها موجة صوتية. نحلّل بعدها موجة الصوت هذه عبر السمات الشائعة الاستخدام المميّزة للموسيقى».

إنّ الميزة الأساسية لهذه التقنية هي التعرّف الشامل، إذ وليومنا هذا، لا نزال غير قادرين على تمييز بعض الأشخاص عبر أنماط معيّنة من المقاييس الحيوية -بوجود إصابة أو بتر أو ضرر في أحد الأعضاء-، ولكن نبضات القلب تعد إشارات حيوية وتوجد لدى كل البشر بلا استثناء. هناك ميزة أخرى لهذه التقنية تتمثّل بانخفاض تكلفتها وعدم الحاجة للعمل الجراحي. يقول بيدرو بيريز-لوبيز، وهو باحث من قسم علوم الحاسوب في جامعة كارلوس الثالث: «في هذه الأيام، توجد بالفعل أساور وساعات تسجل تخطيطات القلب، لذا سيكون من المناسب تثبيت تطبيق على هذه الأجهزة يستخدم خوارزمية التعرّف خاصّتنا».

لا تزال هذه التقنية في طور التطوير. بالرغم من أنّ التعرّف عبر نشاط القلب يعد مجالًا واعدًا، إلّا أنّ الباحثين يشيرون إلى أنّه يجب «الاستمرار في هذا المجال البحثي، وذلك قبل أن يبدأ استخدامه لأغراض تجارية». يعد تحليل أداء النظام وفقًا للأنشطة المختلفة التي يمارسها الإنسان، كالمشي أو الجري أو الاسترخاء أو القيام بنشاط فيزيائي أو الدخول في حالة من التوتّر، إحدى النواحي الحساسّة في هذه الدراسة. فضلًا عن ذلك، فإنّه يجب الأخذ بالحسبان عوامل أخرى كاستخدام منظّم ضربات القلب أو الآثار الناجمة عن عدم انتظام نبضات القلب.

يجب اعتبار عامل العمر أيضًا، إذ يبيّن الباحثون: «بأنّه مع تقدّمنا في العمر، فإنّ الإشارة القلبية تختلف مع الزمن بشكل طفيف. هذا يعني أنّ علينا تحديث نظامنا كل خمس سنوات تقريبًا».