Что изучает биометрия кратко

Обновлено: 05.07.2024

БИОМЕТРИЯ КАК НАУКА, МЕТОД И СПОСОБ ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ БИОМЕТРИИ

Биометрия как наука имеет специализированные направления теоретического и прикладного характера. В прикладном аспекте биометрия рассматривается как метод идентификации человека, основанный на его физиологической или поведенческой характеристике.

Биометрические технологии идентификации личности, основанные на распознавании человека по внешним морфологическим признакам, имеют глубокие исторические корни. Способность людей узнавать друг друга по внешнему виду, голосу, запаху, походке и т.д. есть не что иное, как элементарная биометрическая идентификация.

Систематизированный биометрический подход был разработан в конце XIX в. писарем парижской полицейской префектуры Альфонсом Бертильоном. Предложенный им метод основывался на измерении антропологических параметров человека (рост, длина и объем головы, длина рук, пальцев, стоп и т.п.) с целью идентификации личности. Новый метод произвел революцию в криминалистике и получил название по имени автора — бертильонаж.3

Возобновление научного интереса к биометрии было вызвано трагическими событиями в США 11 сентября 2001 года, вследствие которых стала очевидной необходимость точной идентификации людей в местах их массового скопления. В первую очередь это коснулось безопасности транспортных систем (аэропортов, вокзалов, морских портов, метрополитена) а также паспортно-визовых, таможенных, миграционных и оперативных служб.

Традиционные технологии идентификации личности, основанные на проверке удостоверяющих личность документов, уже не отвечали этой задаче. Биометрический метод идентификации имеет в этом отношении значительные преимущества. Физиологические особенности человека: папиллярные узоры, геометрия ладони или рисунок радужной оболочки глаза и др. являются не только постоянными, но и практически неизменными его характеристиками, гарантирующими безошибочную идентификацию.

С развитием компьютерных технологий биометрический метод находит широкое применение во многих сферах деятельности. Биометрия может служить задачам удостоверения, идентификации, аутентификации и авторизации личности, поиска людей (преступников, террористов, пропавших без вести), оплаты покупок и услуг, учета использования рабочего времени и др.

Активно развивается нормативно-техническая и правовая база биометрических технологий. При Международной организации по стандартам (ISO) создан подкомитет SC37 по биометрии, в задачи которого входит оперативная разработка и утверждение единых международных стандартов использования, обмена и хранения биометрических данных. Аналогичные комитеты созданы во многих национальных органах по стандартам.4 В Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии России в этих целях создан подкомитет ПК 7. Уже принят ряд международных и отечественных стандартов. Федеральным законодательством регулируется традиционная технология биометрической идентификации — дактилоскопирование5 и порядок работы с персональными данными, в том числе и биометрическими.6

Существующие в настоящее время технологии биометрической идентификации делятся на две группы: статические и динамические. Статические технологии основаны на уникальных физиологических характеристиках человека. К ним относятся: распознавание по отпечатку пальца, по форме ладони, по расположению вен на лицевой стороне ладони, по сетчатке глаза, по радужной оболочке глаза, по форме и термограмме лица, по ДНК. В основе динамических технологий биометрической идентификации — поведенческая характеристика человека. К таким технологиям относится идентификация по рукописному и клавиатурному почерку и по голосу.7

При всем многообразии биометрических методов на практике в основном используются три: распознавание по отпечатку пальца, по изображению лица (двухмерному или трехмерному — 2D— или 3D-фото) и по радужной оболочке глаза.8 Однако любой из них основан на сопоставлении данных идентифицируемого объекта и биометрического эталона.9 Такое сопоставление невозможно без записи и сохранения биометрической информации, то есть без ее документирования.

При ручном дактилоскопировании отпечаток пальца сразу фиксируется на носителе. Таким образом, в процессе биометрической идентификации личности мы имеем дело с особым способом документирования информации — биометрическим. Изучение способов документирования является одной из задач теории документоведения. Согласно терминологическому стандарту по делопроизводству и архивному делу документирование — это запись информации на различных носителях по установленным правилам. Правила документирования — это требования и нормы, устанавливающие порядок документирования.10

ЧТО ПОНИМАЕТСЯ ПОД СПОСОБОМ ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ?

