BIOMETRIC TECHNOLOGIES FOR AMBIENT INTELLIGENCE
Creators: name: ANAND, ABHINAV
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2018

description: Il termine Ambient Intelligence (AmI) si riferisce a un ambiente in grado di riconoscere e rispondere alla presenza di diversi individui in modo trasparente, non intrusivo e spesso invisibile. In questo tipo di ambiente, le persone sono circondate da interfacce uomo macchina intuitive e integrate in oggetti di ogni tipo. Gli scopi dell?AmI sono quelli di fornire un supporto ai servizi efficiente e di facile utilizzo per accrescere le potenzialit� degli individui e migliorare l?interazioni uomo-macchina. Le tecnologie di AmI possono essere impiegate in contesti come uffici (smart offices), case (smart homes), ospedali (smart hospitals) e citt� (smart cities). Negli scenari di AmI, i sistemi biometrici rappresentano tecnologie abilitanti al fine di progettare servizi personalizzati per individui e gruppi di persone. La biometria � la scienza che si occupa di stabilire l?identit� di una persona o di una classe di persone in base agli attributi fisici o comportamentali dell?individuo. Le applicazioni tipiche dei sistemi biometrici includono: controlli di sicurezza, controllo delle frontiere, controllo fisico dell?accesso e autenticazione per dispositivi elettronici. Negli scenari basati su AmI, le tecnologie biometriche devono funzionare in condizioni non controllate e meno vincolate rispetto ai sistemi biometrici comunemente impiegati. Inoltre, in numerosi scenari applicativi, potrebbe essere necessario utilizzare tecniche in grado di funzionare in modo nascosto e non cooperativo. In questo tipo di applicazioni, i campioni biometrici spesso presentano una bassa qualit� e i metodi di riconoscimento biometrici allo stato dell?arte potrebbero ottenere prestazioni non soddisfacenti. � possibile distinguere due modi per migliorare l?applicabilit� e la diffusione delle tecnologie biometriche negli scenari basati su AmI. Il primo modo consiste nel progettare tecnologie biometriche innovative che siano in grado di funzionare in modo robusto con campioni acquisiti in condizioni non ideali e in presenza di rumore. Il secondo modo consiste nel progettare approcci biometrici multimodali innovativi, in grado di sfruttare a proprio vantaggi tutti i sensori posizionati in un ambiente generico, al fine di ottenere un?elevata accuratezza del riconoscimento ed effettuare autenticazioni continue o periodiche in modo non intrusivo. Il primo obiettivo di questa tesi � la progettazione di sistemi biometrici innovativi e scarsamente vincolati in grado di migliorare, rispetto allo stato dell?arte attuale, la qualit� delle tecniche di interazione uomo-macchine in diversi scenari applicativi basati su AmI. Il secondo obiettivo riguarda la progettazione di approcci innovativi per migliorare l?applicabilit� e l?integrazione di tecnologie biometriche eterogenee negli scenari che utilizzano AmI. In particolare, questa tesi considera le tecnologie biometriche basate su impronte digitali, volto, voce e sistemi multimodali. Questa tesi presenta le seguenti ricerche innovative: ? un metodo per il riconoscimento del parlatore tramite la voce in applicazioni che usano AmI; ? un metodo per la stima dell?et� dell?individuo da campioni acquisiti in condizioni non-ideali nell?ambito di scenari basati su AmI; ? un metodo per accrescere l?accuratezza del riconoscimento biometrico in modo protettivo della privacy e basato sulla normalizzazione degli score biometrici tramite l?analisi di gruppi di campioni simili tra loro; ? un approccio per la fusione biometrica multimodale indipendente dalla tecnologia utilizzata, in grado di combinare tratti biometrici eterogenei in scenari basati su AmI; ? un approccio per l?autenticazione continua multimodale in applicazioni che usano AmI. Le tecnologie biometriche innovative progettate e descritte in questa tesi sono state validate utilizzando diversi dataset biometrici (sia pubblici che acquisiti in laboratorio), i quali simulano le condizioni che si possono verificare in applicazioni di AmI. I risultati ottenuti hanno dimostrato la realizzabilit� degli approcci studiati e hanno mostrato che i metodi progettati aumentano l?accuratezza, l?applicabilit� e l?usabilit� delle tecnologie biometriche rispetto allo stato dell?arte negli scenari basati su AmI.