Καινοτόμοι Μηχανισμοί Βελτίωσης Απόδοσης Και Αποτελεσματικότητας Των Βιομετρικών Συστημάτων

Abstract

Η παρατηρούμενη τάση στην αγορά για παροχή εξατομικευμένων υπηρεσιών αλλά και η διαρκώς εντεινόμενη απαίτηση για ενίσχυση της ασφάλειας σε ποικίλους τομείς της ζωής των ανθρώπων τα τελευταία χρόνια οδηγούν σταδιακά στην αναζήτηση νέων, πιο αποτελεσματικών και εύρωστων μηχανισμών, μεθόδων και συστημάτων ταυτοποίησης. Οι βιομετρικές τεχνολογίες βασιζόμενες σε ανθρώπινα χαρακτηριστικά με ιδιαίτερες εγγενείς ιδιότητες, όπως η μοναδικότητα, η παγκοσμιότητα και η συλλεξιμότητα, οι οποίες συνιστούν βασικές απαιτήσεις για την ταυτοποίηση των ανθρώπων, αποτελούν μια συντονισμένη ερευνητική προσπάθεια κάλυψης αυτών των υψηλών αναγκών. Το έντονο εμπορικό αλλά και κυβερνητικό ενδιαφέρον για τις τεχνολογίες αυτές και τις δυνατότητές τους έχει οδηγήσει σε πυρετώδη έρευνα παγκοσμίως όσον αφορά στην αύξηση των επιπέδων ακρίβειας αλλά και τη μείωση του κόστους, ώστε να είναι εφικτή η κάλυψη του διαρκώς αυξανόμενου εύρους εφαρμογών διαφορετικών απαιτήσεων οι οποίες καλούνται να ενσωματώσουν τα συστήματα αυτά για την ασφαλέστερη και αποτελεσματικότερη διαχείριση της ταυτότητας.Η παρούσα διατριβή αφορά στην παρουσίαση καινοτόμων μηχανισμών τόσο εγγενών στα βιομετρικά συστήματα όσο και σε επίπεδο υποδομών οι οποίοι στοχεύουν στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της απόδοσης των συστημάτων αυτών. Όσον αφορά στην αποτελεσματικότητα, παρουσιάζεται η μοντελοποίηση των βιομετρικών δεδομένων σε επίπεδο βαθμολογίας σύγκρισης βασισμένης σε Student t mixture models και η εφαρμογή ενός πιθανοτικού κανόνα απόφασης για τον καθορισμό της εγκυρότητας της ταυτότητας των χρηστών. Ο μηχανισμός αυτός συγκρίνεται με υπάρχουσες μεθόδους συνδυασμού βαθμολογιών σύγκρισης με τα αποτελέσματα προσομοίωσης τα οποία παρατίθενται να αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητα και την αποδοτικότητα του προτεινόμενου μηχανισμού. Σημειώνεται ότι ο εν λόγω μηχανισμός είναι ανεξάρτητος από το βιομετρικό σύστημα στο οποίο ενσωματώνεται καθώς και από τους χρησιμοποιούμενους αλγόριθμους εξαγωγής βιομετρικών χαρακτηριστικών.Στα πλαίσια της έρευνας για την αύξηση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων των βιομετρικών συστημάτων, παρουσιάζεται μια καινοτόμος αρχιτεκτονική των βιομετρικών συστημάτων η οποία αποτελεί επέκταση της υπάρχουσας γενικής αρχιτεκτονικής και η οποία στοχεύει στην πιο αποτελεσματική και έξυπνη εκμετάλλευση του πληροφοριακού πλούτου των βιομετρικών δειγμάτων μέσω του συνδυασμού αυτής με αντίστοιχη πληροφορία η οποία αφορά στις ειδικές συνθήκες βέλτιστης απόδοσης των εισηγμένων αλγόριθμων εξαγωγής βιομετρικών χαρακτηριστικών στο βιομετρικό σύστημα. Η μελέτη αυτή επεκτείνεται σε θέματα ασφάλειας και ιδιωτικότητας των βιομετρικών συστημάτων κατά την οποία αναλύονται τα τρωτά σημείων των βιομετρικών συστημάτων και παρατίθεται αντιστοίχηση αυτών με τις κύριες εκφάνσεις της ιδιωτικότητας.Τέλος, βασιζόμενοι στο γεγονός ότι τα ζητήματα αξιοπιστίας, αποτελεσματικότητας και αποδοτικότητας ενός βιομετρικού συστήματος είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με τη διαθεσιμότητα των βιομετρικών δεδομένων και την ταχύτητα πρόσβασης σε αυτά, παρουσιάζονται καινοτόμοι μηχανισμοί δημιουργίας και διατήρησης αντιγράφων σε κατανεμημένο περιβάλλον, η αξιολόγηση των οποίων γίνεται με έμφαση στην απαιτούμενη υπολογιστική ισχύ αυτών και την ταχύτητα εκτέλεσής τους χωρίς μείωση της αποτελεσματικότητά τους σε μη αποδεκτά επίπεδα.