В научной литературе в настоящий момент нет единства в разъяснении того, что такое способ документирования. В публикациях, посвященных изучению этого вопроса, прослеживаются два подхода. Некоторые авторы (Н.Н. Кушнаренко, Ю.Н. Столяров) рассматривают способ документирования как действие или совокупность действий. Аналогично подходит к определению способа документирования Н.С. Ларьков. Предложенная им классификация способов документирования основана на разделении их на две большие группы: традиционные и технотронные. К традиционным способам документирования отнесены начертание, высекание, выжигание, резьба, тиснение, выдавливание и т.п. К технотронным способам относятся механический, фотохимический, электромагнитный, оптический, магнитооптический, электростатический и др. способы документирования.12 Однако такая классификация не является бесспорной. Современные технологии и оборудование позволяют выполнить начертание, высекание, выжигание, тиснение и резьбу не только традиционными, но и технотронными способами.

В документоведении и архивоведении принята иная классификация способов документирования: текстовое документирование, техническое (графическое) документирование, фотодокументирование, кинодокументирование, фонодокументирование, аудиовизуальное документирование, электронное документирование.13 В основе этой классификации — результат документирования, то есть та внешняя форма, которую приобретает документ, изготовленный тем или иным способом, а не действия или их совокупность, выполняемые в процессе создания документа. Так, в результате текстового документирования получается текстовый документ, в котором информация представлена в виде текста. Изобразительный документ, созданный фотографическим способом — это фотодокумент. Документ, содержащий изобразительную и звуковую информацию — аудиовизуальный документ и т.д.14 Такая классификация сложилась в силу того, что для документоведа и архивиста большее значение имеет документ как результат документирования, а не документирование как действие. Эта классификация представляется более устойчивой. Таким образом, способ документирования определяет внешнюю форму или структуру документа. А правила документирования — его внутреннюю форму или информационную структуру.

Принятая сегодня в документоведении классификация способов документирования может быть дополнена еще одним способом — биометрическим, в процессе которого на материальном носителе фиксируется биометрическая информация, а результатом является биометрический документ. Биометрическую информацию, на наш взгляд, нельзя отнести ни к текстовой, ни к графической, ни к изобразительной, ни к какой-либо другой. По существу, это биологическая информация, которая в зафиксированном виде приобретает значение социальной, поскольку относится к персональным данным.16

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ БИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ?

Возьмем в качестве примера дактилоскопическую карту. Дактилоскопическая карта содержит биометрическую (дактилоскопическую) и текстовую информацию. Получение дактилоскопической информации осуществляется путем прокатывания окрашенного черной типографской краской пальца на отведенном для него месте дактилоскопической карты. Зафиксированная дактилоскопическая информация получает вид отпечатка пальца. Текстовую информацию содержат реквизиты: фамилия, имя, отчество, гражданство, пол, дата и место рождения, сведения о регистрации по месту жительства (месту пребывания), подпись дактилоскопируемого, наименование органа исполнительной власти, получившего дактилоскопическую информацию, основание и дата проведения государственной дактилоскопической регистрации, подписи лиц, составивших дактилоскопическую карту и проверивших правильность ее составления17.

Таким образом, роль содержательной части биометрического документа играет биометрическая информация, которая обрабатывается в качестве единого целого. Реквизиты, содержащие текстовую информацию, являются идентифицирующими метаданными.

Уже сегодня можно констатировать факт разработки и функционирования некоторых видов биометрических документов, как традиционных, так и электронных. Это — дактилоскопическая карта, биометрический паспорт18, ID-карты, позволяющие создать единую систему доступа граждан к социальному пакету (системы социального обеспечения, медицинского страхования, пенсионные фонды) и др.

В настоящее время технологии биометрической идентификации личности получили распространение в процессе создания паспортно-визовых систем, транспортно-пассажирских систем, систем безопасности доступа к секретным сведениям, вопросах банковской безопасности. По мере расширения сферы применения биометрических технологий и развития их правовой базы будет умножаться и состав биометрических документов. А это дает основание рассматривать проблему биометрического документирования в числе перспективных направлений документоведения.

