Từ bước đi và mùi cơ thể đến hình dạng của tai và mặt sau của bạn, các nhà khoa học đang tìm ra nhiều cách đáng ngạc nhiên để xác định bạn giữa 7 tỷ người khác trên thế giới.
Thoạt nhìn Erin và Audri Nelson trông giống hệt nhau. Họ có mái tóc màu sô cô la, đôi mắt đen hình quả hạnh và một nụ cười giống nhau. Gia đình, bạn bè và giáo viên khó mà phân biệt rõ ràng ai là Erin và ai là Audri Nelson. Tuy nhiên, bất chấp những điểm tương đồng, một số đặc tính nhất định vẫn giúp phân biệt được mỗi cá nhân. Erin giải thích: “Chúng tôi cảm thấy rằng chúng tôi khác biệt hơn những gì người khác nghĩ về chúng tôi. Có sự khác biệt nhỏ trên khuôn mặt của chúng tôi – Audri có khuôn mặt tròn hơn một chút, có lẽ vì cô ấy cười nhiều hơn. Đôi môi của chúng tôi cũng có một đường viền hơi khác một chút, nhưng nó chỉ chú ý thấy được nếu chúng tôi ở cạnh nhau trong một bức ảnh”.
Những dấu hiệu tinh tế đó thường bị bỏ qua bởi phần mềm nhận dạng khuôn mặt – phần mềm sử dụng máy tính để tự động phát hiện các tính năng đặc biệt và khớp chúng với hình ảnh được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu rộng lớn. Và đó là lý do mà Erin và Audri hiện đang giúp các nhà khoa học máy tính, chẳng hạn như Kevin Bowyer tại Đại học Notre Dame ở Indiana, đưa tính năng nhận dạng khuôn mặt và các kỹ thuật “nhận dạng sinh trắc học” khác vào thử nghiệm cuối cùng.
Cùng với đồng nghiệp Patrick Flynn, cũng tại Đại học Notre Dame, Bowyer thường đến Lễ hội Sinh đôi hàng năm tổ chức ở Twinsburg Ohio để xem một số công nghệ mới nhất có thể hoạt động tốt như thế nào. Bowyer nói: “Tỷ lệ các cặp song sinh giống hệt nhau trong dân số đang tăng dần theo thời gian nên có khả năng là một vấn đề thực sự mà bạn muốn phân biệt giữa các cặp song sinh. Dấu vân tay là một cách khá tốt để phân biệt các cặp song sinh giống hệt nhau, nhưng không hoàn toàn hiệu quả trong dân số chung. Nhận dạng khuôn mặt không hiệu quả lắm. Đó là thứ mà phòng thí nghiệm của chúng tôi đang xem xét – liệu nốt ruồi, vết sẹo trên mặt và các dấu vết khác có thể được sử dụng để phân biệt những người trông rất giống nhau hay không. Hiện tại, nhận dạng mống mắt là phương pháp tốt nhất mà chúng tôi có để dễ dàng phân biệt các cặp song sinh”.
Loại công việc này, cùng với những nỗ lực tìm kiếm những cách mới để xác định con người, đang tiết lộ rằng chúng ta có thể khác với những người hàng xóm của chúng ta theo một số cách khá đáng ngạc nhiên. Dưới đây là một số đặc điểm bất thường nhất nhưng hoàn toàn độc đáo của cơ thể bạn.
Tai của bạn
Đối với hầu hết chúng ta, tai của chúng ta chỉ là phần phụ nhẹ nhàng nhô ra từ hai bên đầu. Chúng thường quá nhỏ, quá lớn, quá nổi bật hoặc quá kỳ lạ theo đánh giá riêng của chúng ta. Nhưng có lẽ đã đến lúc chúng ta nên tôn trọng đôi tai hơn một chút. Các kiểu gờ và rãnh phức tạp hình thành bởi sụn tai ngoài của bạn là đặc điểm riêng biệt đối với bạn. Có thể nhận ra ai đó từ ngay cả một bức ảnh mờ của tai họ với độ chính xác 99,6%. Kể từ thập niên 1950, các nhà khoa học pháp y đã sử dụng phép đo tai của những kẻ tình nghi để đối chiếu nó với những dấu vết để lại tại hiện trường vụ án. Sau đó vào năm 1998, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng máy tính có thể phân biệt chính xác giữa các hình ảnh của tai.
Điều này đã dẫn đến các kỹ thuật quét 3D để xây dựng mô hình chi tiết của tai và các phương pháp mới nhằm trích xuất các đặc điểm hình học đặc biệt của tai. Bằng cách phân tích sự kết hợp của các đặc điểm, chẳng hạn như khoảng cách từ thùy tai đến hai điểm ở cạnh trên, có thể nhận ra ai đó từ ngay cả một bức ảnh mờ của tai họ với độ chính xác 99,6% chỉ trong 0,02 mili giây.
Mark Nixon, chuyên gia thị giác máy tính Đại học Southampton (Anh), người từng là một trong những nhà nghiên cứu hàng đầu về nhận dạng tai, giải thích: “Khi bạn lớn lên, tai của bạn không thay đổi – nó chỉ phát triển lớn hơn nhưng tỷ lệ vẫn giữ nguyên”. Nhưng đặc tính của đôi tai chúng ta không dừng lại ở đó; chúng nghe cũng khác. Các tế bào lông cực nhỏ trong ốc tai của tai trong, chúng phát hiện sóng âm và biến chúng thành tín hiệu điện nhỏ cho não của chúng ta, cũng tạo ra âm thanh mờ nhạt của riêng chúng.
Điều này xảy ra như một sản phẩm phụ của quá trình khuếch đại âm thanh yên tĩnh, khiến các tế bào này rung động và tạo ra tiếng ồn mà tai người không nghe được nhưng có thể phát hiện được bằng micrô nhạy. Chúng được gọi là phát xạ âm thanh và đã được các bác sĩ sử dụng để kiểm tra thính giác của trẻ nhỏ bằng cách chơi một loạt các cú nhấp chuột để xem phản ứng của các tế bào lông như thế nào. Nhưng các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ở mỗi người chúng ta đều có sự khác biệt một cách tinh tế.
Các tế bào lông của mỗi người tạo ra tiếng ồn hơi khác nhau, tiếng ồn này còn thay đổi khi âm thanh truyền qua các xương ở tai trong, màng nhĩ và ống tai. Nó làm tăng khả năng có thể mở khóa điện thoại của bạn chỉ bằng cách nhấc nó lên tai hoặc đeo vào một cặp tai nghe. Thật vậy, nhà sản xuất công nghệ Nhật Bản NEC công bố đã phát triển một tai nghe có micrô tích hợp có thể trích xuất âm thanh cộng hưởng trong khoang tai để xác định các cá nhân với độ chính xác hơn 99%.
Mùi cơ thể của bạn
Dù muốn hay không, bạn cũng ngửi thấy. Các nghiên cứu được tài trợ bởi Phòng Nghiên cứu Quân đội Mỹ (ARO) phát hiện ra rằng có thể xác định các cá nhân bằng cách nhìn vào màn sương mù của các chất hóa học mà chúng ta để lại khi di chuyển xung quanh. Nhóm nhà khoa học Đại học Bristol (Anh) cho thấy họ có thể phân biệt các cá thể bằng cách xem xét sự kết hợp của 44 hợp chất do cơ thể tiết ra – chúng bốc hơi để tạo thành một “chùm nhiệt” bao quanh chúng ta. Đó là dấu vết mùi hương độc đáo này mà chó tìm kiếm có thể phát hiện và theo dõi, và các nhà nghiên cứu đã cố gắng sử dụng “mũi điện tử”, có thể đánh hơi các thành phần hóa học của mùi, để làm điều gì đó tương tự.
Cơ quan Khoa học Pháp y của Anh (FSS) cũng đã xem xét khả năng sử dụng mùi hương trong dấu vết mồ hôi để lại tại hiện trường vụ án trong quá trình điều tra. Công ty Tây Ban Nha Ilia Sistemas phát triển một kỹ thuật có thể xác định các thành viên của một nhóm từ mùi cơ thể của họ với độ chính xác 85%. Gần đây nhất, nhóm nhà nghiên cứu của Đại học Khoa học Thông tin và Công nghệ St Paul the Apostle ở Cộng hòa Macedonia và Đại học Kyushu ở Nhật Bản tuyên bố họ có thể phân biệt giữa các cá thể với độ chính xác 100%, sử dụng thiết bị tạo ra “dấu vân tay” nguyên tử của một mùi hương và sau đó xử lý nó thông qua một hệ thống máy tính mô phỏng não bộ con người.
Sunil Jha, kỹ sư tin sinh học dẫn đầu công trình nghiên cứu, cho biết mùi có thể được sử dụng như một hình thức nhận dạng trong hộ chiếu sinh trắc học. Sunil Jha khẳng định: “Mùi cơ thể có tiềm năng lớn để được sử dụng trong các ứng dụng sinh trắc học. Tôi chắc chắn rằng cách tiếp cận của chúng tôi có thể phân biệt giữa mùi cơ thể đơn thuần và mùi từ chất khử mùi chẳng hạn”.
Cách bạn đi bộ
Phil Collins chưa bao giờ hát những lời chân thật hơn: “Điều duy nhất về tôi là cách tôi bước đi”. Ý tưởng nhận dạng mọi người từ cách họ di chuyển đã có từ nhiều thập kỷ và trở thành một ý tưởng phổ biến trong các cơ quan an ninh. Mặc dù đặt chân này trước chân khác có vẻ như là một hành động đơn giản, nhưng mỗi chúng ta đều có những dấu hiệu nhỏ, những cú bật và cách vung chân rất độc đáo. Cuối cùng, điều đó bắt nguồn từ những khác biệt nhỏ trong cấu trúc xương, cơ bắp và cảm giác thăng bằng của chúng ta.
Đối với hầu hết mọi người, những nét tinh tế này rất khó nhận ra bằng mắt người, nhưng đối với máy móc thì chúng là những dấu hiệu nhận biết cá nhân. Sử dụng máy tính để chia nhỏ chuyển động thành một loạt điểm hoặc gần đây hơn, xây dựng mô hình động học 3D về cách một người đi bộ, có thể quay video về một người nào đó đang di chuyển và khớp với cơ sở dữ liệu với độ chính xác đáng kinh ngạc.
Mark Nixon tại Đại học Southampton là một trong những nhà nghiên cứu đầu tiên làm điều này và phát hiện ra rằng mặc dù cách chúng ta đi bộ thường khá đơn lẻ, nhưng cách chúng ta chạy thậm chí còn hơn thế nữa. Ông giải thích: “Đi bộ là một chuyển động rất thụ động trong khi chạy là một chuyển động cưỡng bức và do đó nó đặc biệt hơn nhiều. Máy tính có thể chia nhỏ cách bạn di chuyển thành một tập hợp các số dành riêng cho bạn. Chúng tôi có thể xác định bạn từ cách bạn đi bộ, cách bạn chạy và cách bạn chuyển động từ đi bộ đến chạy”.
Các nhà sản xuất điện thoại di động hiện đang phát triển công nghệ có thể phát hiện người dùng từ cách họ di chuyển. Một ý tưởng được trình bày tại Hội nghị Biometrics 2016 ở London yêu cầu người dùng viết mã trên không với điện thoại của họ trên tay và các cảm biến trên bo mạch của nó phát hiện những điểm lệch tâm cụ thể trong chuyển động của họ để xác nhận danh tính của họ. Những người khác hy vọng rằng điện thoại di động sẽ có thể phát hiện ra nó đang ở với người dùng đã đăng ký của nó chỉ bằng cách theo dõi cách họ di chuyển khi thiết bị nằm trong túi của họ. Nhưng cũng có những vấn đề. Bowyer cảnh báo: “Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn thay giày hoặc mặc một chiếc quần chật hơn? Nếu trời mưa, bạn cũng có thể đi trên cỏ khác với đi trên bê tông”.
“Mặt sau” của bạn
Một số người trong chúng ta có phần mông nhỏ trong khi những người khác có thể săn chắc hơn một chút, nhưng phần “mặt sau” này của bạn thực sự khá đáng chú ý. Theo các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản, họ có thể biết bạn là ai hoàn toàn từ “mặt sau” của bạn. Họ phát triển một miếng đệm nhạy cảm với áp suất có thể được lắp vào ghế xe hơi hoặc bàn làm việc cái ghế. Có tổng cộng 360 cảm biến phát hiện các đường nét của “mặt sau” của một người khi họ ngồi xuống, sự khác biệt về vị trí mà họ đặt áp lực lên ghế – chẳng hạn như họ có thể ngồi ở má này nhiều hơn má kia – và mức độ cơ thể của họ chạm vào ghế.
Vì vậy, những người tập tễnh sẽ có dáng ngồi khác với dáng ngồi thẳng. Thông tin này từ các cảm biến sau đó được sử dụng để khớp với một hồ sơ được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu máy tính. Shigeomi Koshimizu, giáo sư Viện Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến ở Tokyo (AIIT) ở Nhật Bản, tin rằng hệ thống của ông có thể được sử dụng làm thiết bị chống trộm trên ô tô hoặc cho phép mở khóa máy tính chỉ bằng cách… ngồi xuống thay vì phải nhớ mật khẩu phức tạp!
Hộp sọ của bạn
Đặt các ngón tay của bạn vào tai và giữ chúng ở đó trong khi đặt khuỷu tay lên bàn làm việc hoặc tay ghế mà bạn đang ngồi. Rất có thể bạn sẽ nghe thấy một tiếng động nhỏ phát ra từ cánh tay của bạn và biến mất khi bạn nhấc khuỷu tay lên lần nữa. Những gì bạn vừa trải qua là hộp sọ của bạn dẫn truyền những rung động âm thanh từ môi trường xung quanh trực tiếp đến tai trong của bạn. Xương có khả năng dẫn âm thanh theo cách này rất tốt.
Nhưng cách nó rung động ở mỗi người là khác nhau tùy vào kích thước hộp sọ, số lượng mô mềm xung quanh nó và các khoang rỗng. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bằng cách phát một đoạn ngắn “tiếng ồn trắng” và sau đó lắng nghe cách hộp sọ của một người thay đổi, có thể xác định chính xác danh tính của họ với độ chính xác 97%.
“Tiếng ồn trắng” (white noise) là sự kết hợp của tất cả khoảng 20,000 tần số âm thanh người có khả năng thính giác, dao động từ khoảng 20 đến khoảng 20.000 Hz. Hầu hết mọi người mô tả tiếng ồn trắng như một âm thanh rít. Tiếng ồn trắng được tìm thấy có hiệu quả trong việc giúp đỡ người rơi vào giấc ngủ, cũng như nghiên cứu và học hỏi. Về cơ bản, điều đó có nghĩa là chúng ta đang mang theo những chiếc nĩa điều chỉnh cá nhân của riêng mình bên trong đầu.
Hệ thống gọi là SkullConduct của các nhà nghiên cứu có thể được sử dụng để mở khóa điện thoại di động hoặc các thiết bị khác như Google Glass trong tương lai bằng cách chỉ cần phát âm thanh vào hộp sọ của bạn và lắng nghe những gì xảy ra. Andreas Bulling, kỹ sư Viện Tin học Max Planck ở Saarbrücken (Đức) và người đứng đầu cuộc nghiên cứu, giải thích: “Chúng tôi gửi một tín hiệu đã biết vào hộp sọ và phân tích những gì phát ra. Nó cũng có thể được sử dụng cho các bộ phận khác của bộ xương”.
Móng tay của bạn
Mặc dù các vòng lặp và da trên bàn tay của bạn có lẽ là một trong những hình thức nhận dạng được biết đến nhiều nhất, nhưng có vẻ như một loạt các tính năng độc đáo khác đã nhìn chằm chằm vào mặt chúng ta mỗi khi chúng ta sử dụng dấu vân tay để mở khóa điện thoại thông minh của mình. Ẩn bên trong bề mặt sáng bóng của móng tay là một loạt các đường gờ và đường viền được tìm thấy là duy nhất trong các nghiên cứu hàng nghìn mẫu. Khi được kiểm tra dưới ánh sáng thích hợp, các hoa văn trên bề mặt móng – phần cứng của móng, được tạo thành từ protein keratin trong mờ – có thể lộ ra.
Các nhà nghiên cứu Viện Công nghệ Ấn Độ ở New Delhi thậm chí còn cho thấy họ có thể nhìn thấy những họa tiết khác biệt này trong các bức ảnh chụp móng tay khi mọi người sơn móng tay. Họ tuyên bố bằng cách quét móng tay từ ba ngón tay – áp út, giữa và trỏ – họ có thể xác định được các cá thể một cách đáng tin cậy. Nhưng móng tay cũng phát triển và thay thế theo thời gian, có nghĩa là những mẫu này có thể thay đổi sau mỗi 6 tháng hoặc lâu hơn. Thay vào đó, một số nhà nghiên cứu đã quyết định tập trung vào các lớp da nằm bên dưới móng tay.
Lớp móng tay, như mô mỏng manh màu hồng nhạt này đã được biết đến, có các rãnh riêng biệt mà lớp tế bào bên ngoài tạo thành rãnh giống như lưỡi và rãnh được sử dụng trong đồ gỗ. Khoảng cách của các rãnh này tương ứng giống nhau trong suốt cuộc đời của bạn nhưng có các mô hình khác nhau ở mỗi người. Một công ty đã phát triển một hệ thống có tên là Nail-ID sử dụng tia laser công suất thấp để đo lường những dấu hiệu này nhằm nỗ lực phát triển một cách mới để xác nhận danh tính của một người.
Lỗ chân lông trên mũi của bạn
Lác đác trên mũi như những hạt dâu tây là hàng trăm lỗ chân lông nhỏ li ti. Đây là kẻ thù của các tín đồ làm đẹp ở khắp mọi nơi do xu hướng thu thập bụi bẩn và tắc nghẽn của chúng. Nhưng bất kể bạn sở hữu làn da không tì vết của siêu mẫu hay khuôn mặt chảy nhiều dầu mỡ, lỗ chân lông ở mũi cũng giúp bạn phân biệt với người khác.
Nhóm nhà nghiên cứu Đại học Sơn Đông (Trung Quốc) cùng với các đồng nghiệp Đại học Kinki (Nhật Bản) khẳng định sự phân bố các lỗ chân lông trên mũi là ổn định trong suốt cuộc đời con người. Họ phát triển một hệ thống có thể nhận ra lỗ chân lông mũi từ các bức ảnh và khớp chúng với cơ sở dữ liệu. Họ tuyên bố họ có thể xác định những người tham gia nghiên cứu của họ với độ chính xác 88% hoàn toàn dựa trên lỗ chân lông trên mũi.
Chúng cũng có thể có những lợi ích thực sự bộc lộ nét độc đáo của mỗi người trong chúng ta. Hầu hết chúng ta phải vật lộn để nhớ vô số mật khẩu và mã pin cần để truy cập vào máy tính, điện thoại và dịch vụ trực tuyến của mình. Các vụ hack liên tiếp của các công ty lớn cũng cho thấy những mật khẩu đó cũng có thể dễ bị tấn công như thế nào. Rõ ràng là chúng ta cần những cách khác để xác thực danh tính của mình. Cảm biến vân tay hiện đã trở nên phổ biến trên điện thoại di động mới nhưng một số tin tặc đã tìm ra cách để vượt qua chúng.
Thay vào đó, các chuyên gia tin rằng chúng ta cần một hỗn hợp của một số đặc điểm sinh trắc học khác nhau để giúp chúng ta chứng minh danh tính của mình. Có hàng tá lựa chọn – cách chúng ta gõ, nhịp tim và thậm chí cả protein trong tóc của chúng ta đều là duy nhất đối với mỗi cá nhân chúng ta. Mark Nixon nói: “Chúng tôi luôn lập luận rằng sinh trắc học sẽ giúp cuộc sống của bạn thuận tiện và an toàn hơn so với việc sử dụng mật khẩu. Điều này là do cơ thể của bạn là duy nhất. Những gì chúng tôi đang tìm thấy là nó thậm chí còn độc đáo hơn những gì chúng tôi nhận ra”.
Erin và Audri Nelson đã tìm ra những cách khác để phân biệt bản thân có thể giúp ích cho những người xung quanh. Audri nói: “Chúng tôi từng không thích bị nhìn chằm chằm khi còn nhỏ, nhưng bây giờ chúng tôi chấp nhận nó. Chúng tôi thậm chí sẽ cố gắng hơn nữa để trông giống nhau với trang phục phù hợp, kiểu tóc và trang điểm giống nhau. Nhưng nếu bạn quan sát kỹ, cách chúng tôi bước đi rất khác”.
