在當(dāng)今世界中，使用指紋、語音和/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，但它們并非萬無一失?！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人類呼吸進(jìn)行生物特征識(shí)別的嗅覺傳感器。

該嗅覺傳感器通過人類呼吸進(jìn)行生物特征識(shí)別（來源：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)成分來確認(rèn)你是誰?！盋haiyanut Jirayupat說道。

“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。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)通過分析受試者的呼吸來開始其研發(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區(qū)分復(fù)雜的氣味。”研究人員在發(fā)表于Chemical Communications期刊上的論文中寫道，“換句話說，通過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。“必須通過使用更多的傳感器并從傳感曲線中提取更多的特征來解決干擾問題?！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)。”