Биометрические данные являются частью передовых технологий. Проще говоря, биометрия — это любые показатели, связанные с человеческими особенностями. Наиболее распространенными примерами биометрической системы распознавания являются отпечатки пальцев и технология распознавания лиц. Как новая технология, биометрические системы могут повысить удобство, заменяя пароли и помогая правоохранительным органам поймать преступников. Биометрические идентификаторы также выполняют функцию контроля доступа в безопасной среде, как физической, так и цифровой. Но первый вопрос, который вы должны задать: защищены ли мои биометрические данные от кражи?

Что такое биометрия и для чего используются биометрические данные?

Биометрия — это способ измерения физических характеристик человека для проверки его личности. Они могут включать физиологические признаки, такие как отпечатки пальцев и глаза, или поведенческие характеристики, которые оценивают уникальное поведение и подсознательные движения человека. Для того, чтобы биометрические данные были полезными, они должны быть уникальными, постоянными и собираемыми. После измерения, информация сравнивается и сопоставляется в базе данных.

Каждый раз, когда вы разблокируете экран смартфона с помощью функции распознавания лиц, запрашиваете у голосового помощника прогноз погоды или прикладываете отпечаток пальца на на какое-либо устройство, вы используете биометрические данные. Вы можете использовать эту технологию каждый день для идентификации личности или для взаимодействия с личным устройством, но существует множество других способов использования биометрических данных.

Например, полиция может собирать ДНК и отпечатки пальцев на месте преступления или использовать видеонаблюдение для анализа походки или голоса подозреваемого. В медицине применяется сканирование сетчатки глаза или проводятся генетические тесты. И даже ваша подпись относится к биометрическим данным.

Типы биометрических данных

Распознавание лиц. Измеряет уникальные рисунки лица человека путем сравнения и анализа контуров лица. Это используется в системах безопасности и в правоохранительных органах, а также в качестве способа аутентификации личности и разблокировки таких устройств, как смартфоны и ноутбуки.

Распознавание радужной оболочки глаз. Определяет уникальные рисунки радужной оболочки глаз человека. Эта технология широко используется в приложениях безопасности, но обычно не используется на потребительском рынке.

Сканер отпечатков пальцев. Захватывает уникальный рисунок кожи на пальце. Многие смартфоны и ноутбуки используют эту технологию в качестве пароля для разблокировки экрана.

Распознавание голоса. Измеряет уникальные звуковые волны в голосе во время разговора с устройством. Ваш банк может использовать систему голосового управления для проверки вашей личности при звонках.

Геометрия руки. Измеряет и записывает длину, толщину, ширину и площадь поверхности руки человека. Эта технология относится к 1980-м годам и обычно использовалась в системах безопасности.

Поведенческие характеристики. Анализ того, как вы взаимодействуете с компьютеризированной системой. Нажатия клавиш, почерк, ходьба, использование мыши и другие движения могут оценить, кто вы.

Как работает биометрия?

Если вы когда-либо вставляли свой отпечаток пальца в устройство, то у вас возможно сложилось смутное представление о том, как работает биометрия. В основном, вы записываете свои биометрические данные в устройство, в данном случае отпечатки пальцев. Эта информация сохраняется, и к устройству можно будет получить доступ только после сравнения вашего отпечатка и сохраненного. Любой человек в мире может прикоснуться пальцем к сенсорному кругу вашего смартфона и вряд ли сможет разблокировать его.

Отпечатки пальцев — это всего лишь одна из форм биометрических данных. Одной из новых форм биометрической технологии является сканирование глаз. Обычно сканируют радужную оболочку. Почерк и голосовые отпечатки — это другие биометрические данные, которые являются исключительно вашими и иногда необходимы для обеспечения безопасности.

Биометрическая система состоит из трех различных компонентов:

Сенсор. Это то, что записывает вашу информацию, а также считывает ее, когда ваша биометрическая информация должна быть распознана.
Компьютер. Независимо от того, используете ли вы биометрическую информацию для доступа к компьютеру или к чему-либо еще, компьютер должен хранить эту информацию для сравнения.
Программное обеспечение. ПО — это то, что соединяет компьютерное оборудование с сенсором (датчиком).

