在當(dāng)今世界中，使用指紋、語(yǔ)音和/或人臉作為安全識(shí)別功能是司空見慣的事情。由于智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，我們已經(jīng)習(xí)慣于使用個(gè)人生物特征作為安全認(rèn)證工具，以至于我們大多數(shù)人都不會(huì)三思而后行。但是，正如日本研究人員Chaiyanut Jirayupat指出的那樣，這些生物特征識(shí)別方法并不完美。

“這些生物識(shí)別技術(shù)依賴于每個(gè)人的物理獨(dú)特性，但它們并非萬(wàn)無(wú)一失?！比毡揪胖荽髮W(xué)（Kyushu University）教授、生物特征識(shí)別技術(shù)專家Chaiyanut Jirayupat表示，“個(gè)人身體特征可以被復(fù)制，甚至?xí)蚴軅艿接绊??！?/p>

這就是Chaiyanut Jirayupat及其同事希望開發(fā)一種新型生物特征識(shí)別工具的原因。他們近期研制出一種通過(guò)人類呼吸進(jìn)行生物特征識(shí)別的嗅覺(jué)傳感器。

該嗅覺(jué)傳感器通過(guò)人類呼吸進(jìn)行生物特征識(shí)別（來(lái)源：九州大學(xué)）

“最近，人類氣味已經(jīng)成為一種新型生物識(shí)別認(rèn)證方式，主要是使用你獨(dú)特的化學(xué)成分來(lái)確認(rèn)你是誰(shuí)?！盋haiyanut Jirayupat說(shuō)道。

“將人類氣味應(yīng)用于生物特征識(shí)別和安全認(rèn)證的概念可能比較新穎，但使用呼吸檢測(cè)作為分析工具的想法是很早之前就有的事情?！昂粑M學(xué)”或生物標(biāo)志物的呼吸檢測(cè)，可以追溯到公元前5世紀(jì)，當(dāng)時(shí)希波克拉底（Hippocrates）將“甜味”（又名丙酮）呼吸與糖尿病患者聯(lián)系起來(lái)。此后，研究人員將呼吸檢測(cè)用于眾多疾病診斷——檢測(cè)中毒水平、診斷罕見的遺傳疾病、監(jiān)測(cè)健康生命體征，篩查患者的新冠病毒肺炎（COVID-19）……

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，九州大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析受試者的呼吸來(lái)開始其研發(fā)項(xiàng)目，以了解哪些化合物可以用于生物特征識(shí)別。他們確定了總共28種可能的化合物，包括二苯甲酮、癸醛、辛烷、十四烷和十一烷等，所有這些化合物都已在之前的基于汗液氣味的研究中被證明為個(gè)體特異性標(biāo)志物。

基于這些成果，該科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)具有16個(gè)通道的嗅覺(jué)傳感器陣列，每個(gè)通道都可以識(shí)別特定范圍的化合物。然后將傳感器數(shù)據(jù)傳遞到機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，以分析每個(gè)人的呼吸成分，并開發(fā)出用于區(qū)分個(gè)人的配置文件。

研究人員通過(guò)對(duì)6人的呼吸樣本測(cè)試該系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)其可以識(shí)別出不同個(gè)體，平均準(zhǔn)確率為98%。即使樣本量增加到20人，這種高水平的準(zhǔn)確性仍然保持一致。

“研究結(jié)果表明，需要更多的傳感器來(lái)區(qū)分復(fù)雜的氣味?！毖芯咳藛T在發(fā)表于Chemical Communications期刊上的論文中寫道，“換句話說(shuō)，通過(guò)增加使用的傳感器數(shù)量，可以進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性和可重復(fù)性?！?/p>

此外，測(cè)試工作只在受試者禁食六個(gè)小時(shí)之后進(jìn)行。研究人員表示，在來(lái)自食物及飲料的代謝物和化合物的干擾下，該系統(tǒng)的識(shí)別能力仍然需要提升。“必須通過(guò)使用更多的傳感器并從傳感曲線中提取更多的特征來(lái)解決干擾問(wèn)題?！闭撐淖髡呖偨Y(jié)道，“我們相信，這項(xiàng)研究中的發(fā)現(xiàn)為基于呼吸氣味的生物識(shí)別技術(shù)提供了重要基礎(chǔ)?！?/p>