6- amali ish. Mavzu: Ovoz orqali identifikatsiya/autentifikatsiya tizimini amalga oshirish

6- Amali ish.

Mavzu: Ovoz orqali identifikatsiya/autentifikatsiya tizimini amalga oshirish

Ishdan maqsad: talabalarda ovoz asosida identifikatsiya/autentifikatsiya jarayonlarini amalga oshirish ko’nikmalarini shakllantirish.

Annotatsiya: Ovozni identifikatsiya qilish - ovozning ovoz biometrikasini saqlangan ovoz modeli bilan solishtirish orqali nutq va ma’lumotlarni aniqlash jarayoni. Ovozli identifikatsiya texnologiyalari sun’iy intellektdagi yutuqlar tufayli yangi yo‘nalish oldi va turli joylarda keng qo‘llanilmoqda. Xususiyatlarni ajratib olish ovozni aniqlashning eng muhim jihatlaridan biri bo‘lib, identifikatsiya jarayoni va ishlashiga sezilarli ta’sir qiladi. Ovozni aniqlash nutqning anatomik xususiyatlari (tomoq va og’iz bo‘shlig'ining hajmi va shakli, ovoz paychalarining tuzilishi) va orttirilgan odatlar (tovush balandligi, uslubi, nutq tezligi) bilan bog‘liq bo‘lgan o‘ziga xos xususiyatlarini tahlil qilishga asoslanadi. Ovoz hissiy omillar (inson kayfiyati) va salomatlik holati (tonzillit, burun oqishi, bronxit va boshqalar) ta’sirida sezilarli o‘zgarishlarga duchor bo‘ladi. Identifikatsiya qilish sifatiga tashqi sharoitlar ta’sir qilishi mumkin (masalan, tirbandlikdagi begona shovqin, boshqa odamlarning suhbatlari). Ovozli ma’lumotni uzatish uchun aloqa liniyalari ishlatilsa, ularga aralashish ham foydalanuvchini tanib olishni qiyinlashtirishi mumkin. Ushbu tadqiqot shuni ko‘rsatdiki, identifikatsiyalashning hozirgi tendentsiyasi moslashuvchanlik, izchillik, ko‘p tilli tan olish va barqarorlik kabi muhim muammolarni hal qilish uchun ishonchli universal ovozni identifikatsiya qilish tizimini ishlab chiqishdir.

Kalit so‘zlar: biometrika, biometrik autentifikatsiya, ovozli autentifikatsiya, nutq texnologiyalari, ovozli biometrika, ovozli identifikatsiya, ovozni tanish.
Jismoniy ob’ektlar va axborot resurslariga kirish xavfsizligini ta’minlash zarur bo‘lganda biometrika ajralmas bo‘lib qoladi. Biometrik texnologiyalar huquqni muhofaza qilish, fuqarolik holati dalolatnomalarini yozish, bank xavfsizligi, investisiya, sog‘liqni saqlash va faoliyatning ko‘plab sohalarida muvaffaqiyatli qo‘llanilmoqda. Eng ko‘p ishlatiladigan biometrik xususiyatlar barmoq izlari, yuz shakli, koz sechatkasi, ovoz, imzo, qo‘l geometriyasi. Biz u yoki bu xususiyatni boshqalardan yaxshiroq deb ayta olmaymiz. Tegishli biometrik identifikatsiya usulini tanlash uchun uni qo‘llash doirasi, zarur xavfsizlik darajasi, maqsadni belgilash (tekshirish yoki identifikatsiya qilish), kutilayotgan foydalanuvchilar soni, amaliylik va boshqalar kabi omillar hisobga olinishi kerak. Biometrika - bu biologiya fanlarida muammoli ma’lumotlarni tahlil qilishda qo‘llaniladigan statistik va matematik usullarni ishlab chiqish. Ushbu texnologiyaning joriy etilishi kompyuter tizimlariga yangi xavfsizlik yondashuvlarini taqdim etadi. Identifikatsiya va tekshirish biometrik ma’lumotlardan shaxsni identifikatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin bo‘lgan ikkita usuldir. Biometrika jismoniy yoki fiziologik, biologik yoki xulq-atvor xususiyatlaridan shaxsning shaxsini aniqlash uchun foydalanishni anglatadi. Bu xususiyatlar har bir inson uchun o‘ziga xosdir va hayot davomida qisman o‘zgarmaydi. Biometrika mukammal yechim bo‘lmasa-da, u bilim va egalikka asoslangan yondashuvlarga nisbatan bir qator afzalliklarni taqdim etadi, chunki hech narsani eslab qolishning hojati yo‘q, biometrik fakt, chunki bu atributlarni qalbakilashtirish juda qiyin va atributlardan foydalanishni talab qiladi. Yo‘qolib qolmasligi, o‘tkazilmasligi yoki o‘g‘irlanmasligi, eng yaxshi himoyani taklif eting – ma’lum resurslarga kirish huquqini berishda haqiqiy foydalanuvchining mavjudligi. 1883 yilda Bertillon tizimi va 1903 yilda ser Jon Galtonning barmoq izini aniqlashning oddiy tizimidan ilhomlangan tadqiqot hamjamiyati o‘z sa’y-harakatlarini bir nechta biometrik usullarni kashf etishga bag‘ishladi. Har qanday fiziologik yoki xulq-atvor atributi, agar u quyidagi mezonlarga javob bermasa, biometrik xususiyat sifatida tasniflanishi mumkin:
- universallik: barcha odamlarga xos; - farqi: aholi o‘rtasida kamsitish; - o‘zgarmaslik: tanlangan biometrik xususiyat vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmasligini ko‘rsatishi kerak; - yig‘ish imkoniyati: populyatsiyadan xususiyatlarni yig‘ish, raqamlashtirish va ajratib olish nuqtai nazaridan to‘plash oson;
mahsuldorlik: resurslarning mavjudligi va ma’lumotlarni to‘plash va yuqori aniqlikka erishish kafolati nuqtai nazaridan real cheklovlarni o‘rnatishni anglatadi;
- maqbullik: aholining ushbu atributni tan olish tizimiga o'tkazish va chetlab o'tishga tayyorligi;
- tan olish tizimiga soxta hujumlar sodir bo'lgan taqdirda taqlid qilish yoki taqlid qilishga moyillik.

