الجنس : العمر : 37 صندوق الجواهر التسجيل : 06/09/2011عدد المساهمات : 259
موضوع: .::۩۩ البصمة الصوتية ۩۩::. الأحد 20 نوفمبر 2011, 1:35 am
.::۩۩ البصمة الصوتية (Voice Recognition) ۩۩::.
كثيراً ما نسمع في وسائل الإعلام أن وكالات المخابرات تتحقق من صحة نسبة الأشرطة السمعية ، فما هي التقنية المستخدمة للتحقق من ذلك ؟ وهل يمكن التأكد من نسبة الأصوات إلى أصاحبها فعلاً ؟ وماذا يتوجب على الشخص فعله لتلافي التعرف على صوته عند إجراء مكالمة هاتفية سرية - مثلاً - ؟
هذا ما سنتطرق إليه بشيء من التفصيل.
◙ البصمة الصوتية ◙(Voice Recognition)
"هي استخدام البيانات الحيوية (الصوت) من خلال جهاز إدخال (Input Device)، في تطبيقات أمن المعلومات أو التطبيقات الأخرى كتحويل الصوت إلى نص مكتوب أو إدخال أوامر الكومبيوتر المختلفة صوتياً " ، و توضح الصورة رسم الموجة الصوتية في أحد برامج تحليل الصوت.
بدأ اهتمام العلماء بالتعرف على الصوت في القضايا الأمنية، بعد حدوث " قضية الولايات المتحدة ضد همبتان" سنة 1935 م، والتي حدثت في الولايات المتحدة الأمريكية. حيث أن همبتان اتُهم باختطاف ابن العقيد تشارلز لندبيرغ، وأثناء التحقق من القضية قال تشارلز: بأن صوت المتهم هو نفسه الذي سمعه عبر الهاتف يطلب فدية لابنه المختطف. وبالفعل تم إدانة همبتان والحكم عليه بالإعدام. ومن ذلك الوقت بدأ العلماء بالاهتمام بالبصمة الصوتية كدليل في القضايا الأمنية للتحقق من المجرم . ولقد تم اكتشاف البصمة الصوتية على يد العالم الأمريكي لورنس كريستي.
◙ إعجاز البصمة الصوتية في القرآن الكريم ◙
يعتبر صوت الإنسان كبصمات الأصابع لا تتشابه، فكل شخص يولد بصوت مميز وفريد عن الآخر. قال تعالى : "حتى إذا أتوا على واد النمل قالت نملة يا أيها النمل ادخلوا مساكنكم لا يحطمنكم سليمان وجنوده وهم لا يشعرون" ( سورة النمل: آية 18). جعل الله سبحانه وتعالى لسيدنا سليمان عليه السلام لصوته بصمة، جعلت النمل تعرفه و تميزه عن بقية الخلق.
◙ خصائص البصمة الصوتية ◙
تعتمد البصمة الصوتية على مبدأين مهمين هما : 1- أن لكل إنسان جهازا صوتيا فريدا لا يشابهه أحد فيه : ويقصد بالجهاز الصوتي هي أعضاء الجسم التي تساعد في إخراج الصوت مثل: الفم اللسان، القفص الصدري..الخ من حيث شكل وحجم الأعضاء وارتباط بعضها ببعض. 2- أن لكل إنسان نظاما عصبيا فريداً يتحكم في الجهاز الصوتي : ولا يقصد بالنظام العصبي هنا هو الجهاز العصبي بالكامل وإنما جزء من النظام العصبي الذي يتحكم بأعضاء الجهاز الصوتي. حيث ينفرد كل شخص بطريقة نشأة معينة يكتسب من خلالها اللغة وتشكيل شخصيته مما يجعل له طريقة مميزة عن البقية في الكلام.
إن لكل إنسان موجات صوتية يختلف بها عن بقية البشر بخصائصها. ومما يتصف به الجهاز الصوتي – كبقية الأجهزة الحيوية - أنها تتأثر بالعوامل الخارجية، ومن العوامل الخارجية التي تتأثر بها البصمة الصوتية : نزلات البرد، الغضب، التقدم بالعمر. توضح الصورة تأثّر الرسم الطيفي لنفس المتحدث أثناء تحدثه في بيئة هادئة ودون مؤثرات خارجية والأخرى أثناء وضع الكمامة على الفم.
إن فكرة التعرف على الأشخاص من خلال أصواتهم - أو ما يُعرف بـ "البصمة الصوتية" - ليست بالجديدة، إذ أن "ألكسندر ميلفيل بيل" - والد "ألكسندر غراهام بيل" مخترع الهاتف - هو أول من بدأ بتطوير هذه الفكرة، وذلك قبل أكثر من مائة عام، فقام بإيجاد طريقة لرسم ما يمكن اعتباره شكل الكلمة المنطوقة، وكانت الفكرة مبنية آنذاك على طريقة التلفظ بالكلمات، فبين أن هناك فرقاً طفيفاً في طريقة نطق كل شخص للعبارة ذاتها. ثم التحق به ولده فيما بعد في تطوير هذا النظام لمساعدة الذين يعانون من الصمَم.
وفي عام 1941م، صنعت شركة "بيل تليفون" في مقاطعة "نيو جيرزي" الأمريكية أول آلة لتحويل الصوت إلى رسم بياني. فكانت تحلل الذبذبات الصوتية لإنتاج شكل مرئي للصوت، معتمدة في ذلك على الذبذبات والقوة والوقت.
وقد استخدمها الجيش الأمريكي أثناء الحرب العالمية الثانية لمحاولة التعرف على هوية المتحدثين من أفراد العدو عبر أجهزة الهاتف والمِذياع. ولكن بعد ان انتهت الحرب تضاءلت الحاجة إلى الجهاز.
وفي مطلع الستينيات عاد الاهتمام بتقنية البصمة الصوتية، وذلك بعد تلقي دائرة الشرطة في ولاية "نيويورك" الأمريكية العديد من التهديدات عبر الهاتف بهجمات بالقنابل على بعض شركات الطيران، فلجأ مكتب التحقيقات الفيدرالي "FBI" مرة أخرى إلى مختبرات "بيل" لطلب المساعدة.
فأوكلت الشركة بالفيزيائي "لوارنس ج. كيرستا"، أحد أكبر مهندسيها، مهمة إيجاد طريقة للتعرف على مطلقي تلك التهديدات من خلال الصوت، واستغرق منه تحليل أكثر من 50،000 صوت ما زاد على سنتين، ليعلن بعدها أنه توصل إلى طريقة مدى دقتها 99.65% في التعرف على الأصوات! حتى إنه أحضر محترفين في تقليد الأصوات لمحاولة التحايل على الآلة، إلا انهم فشلوا في خداع الآلة، وأظهرت تبايناً بين تلك الأصوات. ثم انفصل "كيرستا" بعد ذلك عن شركة "بيل" لتسويق الآلة لحسابه الخاص.
وفي عام 1966م، وظفت ولاية "ميشغين" الأمريكية "كريستا" ليدرب رجال الشرطة بهدف المساعدة في بعض القضايا المفتوحة للتحقيق، مما أدى إلى توسع دائرة استعمال الآلة بعد فترة ليست بالطويلة، فانقسم القُضاة والمختصون بين موافق ومعارض حول فعالية التقنية لاعتمادها كدليل ثابت في المحاكم بين موافق ومعارض، وذلك لقلة الخبراء بها آنذاك وعدم دعمها بالبحوث الكفية.
وبعد أخذ ورد، ونتيجة لعدم ظهور أدلة علمية قوية تدعم نظرية "البصمة الصوتية" تم إقصاء التقنية، وعدم الأخد بها كدليل في المحاكم.
تلك كانت لمحة تاريخية موجزة عن نشأة تقنية البصمة الصوتية.
ولننتقل الآن إلى النقطة التالية، وهي مدى مصداقية التقنية، يمعنى؛ هل يمكن الجزم بأن نتائجها صحيحة ؟
كان من نتائج تجارب "لورانس كيرستا"، أن لصوت كل شخص خواص لا نظير لها في صوت غيره، يمكن ملاحظتها على الرسم البياني، ومهما تشابهت الأوتار الصوتية في الشكل، فهي تقوم بإصدار الأصوات بشكل مختلف، فإذا أضفنا إلى ذلك حجم وشكل الحنجرة وتجاويف الأنف، وكيفية تحريك الشخص للشفتين واللسان والفك والحنك، رأينا أنه لا يمكن أن تتشابه هذه الأمور بين شخصين، وأن لدينا من المعطيات ما يمكننا من التمييز بين الأصوات بشكلٍ كافٍ.
وقد كان "لورانس كيرستا" يعتقد أن الصوت لا يتغير مدى الحياة، وأن خواص الصوت الأساسية تبقى ثابتة، ولكن خبراء آخرون عارضوه في هذا، وقالوا؛ كما يتغير الجسد يتغير الصوت، بل يتغير كذلك عندما تطرأ عليه بعض العوارض، كالمرض والإرهاق وغير ذلك من العوامل.
تقوم الآلة - والتي يوحد منها الآن عدة أنواع - بتحويل الصوت إلى رسم بياني يعرف بـ "البصمة الصوتية"، وهي – الآلة – تتكون من أربعة أجزاء رئيسة: مسجل شريطي مغناطيسي، أداة لتمشيط الشريط، مُرَشح، قلم إلكتروني يكتب المعلومات على صفحات إلكترونية حساسة.
وتمر عملية التحليل الصوتي بخطوتين :
1) الخطوة السماعية :
في هذه المرحلة يستمع الخبراء إلى الشريط المراد التأكد من نسبته لصاحبه، ويقارنوه بأشرطة سمعية أخرى متأكد من نسبتها له - كتلك التي حصلوا عليها من خطابات سابقة أو من جلسات التحقيق - ويعمدون في هذه المرحلة إلى مقارنة التشابة والإختلاف بين هذه وتلك من خلال مراقبة طريقة التنفس والعادات الغير مألوفة في الكلام واللهجة... وغير ذلك.
2) الخطوة المرئية :
في هذه الخطوة تُقرأ الرسوم البيانية التي أنتجتها الآلة لمقارنتها، مع الرسم البياني لصوت الشخص المُتأكد من نسبته إليه. لذا يقوم المحققون، في حال كان الشخص الذي يُراد التأكد من نسبة الصوت إليه، موجود عندهم ، بجعله يكرر ما قيل في الشريط المسجل الذي يريدون التأكد من نسبته إليه، أو على الأقل تضمين أكبر عدد ممكن من الكلمات التي ذكرت فيه.
بعد القيام بهاتين الخطوتين تكون النتيجة واحدة مما يلي : 1) تأكد إيجابي 2) تأكد محتمل 3) نفي إيجابي 4) نفي محتمل 5) لا قرار.
ويعتبر " التحقق إيجابياً وقاطعاً " إن تم إيجاد ما لا يقل عن عشرين تشابهاً ، كما أنه يعتبر "إبعاداً إيجابياً" إن تم إيجاد ما يزيد عن عشرين فرقاًً ، وتقع بقية الاحتمالات بين هذا وذاك.
ويرى بعض النقاد أن التقنية لم تتطور بعد، ولم تصل إلى نحوٍ كافٍ حتى الآن للقول بأن البصمة الصوتية توزاي بصمات الأصابع في عدم إمكانية تشابهها مع شخص آخر، وهذا بلا شك صحيح رغم إصرار الخبراء المتخصصون بالتقنية أن نتائجها عالية الدقة.
فقد أجرت أكاديمية العلوم العالمية "National Academy of Science" في سنة 1979م دراسة كانت نتيجتها أن درجة الدقة ونسبة الخطأ في هذه التقنية تختلف بشكل كبير جداً من ملف إلى آخر. وذلك لأنها تفتقد لمعايير قياسية، فالأجهزة قد لا تكون مضبوطة من جهة، ومن جهة أخرى جودة التسجيل الصوتي تختلف في كل مرة.
ويمكننا أن نستنتج مما سبق أنه – حتى الان – لا سبيل للتأكد بشكلٍ قاطع من خلال البصمة الصوتية من نسبة الأصوات إلى أصحابها، وهي بلا شك لا ترتقي كدليل إلى مستوى بصمات الأصابع المستخدمة منذ أكثر من قرن، أو الحامض النووي "DNA"، ولكن ذلك لا يعني ان نتيجة التحليل غير صحيحة دائماً أو ان نسبة صحتها ضعيف.
تبقى لدينا نقطة أخيرة ؛ وهي :
كيف يمكن للشخص تلافي التعرف عليه من خلال صوته ؟
إذ إن أي شخص يتكلم عبر الهاتف أو جهاز المُسجل يكون عرضة لتحليل بصمته الصوتية. وأعداد المدربين لاستخدام هذه التقنية بتصاعد مستمر، وبتطور أجهزة الكمبيوتر وظهور أجهزة رقمية للتسجيل الصوتي يتزايد استخدام التقنية على النطاق العالمي.
ونقترح الإجراءات الوقائية التالية عند إجراء مكالمة أو تسجيل لا يراد التعرف على هوية ملقيه :
1) تغيير نبرة الصوت، كترقيقه إن كان خشناً، وتخشينه إن كان رقيقاً عند إجراء المكالمة. 2) وضع قطعة سميكة من القماش - منشفة مثلاً - أمام السماعة. 3) تغيير طريقة التنفس أثناء التسجيل. 4) تغيير اللهجة إن أمكن. 5) تشويش الصوت إن لم يكن هناك داعي لوضوحه، كأن تكون مكالمة شخصية. 6) الحذر من استخدام كلمة أو عبارة يكررها الشخص دائماً في حديثه، مثلً: "لا... لا"، "نعم... نعم"... وما شابها. ويستحسن - إن أمكن - كتابة الكلمة أو المكالمة في ورقة - إن لم يكن في ذلك خطر - ومن ثم قراءتها، للتأكد من عدم تضمينها شيء من العادات الخاصة. 7) إن كان الشخص الذي سيلقي الكلمة أو الذي سيجري المكالمة مقربا أو معروفا للدائرة الموجهة إليها الرسالة، عليه أن يوكل مهمة التسجيل أو المكالمة إلى شخصٍ آخر بعيد عنها. تغيير الصوت بواسطة الكمبيوتر، باستخدام بعض البرامج الخاصة بتحرير الملفات الصوتية، وهي أفضل الطرق المقترحة
◙ مميزات البصمة الصوتية ◙
1- لا تحتاج البصمة الصوتية إلى أجهزة متخصصة لالتقاط البيانات الحيوية من الشخص مثل بصمة الأصبع وبصمة العين، فسماعة الهاتف أو لاقط الصوت المرفق مع أجهزة الحاسوب يقوم بالمهمة. 2- عالجت البصمة الصوتية مشكلة السرقة والتزوير للأرقام السرية و البطاقات. 3- باستخدام البصمة الصوتية يمكن التعرف والتحقق من الشخص عن بعد. 4- ساعدت البصمة الصوتية الأشخاص على عدم حفظ الأرقام السرية. 5- حصرت البصمة الصوتية الاستخدام على الأحياء فقط. 6- سرّعت البصمة الصوتية من عملية التحقق من الهوية، فالتطبيقات المبنية على البصمة الصوتية لا تتطلب وجود موظف. 7- تعتبر البصمة الصوتية بديل جيد للأشخاص الذين يواجهون صعوبة في التعامل مع الفأرة أو لوحة المفاتيح للحاسوب. 8- البصمة الصوتية طريقة آمنة لمتابعة المستخدم في جميع العمليات والتحقق بأنه الشخص نفسه الذي يحق له استخدام هذه العمليات، بخلاف ما يحدث في الكلمات السرية التي تسمح للمستخدم كامل الصلاحيات لعمل أي عملية بمجرد الدخول إلى النظام.
◙ سلبيات البصمة الصوتية ◙
1- تتأثر البصمة الصوتية بالضوضاء، حيث أن الضوضاء يسبب حجب أو تغيير في الموجات الصوتية. 2- تتأثر البصمة الصوتية بالحالة النفسية للمتحدث. 3- تطور أجهزة التقنية مكّنت المحتالين من تغيير خصائص الصوت. 4- البصمة الصوتية – كبقية السمات الحيوية- لا يمكن تغييرها أو استبدالها إذا دعت الحاجة لذلك لأنها معتمدة على خصائص فيزيائية للمستخدم. 5- البصمة الصوتية – كبقية السمات الحيوية- معرّضة لإمكانية حصول الخطأ عند التعرف على المستخدم. 6- حصرت البصمة الصوتية الاستخدام على الأشخاص الأصحاء، فالبصمة الصوتية لا تصلح للأشخاص المصابين بداء البُكم.
◙ تطبيقات البصمة الصوتية ◙
تستخدم البصمة الصوتية في كثير من التطبيقات، منها : 1- التعرف على المتهمين في الجرائم و القضايا الأمنية. 2- الدخول إلى قواعد البيانات مثل : جوازات السفر، الجامعات ومدارس الطلاب، السجلات الطبية، سجلات الموظفين. 3- الدخول إلى العمليات المالية، مثل : البنوك، الأسواق التجارية، مكاتب الطيران والسفر والسياحة. 4- الدخول الجسدي، مثل : المنزل، المكتب، السيارة. 5- استخدام الأجهزة، مثل : أجهزة الحاسوب، أجهزة التصوير، أجهزة منزلية، المصاعد الإلكترونية.
موضوع: .::۩۩ البصمة الصوتية ۩۩::. 
الأحد 20 نوفمبر 2011, 1:35 am
تغيير الصوت بواسطة الكمبيوتر، باستخدام بعض البرامج الخاصة بتحرير الملفات الصوتية، وهي أفضل الطرق المقترحة