¡Respira! Datos biométricos inusiales que se basan en el olor

Un grupo de investigadores de varias universidades en Japón publicó recientemente un interesante estudio que describe una forma completamente nueva de autenticación biométrica: el análisis del aliento. La idea es parecida a las pruebas de alcoholímetro a las que a veces someten a los conductores civiles como cualquier persona, a las que someten regularmente a conductores profesionales y a otras personas con ocupaciones peligrosas.

Sin embargo, la similitud termina ahí. El método propuesto en el estudio es bastante más complicado. Para empezar, tiene que identificar no uno, sino varios compuestos químicos distintos en el aliento. Y además, el procedimiento no solo necesita determinar la concentración de ciertas sustancias, sino distinguir también a una persona de otra por su “huella de aliento” química.

Pero… ¿por qué?

¡lo bueno del trabajo de estos investigadores académicos es que no tienen que fijarse metas practicas! O sea, lo hacen simplemente porque pueden.

En general, el análisis del aliento de considera un área de investigación muy vanguardista. Con la ayuda del aprendizaje automático para procesar datos, se han logrado grandes avances en este rubro, por ejemplo, en el diagnóstico de enfermedades respiratorias. Por tanto, si los sistemas de análisis y algoritmos de aprendizaje ya están disponibles, ¿por qué no indagar sobre la posibilidad de la autenticación?

¿Cómo funciona la autenticacón basada en olores?

En la etapa inicial, se recolecta el aire exhalado de los sujetos de prueba. Después, dicho aire pasa a través de un analizados de 16 canales (los investigadores trataron de recopilar datos mediante una menor cantidad de sensores, pero esto redujo de inmediato la efectividad del método).

Cada canal detecta un determinado compuesto químico en el aire por separado. El analizador no registra solamente la intensidad de la señal de los sensores, sino también cómo es que esa intensidad cambia con el tiempo.

Así funciona el sistema de autenticación basado en la respiración en esta etapa Source

Como resultado, una gran cantidad de datos son recopilados y luego procesados con la ayuda de un algoritmo de aprendizaje automático. Después de ser entrenado con los datos de prueba, el algoritmo es capaz de identificar con bastante precisión a una persona solo por su respiración.

¿Y es confiable?

Los científicos japoneses pudieron identificar con precisión a una persona solo por su aliento en el 97% de los casos. ¿Puedo esto considerarse un éxito? No existen suficientes datos en este estudio para responder a dicha pregunta por completo.

Podemos comparar el rendimiento general con los datos de un estudio de 2016 que, entre otras cosas, investigó las características de la evaluación de los sistemas biométricos. Superficialmente, el método de respiración es tanes tan confiable como los escáneres de huellas dactilares comunes, e incluso supera ligeramente las tecnologías de reconocimiento facial.

Precisión de varias tecnologías de autenticación biométrica. Source

No obstante, como se enfatiza en el ya mencionado estudio de 2016, es importante tomar en cuenta la proporción de falsos negativos (falla al reconocer a los usuarios registrados) a falsos positivos (autenticar a un extraño). Nos encontramos con el problema de los falsos negativos todos los días cuando nuestros smartphones no nos reconocen, aunque este no es el problema más grave. Los falsos positivos, por otro lado, son desagradable, por lo que la prioridad es eliminarlos. Dicho esto, no existe suficiente información a detalle en este estudio sobre cómo funciona la autenticación basada en olores en este frente.

Como una interesante nota al pie, los investigadores del análisis de aliento también hicieron referencia a estudios anteriores, incluyendo el propio, y registraron el proceso, por ejemplo, en comparación con el análisis químico del sudor humano. (Sí, ¡también se han hecho investigaciones sobre la autenticación basada en sudor!)

¿Qué tan práctico es?

Los investigadores utilizaron costosos equipos de laboratorio que no pueden conectarse a una laptop, un smartphone, o incluso a un automóvil. Aunque en la actualidad es posible equipar un auto con una cerradura que bloquee el encendido del mismo si se detecta alcohol en el aire, el equipo que se requiere para la autenticación basada en el aliento es mucho más sofisticado y significativamente más costoso.

Además, al leer el estudio más detalladamente, se encontrarán más razones por las que no todos podremos respirar sobre nuestros smartphones para desbloquearlos en un futuro cercano: Como ya mencionamos, para aumentar la precisión, también midieron el tiempo que tardan en decaer ciertos compuestos químicos, ¡lo cual tomó hasta 40 minutos!

Y eso no es todo: a los sujetos de prueba no se les permitió comer durante las seis horas previas al experimento. Los autores señalan que la precisión de los resultados puede verse alterada por una cena reciente, así como por los compuestos que se encuentran en el aliento y que acompañan una variedad de enfermedades. Parece que el ligero aroma del alcohol o un simple resfriado podrían arruinar la prueba.

Para resumir: en este momento no hay mucho uso práctico que se le pueda dar a esta tecnología. Pero claramente se trata de una interesante área de investigación que podría desarrollarse más en el futuro, sino en forma de autenticación de “respirar en este tubo, el menos, por ejemplo, en sistemas optimizados de diagnóstico médico.