Ovozni aniqlash tasnifi. Nutq muloqotning universal shaklidir. Ovozni aniqlash - bu ma’lum bir nutqning ovoz xususiyatlariga ko‘ra ma’ruzachini aniqlash jarayoni. Bu nutqni aniqlashdan farq qiladi, bunda identifikatsiya jarayoni ma’ruzachi bilan emas, balki mazmun bilan chegaralanadi. ovozni aniqlash jarayoni ma’ruzachi nutqining o‘ziga xos xususiyatlarini aniqlash va ajratib olishga asoslangan. Inson ovozining xususiyatlari ham ovozli biometrika deb ataladi. ovozni aniqlash tizimi dinamiklarni aniqlash va farqlash va foydalanuvchini tekshirish yoki autentifikatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin bo‘lgan noyob xususiyatlarni olish uchun ishlatiladi. Ovozni identifikatsiyalash ma’lum bir ma’ruzachi namunasining vokal biometriklarini solishtirish orqali ma’lum bir nutqdan ma’ruzachini aniqlash jarayoni sifatida tanilgan. Avtorizatsiya uchun ovoz ishlatilsa, u Nutqni tekshirish deb ataladi. ovozni identifikatsiyalashni qo‘llashning asosiy sohasi xavfsizlik va sud ekspertizasidir. ovozni identifikatsiyalash tizimlari parol va boshqa foydalanuvchi autentifikatsiya jarayonlari (ovozli parol) o‘rnini bosuvchi sifatida ham qo‘llaniladi. Sud-tibbiyot fani, masalan, telefon yoki boshqa qayd etilgan dalillar orqali olingan odamning ovozini solishtirish uchun ovozni identifikatsiyalashdan foydalanadi. Bu jarayon karnayni aniqlash deb ham ataladi. ovozni identifikatsiyalash tizimlaridan foydalanishning eng muhim jihati mijozning xatlarini toʻgʻri pochta qutisiga yoʻnaltirish, suhbatda suhbatdoshlarni tanib olish, maʼruzachi oʻzgarganda nutqni tasdiqlash kadrlarini ogohlantirish, mijozning kadrda roʻyxatdan oʻtganligini tekshirish va hokazo jarayonlarni avtomatlashtirishdan iborat. ovozni identifikatsiyalash tizimlari mijozning ovoz namunasini bilmasdan ishlashi mumkin, chunki ular faqat mavjud dinamiklar bazasidan kiruvchi karnayni identifikatsiyalashga tayanadi. Bizning tizimli tahlilimiz ovoz identifikatsiyasi tizimlarining asosiy turlaridan biri sifatida ovoz identifikatsiyasi bilan cheklangan. Xususiyatlarni ajratib olish ovoz identifikatsiyasining muhim jihatlaridan biri bo‘lib, ovoz identifikatsiyasi sifatiga sezilarli ta’sir qiladi. Xususan, mos xususiyatni ajratib olish usullarini tanlash juda muhim, chunki identifikatsiya ovozli kiritishning o‘ziga xos xususiyatlarini solishtirish orqali amalga oshiriladi. Shu sababli, ushbu maqolaning maqsadi:

1) so‘nggi olti yil ichida muhim xususiyatlarni ajratib olishga yondashuvlarni aniqlash;
2) ovoz identifikatsiyasi uchun xususiyatlarni ajratib olish yondashuvlari bo'yicha tadqiqotlarning tizimli tahlilini taqdim etish;
3) xususiyatlarni ajratib olishning turli yondashuvlarini tasniflash va tadqiqot asosida tavsiyalar berish. Ovozli identifikatsiya ilovalarini ikki turga bo'lish mumkin va ular 1- rasmda ko‘rsatilgan:

1-rasm. Ovozli identifikatsiya ilovalari tasnifi - birinchi tur ma’lumotlar bazasida ovozli barmoq izlarining mavjudligiga bog‘liq bo‘lib, ular yana ikkita toifaga, ya’ni yopiq terish va ochiq terishga tasniflanadi. Yopiq rejimda test karnayining kiritilishi ma’lumotlar bazasidagi mavjud dinamiklarning nutq barmoq izlari bilan taqqoslanadi va eng yaqin mosligi topiladi. Shuning uchun, yopiq ovoz identifikatsiyasi natijani kafolatlaydi, garchi u aniq ma’ruzachi bo‘lmasa ham. Boshqa tomondan, ochiq ovoz identifikatsiyasi tizimida kirish karnayining ovozli barmoq izi “aniq moslik” uchun ma’lumotlar bazasi bilan taqqoslanadi; agar mos keladigan topilmasa, kiritish rad etiladi (Reynolds, 2002); - Ikkinchi turdagi ovoz identifikatsiyasi ilovasi foydalanuvchi boshqaruv qatlamiga asoslangan bo‘lib, u dinamikni tekshirish jarayoni deb ham ataladi. Ushbu ovoz identifikatsiyasi toifasi ham ikkita toifaga bo‘linadi: matnga bog‘liq va matndan mustaqil. Matnga bog‘liq bo‘lgan toifada ma’ruzachi ilgari o‘qitish uchun ishlatilgan bir xil iboralarni yoki so‘zlarni talaffuz qilishi kerak, ikkinchi toifada esa chop etish uchun kiritilgan ovozli tarkib o‘quv majmuasida bo‘lmasligi mumkin. Inson nutqi alohida “tovush ramkalari”ga bo‘linadi, keyinchalik ular raqamli modelga aylanadi. Ushbu modellar odatda “ovozli izlar” deb ataladi (barmoq izlari bilan unchalik muvaffaqiyatli bo‘lmagan o‘xshashlik bilan). Keyingi identifikatsiyalash jarayonida avval ro‘yxatdan o‘tgan va yangi shakllangan “ovozli izlar” solishtiriladi. Ishonchlilikni oshirish va tanib olishni tezlashtirish uchun foydalanuvchidan ko‘pincha oldindan belgilangan savollarga javob berish yoki parolni (kelishilgan ibora) aytish so‘raladi. Bunday holda, tanib olish “karnayni tekshirish” rejimida amalga oshiriladi (bu rolni foydalanuvchining o‘zi javoblar yoki parolni talaffuz qiladi).
Spiker ovozini identifikatsiya qilish jarayoni ikki asosiy bosqichga bo‘linadi: modelni o‘rgatish va sinovdan o‘tkazish. Birinchi bosqichda ma’ruzachilardan nutq namunalari
yig‘iladi, ular har bir ma’ruzachi uchun modellarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Ro‘yxatga olingan modellar to‘plami, shuningdek, dinamik ma’lumotlar bazasi deb ataladi. Ikkinchi bosqichda noma’lum dinamiklarning test namunalari ma’lumotlar bazasi bilan taqqoslanadi. Ikkala bosqich ham xususiyatni ajratib olish bosqichini o‘z ichiga oladi. Bu bosqich nutqdan so‘zlovchiga bog‘liq bo‘lgan xususiyatlarni olish imkonini beradi. Xususiyatlarni ajratib olishning maqsadi, shuningdek, keyingi xususiyatlarni taqqoslashni tezlashtirishdir. Keyin, ro‘yxatga olish bosqichida, natijada olingan model dinamik ma’lumotlar bazasida saqlanadi. Identifikatsiya bosqichida olingan xususiyatlar dinamik ma’lumotlar bazasida saqlangan modellar bilan taqqoslanadi. Ushbu taqqoslashlar asosida so‘zlovchining shaxsi to‘g‘risida yakuniy qaror qabul qilinadi. Ushbu jarayon 2-rasmda ko‘rsatilgan.

2-rasm. O‘rganish jarayoni va ma’ruzachi identifikatsiyasi So‘nggi paytlarda odamni ovoz va boshqa usullar bilan aniqlashda sezilarli yutuqlarga erishildi. Biroq, insonning biometrik identifikatsiyasining ishonchliligini oshirish uchun barcha zaxiralar tugamagan. Shunday qilib, shaxsiy identifikatsiyani rivojlantirishning istiqbolli yo‘nalishlari dastlabki dastlabki biometrik namunalar sifatini oshirish; yanada mustahkam identifikatsiya belgilarini va ularning kombinatsiyalarini olish; multimodal aralashtirishni baholash darajasida emas, balki turli modallik xususiyatlari darajasida amalga oshirish.