Geçtiğimiz günlerde, Japonya’nın çeşitli üniversitelerinden bir araya gelen bir grup araştırmacı, daha önce görülmemiş bir biyometrik kimlik doğrulama yöntemini açıklayan ilginç bir araştırma ortaya koydu: nefes analizi. Ortaya çıkan fikir, sizin ve benim gibi sıradan sürücülerin bazen, profesyonel sürücülerin ve diğer tehlikeli işlerde çalışan kişilerin ise düzenli olarak tabi tutuldukları nefes alkol testlerine benziyor.
Fakat, tek ortak özellik bu. Araştırmada ileri sürülen yöntem daha da karmaşık. Öncelikle, yöntemin sadece bir değil, nefeste bulunan birkaç farklı kimyasal bileşiğin neler olduğunu saptaması gerekiyor. Üstelik, yöntem sadece belirli maddelerin yoğunluğunu tespit etmekle kalmayacak, aynı zamanda kimyasal “nefes izleri” ile bir kişiyi diğerinden ayırt edecek.
Ama…neden?
Araştırmacıların çalışmalarıyla ilgili güzel olan detay ise, kendilerine herhangi bir amaç belirlemek zorunda olmamaları! Yani, bunu sadece yapabildikleri için yapıyorlar.
Nihayetinde, nefes analizinin teknolojide en ileri araştırma alanı olduğu düşünülüyor. Bu alanda verileri işlemek için kullanılan makine öğrenimi sayesinde, solunum yolu hastalıklarının teşhisinde önemli gelişmeler elde edildi. Madem öyle, mevcut analiz ve öğrenme algoritmaları sistemleri kullanılarak, neden kimlik doğrulama olasılığı araştırılmasın?
Kokuya dayalı kimlik doğrulama nasıl çalışır?
İlk aşamada, deneklerin soluduğu hava toplanır. Daha sonra, toplanan hava 16 kanalı olan bir analiz cihazından geçirilir (araştırmacılar daha az sayıda sensör kullanarak veri toplamayı denedi, ancak yöntemin etkinliği hemen azaldı).
Her kanal, havada bulunan belirli bir kimyasal bileşiği ayrı ayrı algılar. Analiz cihazı, sadece sensörlerden gelen sinyalin yoğunluğunu değil, bu yoğunluğun zaman içindeki değişimini de kaydeder.
Sonuçta, büyük miktarda veri dizisi toplanıyor ve daha sonra bir makine öğrenimi algoritması yardımıyla işleniyor. Test verileri değerlendirildikten sonra, algoritma, kişinin kim olduğunu, nefesini analiz ederek doğru bir şekilde tanımlayabilir.
Ne kadar güvenilir?
Japon bilim insanları, vakaların %97’sinde nefeslerini analiz ederek, kişileri doğru bir şekilde tespit edebildiler. Bu bir başarı sayılabilir mi? Bu araştırma, bu soruya cevap verebilmek için yeterli veriye sahip değil.
Genel performansı, diğer her şeyin yanı sıra biyometrik sistemlerin kapsamlarını değerlendiren 2016 yılına ait bir çalışmada elde edilen verilerle karşılaştırabiliriz. Görünürde, nefes ile kimlik doğrulama yöntemi, her yerde karşımıza çıkan parmak izi tarayıcıları kadar güvenilir. Hatta, yüz tanıma teknolojilerinden görece daha iyi bir performans sergilediğini söylemek mümkün.
Ancak, yukarıda bahsedilen 2016 çalışmasının da vurguladığı üzere, yanlış negatiflerin (kayıtlı kullanıcıların tanınmaması) sebep olacağı yanlış pozitif (bir yabancının kimliğinin doğrulanması) oranını hesaba katmak oldukça önemli. Karşılaştığımız en ciddi sorun olmasa da, akıllı telefonlarımızın bizi tanımadığı anlarda, yanlış negatiflerle yollarımız kesişiyor. Diğer yandan, yanlış pozitifler ile karşılaşmak hiç hoş değil. Bu yüzden, onları ortadan kaldırmak da en büyük öncelikler arasında. Ancak bu araştırmada, koku ile kimlik doğrulamanın, yanlış pozitifler söz konusu olduğunda nasıl çalıştığına dair yeteri kadar ayrıntılı bilgi yok.
İlginç bir dipnot düşelim: Nefes analizi araştırmacıları, makalelerinde, kendi araştırmaları dahil, önceki çalışmalara da atıfta bulundular. İnsan terinin kimyasal analiziyle karşılaştırma yaparak gelişmeleri not ettiler. (Evet, tere dayalı kimlik doğrulama da araştırma konusu olmuş!)
Ne kadar kullanışlı?
Araştırmacılar, bir dizüstü bilgisayara, telefona ve hatta arabaya bile bağlayamayacağınız pahalı laboratuvar ekipmanları kullandılar. Günümüzde her ne kadar arabaya, sürücünün nefesinde alkol algılanırsa aracın çalışmasını engelleyen bir kilit taktırmak mümkün olsa da, nefese dayalı kimlik doğrulama için gerekli ekipman son derece karmaşık ve pahalı.
Ayrıca, araştırmayı incelerken, önümüzdeki günlerde akıllı telefonlarımızın kilidini açmak için neden onlara doğru nefes almayacağımıza dair daha çok sebep buluyorsunuz: Yukarıda da belirtildiği gibi, doğruluğu hesaplamak için, belirli kimyasal bileşiklerin bozulma süresini de (40 dakika kadar) ölçtüler.
Hepsi bu kadarla da sınırlı kalmıyor: Deneklerin, deneyden altı saat öncesine kadar yemek yemelerine izin verilmedi. Araştırmacılar, sonuçların doğruluğunun, kısa süre önce yenen bir akşam yemeğinden veya çeşitli hastalıklar sebebiyle nefeste bulunan bileşiklerden etkilenebileceğini belirtiyor. Görünen o ki, hafif alkol kokusu ya da basit bir soğuk algınlığı test sonuçlarını etkileyebilir.
Özetlemek gerekirse, içerisinde bulunduğumuz dönemde bu teknoloji pek kullanışlı değil. Ancak, gelecekte geliştirilebilecek ilginç bir araştırma alanı olduğu bariz. “Nefesini bu tüpe üfle” kimlik doğrulaması şeklinde olmasa da, en azından gelişmiş teşhis sistemlerinde önü açık.