Биометрические данные широко распространены на смартфонах, таких как iPhone Apple и некоторых устройств Android. Ноутбуки и другие вычислительные устройства все больше полагаются на биометрические системы, и эта тенденция только начинается. Биометрическая аутентификация и идентификация являются безопасным способом входа на устройства и в различные службы. Кроме того, это может снять трудности с запоминанием десятков паролей учетных записей.

Конфиденциальны ли биометрические данные?

Когда речь заходит о биометрических данных, существует серьезная озабоченность по поводу конфиденциальности. Некоторые из основных проблем, выявленных с помощью биометрических данных, включают в себя следующие:

Любой сбор данных в конечном итоге может быть взломан. Некоторые данные могут быть особенно привлекательной мишенью для хакеров.
Биометрия может стать настолько обычным делом, что люди могут потерять бдительность. Многие перестанут использовать те меры безопасности, которые они используют сегодня, потому что будут думать, что биометрия решит все их проблемы безопасности.
Данные, хранящиеся в биометрической базе данных, могут быть более уязвимыми, чем любые другие виды данных. Вы можете изменить пароли, но не сможете изменить свой отпечаток пальца или радужную оболочку. Это означает, что после взлома биометрических данных они могут находиться под контролем других людей.
Некоторые фрагменты вашей физической личности могут быть продублированы. Например, преступник может сделать снимок вашего уха с высоким разрешением издалека или скопировать ваши отпечатки пальцев со стакана, который вы оставли в кафе. Эта информация может быть использована для взлома ваших устройств или учетных записей.

Как защитить биометрические данные?

Для защиты биометрических данных, вы можете принять ряд мер по обеспечению их безопасности на основе здравого смысла:

Надежный пароль. Это означает, что будет сложнее украсть ваши данные. Хранение биометрической информации в ограниченном количестве мест дает хакеру меньше возможностей для взлома.
Если вы беспокоитесь о безопасности ваших биометрических данных, то можете отказаться от их применения. На различных девайсах эту функцию можно отключить.

Биометрические данные могут сделать мир более безопасным и удобным. Соблюдение принципов здравого смысла в области безопасности может сыграть важную роль в защите вашей частной жизни.

На видео: Биометрические данные в России

В настоящее время можно сказать, что термин биометрия еще не утвердился до конца. Наравне с ним применяются такие названия как математическая статистика в почвоведении, ботанике, методике опытного дела, биологическая статистика, биометрия, вариационная статистика. Это не случайно, потому что содержание всех этих изданий одно и то же, в них излагаются методы математической статистики, применяемые для статистической обработки результатов исследований биологических объектов, полученных при проведении лабораторных, вегетационных и полевых опытов, агрономических наблюдений.

Исходя из изложенного формулировка понятия биометрия может быть следующей: "Биометрия – прикладная наука, использующая математические методы статистического анализа массовых явлений (результатов наблюдений, учетов) применительно к биологическим объектам (растениям, животным и т.п.)".

По мере превращения биологии из науки описательной в науку точную, основанную на измерениях, возникла потребность в применении методов математической статистики для решения биологических задач. Биометрия преследует исключительно биологические цели, приспосабливая методы математической статистики к задачам и специфике биологических исследований.

2. Предмет и основные понятия биометрии

Предметом биометрии служит любой биологический объект, в результате наблюдения за которым получены количественные или качественные показатели. Методы биометрии широко применяются и в опытном деле. Потребность в использовании методов математической статистики обусловлена тем, что однородные биологические объекты исследования индивидуально различны, изменчивы. Например, число зерен в колосьях одного и того же сорта яровой пшеницы на одной и той же опытной делянке будет различным. Все биологические признаки изменчивы, подвержены варьированию. Объективную информацию в таких случаях можно получить, только подвергнув результаты учетов, измерений, анализов статистической обработке.

Свойство условных биологических единиц наблюдения отличаться друг от друга в однородных совокупностях называется изменчивостью или варьированием. Например, у растений пшеницы варьирующими признаками являются число и масса зерен в колосе, высота растения, продуктивная кустистость, стекловидность и содержание сырой клейковины в зерне, площадь листьев и т.п. В полевых опытах урожаи на одноименных вариантах по повторениям всегда получаются разные.

