Embed Size (px)
Citation preview
INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MACUSPANA
ASIGNATURA: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
TEMA: RECONOCIMIENTO DE PATRONES
ALUMNOS:
DIANA LEIDY HERNANDEZ PEREZ
FRANCISCO JAVIER PALACIOS AGUIRRE
MARIA DEL CARMEN
CRISTELL
BEATRIZ
Reconocimiento de Patrones
Es la ciencia que se ocupa de los procesos sobre ingeniería, computación y matemáticas relacionados con objetos físicos o abstractos, con el propósito de extraer información que permita establecer propiedades de entre conjuntos de dichos objetos.
El reconocimiento de patrones es una técnica de la inteligencia artificial y es empleado por tecnologías como el procesamiento del lenguaje natural y la visión computacional
Esquema general de un sistema de reconocimiento de patrones:
• (1) Sensor. El sensor es el dispositivo encargado de la adquisición de datos. Debe ser capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes.
• (2)Extracción de características. Es el proceso de generar características que puedan ser usadas en el proceso de clasificación de los datos.
• (3) Selección de variables. Consiste en seleccionar cuál es el tipo de características o rasgos más adecuados para describir los objetos. Para ello, se deben localizar los rasgos que inciden en el problema de manera determinante.
VENTAJAS
La principal ventaja es que es más cómoda y segura que los sistemas tradicionales como las contraseñas, llaves, o tarjetas. Otras de sus múltiples ventajas son:
• No se puede perder ya que el elemento de identificación es una parte de nosotros mismos y no un dispositivo externo. (Tarjetas, llaves, etc.).
• No hay coste de mantenimiento. Al no haber ningún dispositivo externo de identificación, no hay que renovarlo cada cierto tiempo por caducidad, desperfecto, robo o pérdida.
• No se puede olvidar. Al no haber ninguna contraseña, no puede ser olvidada.
• Resultan complejas de falsificar.
• Se puede combinar con otros sistemas de seguridad actuales.
DESVENTAJASDesgraciadamente, también existen distintas formas de engañar a sistemas biométricos poco elaborados, derivado del hecho que los rasgos utilizados no son secretos. Por ejemplo:
• Si usamos el rostro de una persona para acceder a un sistema y nosotros podemos replicarlo con el uso de una fotografía, no sólo también tendremos acceso, sino que, aunque se detecte dicho acceso, difícilmente podrá ser reemplazado. Si alguien roba tu patrón biométrico, éste permanece robado de por vida, ya que no puede ser reemplazado, pues rostro solo tenemos uno.
• Es posible utilizar un dedo de silicona con la huella de una persona para acceder a un recinto protegido por un lector de huella dactilar.
• También se puede imitar la voz o la forma de caminar para engañar a distintos sistemas.
APLICACIONES
Escaneo del iris: Debido a que el iris tiene un patrón único para cada individuo, el escaneo ocular es considerado un método de identificación confiable.
Para 2011, esta operación se podía hacer incluso a través de lentes y lentes de contacto, y el costo del dispositivo de identificación está disminuyendo, incluso aunque su precisión incrementa.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Alta precisión y bajos niveles de error.•Unicidad del rasgo biométrico.•Poca variación del rasgo a lo largo de la vida.
•Coste de los dispositivos.•Instrucsividad.•Necesidad de desarrollo de los algoritmos
Reconocimiento de voz: el análisis de la señal de voz se utiliza actualmente en muchas aplicaciones, un ejemplo claro son los teleoperadores informáticos.
Hay tres maneras en las que la tecnología de reconocimiento de voz se pueden ajustar a tus necesidades: comandos y control, dictado y texto a voz.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Sistemas no invasivos y relativamente fáciles de usar por el consumidor.•Presentan una gran acogida por parte de los usuarios.
•La voz está sujeta a variaciones.•Cambios en el volumen, velocidad o calidad y tono de la voz (por ejemplo al estar resfriado).•A medida que la tecnología sea desarrollada con mayor amplitud podrán reconocerse las voces provenientes de una grabación en lugar de un sujeto vivo, pero actualmente es posible engañar a estos sistemas mediante la utilización de voces grabadas.•El coste de un micrófono de alta calidad es elevado.
Reconocimiento de huellas dactilares: Es un método confiable y fácil de utilizar porque ya está estandarizado y una base de datos ya existe.
Sin embargo, la suciedad o la falta de humedad en los dedos, así como las sustancias químicas en el caso de los trabajadores de una industria química, pueden hacer que las huellas dactilares sean difíciles de leer para coincidir con la base de datos.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Elevado ratio de eficacia.•Puede llevar a cabo comparaciones 1 a N (Identificación).•Equipo relativamente económico.•Facilidad de uso (muestra fácil de tomar y mantener).•Muy desarrollado e investigado dado su uso desde hace tiempo.
•Las imágenes reales de la huella no pueden recrearse a partir de la plantilla.•Los usuarios relacionan esta técnica con investigaciones policiales y actividades de tipo criminal.
Reconocimiento de caras: Utilizado para contar asistentes en una manifestación o simplemente para detectar una sonrisa. El reconocimiento facial se hace fotografiando la cara de un individuo desde diferentes ángulos.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Elevado ratio de eficacia.•Puede ser usado desde la distancia.•Aceptado por muchos usuarios.•No invasivo.•No requiere acciones manuales.
•No tiene en cuenta en todos los casos los efectos de la edad.•Sensible a las condiciones de iluminación.•Uso casi exclusivo en sistemas de verificación.
Reconocimiento Dinámico del Tecleo: Esta técnica se basa en que cada individuo pulsa el teclado de una forma particular. Esta característica de comportamiento biométrico no es única para cada individuo, pero ofrece información suficiente para permitir la verificación de la identidad.
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Aplicación práctica y sencilla en entornos informáticos.•El reclutamiento y el reconocimiento puede realizarse de forma continua mientras el usuario se encuentra tecleando.•El coste de los dispositivos de captura (teclados) es muy reducido.
•Los distintos teclados pueden variar el ritmo con el que usuario teclea.•Influencia de factores como lesiones o estado de concentración.
TECNOLOGÍA 1 2 3 4 5 6 7
(1)Grado de Aceptación (2)Resistencia al fraude (3)Mensurabilidad (4)Comportamiento (5)Permanencia (6)Unicidad (7)Universalidad / A: Alto M: Medio B: Bajo
Huella dactilar M A M A A A M
Reconocimiento facial
A B A B M B A
Reconocimiento de iris
B A M A A A A
Geometría de la mano
M M A M M M M
Reconocimiento de retina
B A B A A A A
Geometría de venas
M A M M M M M
Reconocimiento de voz
A B M B B B M
Reconocimiento de firma
A B A B B B B
Reconocimiento de escritura de teclado
M M M B B B B
Forma de andar
A M A B B B M
ADN A A B A A A A
Comparación entre las diferentes tecnologías biométricas
En campos como el entretenimiento ya estamos viendo cómo llegan al mercado las primeras televisiones interactivas con funciones biométricas y en los próximos años asistiremos a verdaderos avances en este sentido.
En el mundo de los videojuegos, hemos sido testigos del nacimiento y desarrollo de la Kinect y en el futuro veremos más videojuegos donde se hace uso intensivo de la biometría del mundo real, con evolución de los controles sensibles al movimiento, y la introducción de técnicas de medición del estado de las personas (detección de la dilatación de las pupilas y las pulsaciones por minuto del corazón).
En el futuro será común para todos utilizar la huella dactilar en cajeros automáticos y oficinas bancarias, lo que ayudará a disminuir el riesgo que se presenta con el robo de claves y números de identificación.
Y en el ámbito empresarial será habitual encontrarnos con sistemas de control de acceso a edificaciones o lugares restringidos donde tendremos que utilizar la huella dactilar o el mapa vascular de la mano.
También en el campo de la sanidad y atención al paciente se esperan grandes avances, como la sustitución de las tarjetas de identificación por el uso específico de la biometría de huellas dactilares, biometría vascular, y reconocimiento del iris.
En el mundo del marketing experimentará un giro importante con la publicidad biométrica como nueva forma de vender. Las cámaras incorporadas a los anuncios publicitarios les permiten determinar el género y la edad de las personas que pasan por su lado para mostrar un anuncio publicitario adecuado.
Si sumamos a esto interfaces táctiles, cámaras más sofisticadas y proyectos como Milo para Kinect, pronto estaremos sumergidos en un nuevo tipo de publicidad interactiva y personalizada.
Tal y como sucedió con la reducción del coste de los ordenadores, el incremento en las ventas será el factor definitivo que resultará en una bajada de precios de los dispositivos biométricos.
Ejemplos con imágenes
• Reconocimiento de patrones, con imágenes, leerlas y manipularlas en sus colores.
El software utilizado es Octave en Ubuntu con un paquete de imágenes.
• Primero se lee la imagen con la instrucción imread ima=imread(“/home/linda/documents/arbol.gif”)
De esta manera la imagen se queda almacenada en ima está la pueden visualizar con la instrucción imshow(ima).
• También podemos poner la imagen en blanco y negro con la instrucción Imabw=im2bw(ima, 0.5)
Cuando tenemos una imagen en blanco y negro podemos calcular su área en pixels con la instrucción bwarea, como se puede ver en la imagen.
Por ultimo con la instrucción imnoise agregamos ruido a la imagen como se ve en la figura.
Imgnoi=imnoise(img,’salt & pepper’)
Se apoya de otras técnicas de la IA como:
• · Lógica Difusa
• · Minería de Datos
• · Redes Neuronales
• · Agentes
• · Robótica
