LA

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y SU APLICACIÓN CON LA

SEGURIDAD BIOMETRICA.

JUAN MANUEL GALLEGOS GOMEZ.

INTRODUCCION

En la actualidad existe preocupación por la seguridad en los sistemas, y cada vez

se busca soluciones alternativas para resolver dicha problemática.

Pensando en esto, una de las más destacadas soluciones es utilizando el

reconocimiento biométrico.

“El reconocimiento biométrico responde a un sistema automático basado en la

inteligencia artificial y el reconocimiento de patrones, que permite la identificación

y/o verificación de la identidad de personas a partir de características

morfológicas o de comportamiento, propias y únicas del individuo, conocidas

como autentificadores. Como principales autentificadores podemos mencionar las

huellas dactilares, el ADN, la geometría de la mano, la cara, el termograma

facial, el iris, la retina, la voz, el estilo de escritura.”1

Dentro de las diferentes áreas que abarca la Inteligencia Artificial la que más ha

atraído a los investigadores en materia de biometría, es el aprendizaje de las

máquinas. Por ejemplo para una máquina, la clasificación de rostros o el

reconocimiento de letras son tareas mucho más difíciles que para un ser humano.

La máquina necesita del aprendizaje pues debe adaptar los parámetros de un

sistema, en este caso artificial, para obtener la respuesta deseada.2

En la actualidad la seguridad en una empresa es de suma importancia ya que se

requieren verificar con tal precisión, la identidad de la persona para poder accesar

a datos o sitos restringidos. Es por ello surge la necesidad de implementar la

biometría con el método de identificación. Lamentablemente no existe un sistema

100% seguro pues son susceptibles de ser suplantados.

1http://qacontent.edomex.gob.mx/idc/groups/public/documents/edomex_archivo/pgjem_pdf_jc_biomepgj

em.pdf 2 http://redyseguridad.fi-p.unam.mx/proyectos/biometria/basesteoricas/inteligencia.html

ANTECEDENTES

La biometría ya se usa en Irak, donde los soldados llevan dispositivos portátiles

que les permiten escanear huellas dactilares, retinas y caras que comparan en

una base de datos con miles de identidades. Según los investigadores de Purdue,

utilizar esta tecnología para reducir la necesidad de contraseñas es el siguiente

paso natural. 3

El primero en hacer extensible el uso de la biometría en este campo ha sido Apple,

integrando un sensor de huella digital en el nuevo iPhone. La función de Touch ID

-como se denomina esta tecnología- permite a los usuarios desbloquear el

teléfono con sólo colocar el dedo, sin la necesidad de recordar complejas

secuencias de letras o números. 4

“Biometría portátil en la policía: En algunos países la policía lleva lectores

biométricos (iris / huella digital), para la identificación de sospechosos criminales y

reportes de datos. Los usuarios autorizados pueden identificar biométricamente a

sospechosos criminales y sacar información de las bases de datos nacionales e

internacionales.

Biometría para encender los vehículos: Este moderno sistema puede evitar los

robos de su vehículo, permite inmovilizarlo por completo tanto de fuerza eléctrica y

a nivel de inyección de combustible, está equipado con sistemas anti-robo,

alarmas y varias funcionalidades más.

A nivel corporativo: Los BlackBerry, Celulares Inteligentes, Computadores, cajas

fuertes, Armas y cualquier equipo electrónico que requiera ser personalizado, muy

pronto traerán incorporados lectores biométricos como sistema de seguridad para

proteger la privacidad y la información. Por ejemplo Microsoft al ver el potencial de

este sistema de seguridad ya lanzó toda una línea de mousse y teclados, a

precios muy accesibles.”5

3 http://www.tendencias21.net/La-biometria-sustituira-a-las-contrasenas-en-Internet_a27380.html

4 http://www.agenciasinc.es/Noticias/La-biometria-avanza-en-el-reconocimiento-de-personas-por-la-forma-

de-caminar 5 http://seguridadseat.com/articulos-seguridad/aplicaciones-de-la-biometria.html

CASO DE ESTUDIO.

SISTEMA BIOMETRICO DE RECONOCIMIENTO DE HUELLAS DIGITALES6

OBJETIVO GENERAL. Investigar y Desarrollar un Sistema de Reconocimiento de Huellas Dactilares usando herramientas biométricas aplicadas al reconocimiento de las mismas, partiendo de una comparación gráfica con patrones digitales visuales almacenados en una Base de Datos para obtener la identidad de una determinada persona y su información personal relevante.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: - Investigar y analizar sistemas existentes para reconocimiento de huellas digitales. - Analizar conceptos como Patrones digitales, “Islote, Bifurcación, Punto, Cortada, Horquilla, Empalme, Encierro”, Redes Neuronales, Algoritmos de Búsqueda y Comparación, Tecnología Biométrica, etc. - Identificar problemas y diferencias de patrones de huellas digitales aplicables al reconocimiento de las mismas (Clasificación, Tipo y Diferenciación).

PROCESO DE RECONOCIMIENTO DE IMÁGENES – ALGORITMOS.

La función diferencia es la base del reconocimiento de imágenes; ya que indica la distancia entre dos imágenes. Existen diversas estrategias para reconocimiento de imágenes digitales de acuerdo al tipo de aplicación y de los recursos del sistema. Utilizando los conceptos derivados del OCR (Optical Carácter Recognition), el primer paso para comparar dos imágenes es vectorizar cada imagen y cada cuadro para luego, comparar las formas de los objetos resultantes. El proceso de vectorización consiste en definir imágenes utilizando la geometría y funciones matemáticas. Los algoritmos existentes para este proceso consumen una gran cantidad de recursos, y la metodología para reconocer la similitud entre estos objetos resulta muy compleja.

6 TESIS ESCUELA DE INFORMATICA Y CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

MÉTODO LINEAL. La manera más directa de comparar la imagen original con una colección de imágenes, es comparar cada píxel del cuadro de la imagen original con su correspondiente píxel en la imagen de la colección de imágenes, y acumular las distancias entre cada pareja de píxeles para determinar la distancia general entre las dos imágenes. Aunque esta es una estrategia relativamente buena para comparar imágenes, la cantidad de comparaciones necesarias es muy grande. Por cada comparación debe calcularse la distancia entre los píxeles de las dos imágenes. MÉTODO CUADRÁTICO. Se puede acentuar el efecto de la diferencia de cada píxel utilizando una diferencia cuadrática o distancia euclidiana. Como el objetivo es encontrar un valor significativo que nos indique que tan diferentes son dos imágenes, podemos eliminar el cálculo de la raíz cuadrada debido al siguiente teorema matemático:

ALGORITMO. MEJOR VECINO – VARIANTE.

Sea Nk, para k = 1; : : : ; kmax un conjunto de estructuras de vecindad a usar en la búsqueda: Donde criterio de paro repeat until criterio de paro Sea k 1 repeat until k = kmax genera un punto aleatorio (x 0) en la k-_esima vecindad de x (x 0 2 Nk(x)). si la solución obtenida X 0 es mejor que la anterior (x), Set xx 0 y k 1 sino k k + 1

Sea Nk, para k = 1; : : : ; kmax un conjunto de estructuras de vecindad a usar en la búsqueda. Donde criterio de paro repeat until criterio de paro Sea k 1 repeat until k = kmax genera un punto aleatorio (x 0) en k-_esima vecindad de x (x 0 2 Nk(x)), aplica algoritmo un método de búsqueda local usando a x 0como punto inicial (sea x 00 la solución encontrada) si la solución obtenida x 00 es mejor que la anterior (x), set x x 00 y k 1 sino k k + 1

MODELO LÓGICO.

MODELO FÍSICO.

ALGORITMO ORIENTACIÓN (IMAGEN).

ALGORITMO SEGMENTACIÓN.

Algoritmo para segmentar una imagen de huella dactilar.

ALGORITMO DE ADELGAZAMIENTO.

Algoritmo que permite hallar el esqueleto de la imagen de huella dactilar binarizada RESULTADOS. El resultado fue el desarrollo de un software.

Conclusión El método usado para el reconocimiento de huellas digitales es una combinación entre el método matemático y el método de búsqueda del mejor vecino lo que permitió que se obtengan resultados fiables debido a que su análisis está basado en una mayor área de la imagen de la huella, permitiendo obtener mayor cantidad de minucias y evitar los rasgos de defecto de la imagen.