Величина любого варьирующего признака на языке математической статистики называется переменной случайной величиной. Числовое значение варьирующего признака принято называть вариантой. Возможные значения варьирующего признака обозначаются х₁, х₂, … х_n . Вследствие варьирования единиц наблюдения в однородной совокупности объективное суждение по одному результату измерения, наблюдения, учета, анализа недостаточно. Биометрия дает четкий ответ на вопрос какое количество наблюдений необходимо, чтобы с достаточной точностью судить о средних показателях изучаемого объекта.

Изменчивость одних показателей носит явно выраженный количественный характер и легко поддается измерениям, подсчету, взвешиванию. Изменчивость других носит типичный качественный характер. Например, изменение опущенности или окраски различных органов растений.

Количественное варьирование разделяется на непрерывное и прерывистое. Непрерывное варьирование наблюдается в том случае, когда изучаемый показатель измеряется или взвешивается. Величины непрерывного варьирования могут выражаться как целыми, так и дробными цифровыми значениями. Показатели прерывистого варьирования имеют только целые значения, они получаются только счетом.

Всю группу объектов наблюдения, подлежащих счету, анализу называют генеральной совокупностью. Однако в действительности сделать это невозможно, так как численность единиц наблюдения может быть очень большой. Поэтому для учета вынуждены брать только определенную часть единиц наблюдения, которую принято называть выборочной совокупностью или выборкой. Иногда ее называют статистической совокупностью.

Из этого следует, что суждение о генеральной совокупности приходится делать по выборочной совокупности. Отсюда очень важно, чтобы выборка не была односторонней, преднамеренной или очень малочисленной. Она должна быть случайной, обеспечивающей любому члену генеральной совокупности вероятность попасть в эту выборку. Репрезентативность выборки достигается применением специальных методов отбора единиц наблюдения, которые описаны в специальных методиках и объемом выборки.

3. Краткий исторический очерк развития биометрии

Биометрия, как самостоятельная научная дисциплина, возникла в XIX веке, однако первые попытки применить математику к биологическим объектам наблюдения были гораздо раньше. Толчком к этому было установление Декартом (1596-1650) понятия переменная величина. В середине XVII века зародились две ветви точных наук – теория вероятностей и математическая статистика. Теория вероятностей возникла на базе азартных игр, а математическая статистика положена в основу теории выборочного метода.

Основная задача, которую ставили перед собой исследователи, сводилась к тому, чтобы теоретически доказать возможность по части (выборке) судить о состоянии целого, то есть всей совокупности. Большая работа в этом направлении была проделана бельгийским ученым А.Кетле (1796-1874). Из его работ вытекало, что при помощи математических методов возможно вскрытие статистических закономерностей, действующих в среде массовых явлений.

В Казахстане заметный вклад в пропаганду и внедрение методов математической статистики в области биологии и агрономии внесли: А.И.Федоров (1957), Н.Л.Удольская (1976), В.П.Томилов (1983).

По мнению В.П. Терентьева (1978) биометрия перерастает в биоматематику. В настоящее время роль методов математической статистики в биологических и агрономических исследованиях существенно возросла, а в связи с компьютеризацией и разработкой компьютерных программ возможности биометрии многократно увеличились, а необходимость в её изучении при подготовке специалистов биологического профиля стала насущной необходимостью и велением времени.

В Диснейуорлде биометрическим распознаванием отпечатков пальцев проверяют, что один билет используется каждый раз одним и тем же человеком

Биоме́трия — система распознавания людей по одной или более физическим или поведенческим чертам (трёхмерная фотография лица и/или тела, образец голоса, отпечатки пальцев, рисунок вен руки, группа крови, специальное фото роговицы глаза и т.д.). В области информационных технологий биометрические данные используются в качестве формы управления идентификаторами доступа и контроля доступа. Также биометрический анализ используется для выявления людей, которые находятся под наблюдением (широко распространено в США, а также в России — отпечатки пальцев).

Читайте также: