Разработка и исследование методов и средств голосовой аутентификации с динамически изменяемым множеством ключевых слов

• Автор: Юрков, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.19, 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПО ГОЛОСУ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ, ЗАТРУДНЯЮЩЕЙ ПРОВЕДЕНИЕ ИЕРЬАУАТАКИ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗМЕНЯЕМОГО МНОЖЕСТВА КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ
1.1 Классификация существующих биометрических сисем распознавания пользователя по голосу

1.2 Анализ возможных атак злоумышленника на биомегрические системы аутентификации

1.3 Выбор сгруктуры системы аутентификации но юлосу, затрудняющей проведение гсрауатаки.
1.4 Определение состава сисемь биометрической аутентификации по голосу с использованием изменяемого множества ключевых слов
1.5 Выводы
2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РЕЧЕВОЙ 1РИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТПРЕОБРАЗОВАНИЯ И МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРОВ РЕЧЕВЫХ ПРИЗНАКОВ.

2.1. Обоснование выбора модели представления речевого сигнала.

2.2. Использование непрерывного вейвлеапреобразования для обработки речевых сигналов

2.3. Разработка модели речевосприяия на основе вейвлеиреобразования
2.4. Разработка меюда формирования речевых векторов признаков.
2.5. Выводы.
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ФОНЕМ И СЛОВ ДЛЯ ПОДСИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ.
3.1. Разрабока метода распознавания фонем для акусшкофонезического модуля
3.2. Разработка метода распознавания слов
3.3. Результаты экспериментов
3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕКСТОИЕЗАВИСИМОЙ ПОДСИСТЕМЫ
АУIЕН ГИФИКАЦИИ ДИКТОРА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПОЗНАВАНИЯ
4.1. Выбор математической модели представления речевою сшнала для подсистемы аутентификации диктора
4.2. Выбор модели предсавления диктора для решения задачи аутентификации дикора
4.3. Экспериментальные исследования аффективных параметров распознавания для решения задачи аутентификации голоса диктора.
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Идентификатор - число или совокупное 1ь символов, определяющих имя субъекта, зарегистрированного в сиыеме. Идентифицирующий признак - совокупность данных, позволяющих однозначно установить идентификатор субъекта. Другими словами существует взаимно однозначное соси высшие между идентификатором субъекта и идентифицирующим признаком. В качестве примера можно привести системы разграничения доступа, основанные на еТоксп (электронных брелках), где каждому имени пользователя (идентификатору) поставлен в соответствие уникальный номер еТокеп (идентифицирующий признак). Таким образом, зная имя пользователя можно однозначно установить уникальный номер еТокеп, а по номеру еТокеп - имя владельца. Входной идентифицирующий признак - совокупность данных, полученная от устройства ввода, о которых известно, что они имеют ту же структуру, что и данные идентифицирующего признака. Обозначим через А={а;}, ]-1. В-{Ь}} - множество идентифицирующих признаков и с1 входной идентифицирующий признак. Ь . I /Г(*'’? Тогда процедуры аутентификации и идентификации можно определить следующим образом. Аутентификация - процедура подтверждения подлинности заявленного иденшфикатора а; с помощью входного идентифицирующего признака с/ и функции (1). Аутентификация считается успешной, если функция г (А ,, и ) = I . Идентификация - процедура поиска с помощью входного идентифицирующего признака с1 и функции (1) такою иденшфикатора ар что функция /' {Ь },<1) = 1 . Другими словами с помощью процедуры аутентификации осуществляйся проверка того, является ли субъект тем, за кого он себя выдает, а с помощью процедуры идентификации осуществляется проверка, зарегистрирован ли субъект в системе или нет [1-3]. Процедуры аутентификации и идентификации можно представшь в виде блок-схемы на рисунке 1. Изложенные выше определения являются классическими и общими для всех систем аутентификации / идентификации. Вычисление функции ? Ь. (I) . Рисунок 1. Блок-схема процедуры аутентификации а) и идентификации б). Для этого рассмотрим в следующем пункте структуру системы биометрической аутентификации / идентификации. Па рисунке 2 представлена структура системы биометрической аутентификации / идентификации в общем виде. Однако в дальнейшем будем подразумевать, что речь идет о биометрических системах распознавания по голосу. На вход таких систем поступает аналоговый речевой сигнал, который с помощью микрофона (сенсора) и аналої о-цифрового преобразователя (АЦП) приводиіся'к цифровому виду и поступает на вход модуля формирования биометрических векторов признаков. Рисунок 2. Структура системы биометрической аутентификации / идентификации. Далее послсдоваїельность биометрических векторов признаков в зависимости от режима функционирования системы поступает либо на вход модуля обучения (в режиме обучения), либо на вход модуля сравнения (в штатном режиме работы системы). В режиме обучения в зависимости от модели представления диктора, как правило, из нескольких последовательностей биометрических векюров формируется биометрический эталон, который затем сохраняйся в базе данных (БД) биометрических эталонов. Таким образом, в системах биометрической аутеніификации / идентификации идентифицирующим признаком субъекта является биометрический эталон, коюрый полностью описывает параметры голоса субъекта, а входным идентифицирующим признаком - последовательность биометрических векторов признаков, полученная в результате работы модуля формирования биометрических векюров признаков. Модель представления диктора - способ предсіавления и формирования биометрического эталона пользователя. Основной цслыо модели представления диктора является преобразование последовательное і и биометрических векторов к виду, позволяющему наилучшим образом решаю поставленную задачу. В штатном режиме работы системы полученная в модуле формирования биометрических векторов признаков последовательность поступает на вход модуля сравнения, где осуществляется сравнение с биометрическим эталоном пользователя, извлеченном из БД биометрических зіалонов.