[論文レビュー] Towards a General Definition of Biometric Systems

Markus Schatten, Miroslav Bača+1 more|ArXiv.org|Sep 12, 2009

Biometric Identification and Security参考文献 2被引用数 13

ひとこと要約

本稿は、狭義（例：認証／識別）と広義（例：分類）の視点を統合することで、生体認証システムの包括的枠組みを提唱する。UMLモデルを用いてシステムタイプ間の関係を形式化し、一般的な定義を提示することで、従来のカテゴリーを超えた追加の生体認証システムクラスを明らかにする。

ABSTRACT

A foundation for closing the gap between biometrics in the narrower and the broader perspective is presented trough a conceptualization of biometric systems in both perspectives. A clear distinction between verification, identification and classification systems is made as well as shown that there are additional classes of biometric systems. In the end a Unified Modeling Language model is developed showing the connections between the two perspectives.

研究の動機と目的

• 生体認証システムの狭義と広義の解釈の間の概念的ギャップを埋める。
• 認証、識別、分類システムの違いを明確にする。
• 標準的なカテゴリーを超えた追加の生体認証システムクラスを特定・定義する。
• 統合化されたモデリング言語（UML）を用いて、異なる生体認証システムタイプ間の関係を表現する形式的モデルを開発する。
• 多様な応用に適用可能な、一般的で拡張可能な生体認証システムの定義を提供する。

提案手法

• 認証／識別（狭義）と分類に基づく（広義）の二重視点フレームワークを用いた生体認証システムの概念的構築。
• 機能的役割に基づく明確なシステムタイプの特定：認証、識別、分類。
• 異なる生体認証システムクラス間の構造的および行動的関係をモデル化するために、統合化モデリング言語（UML）の使用。
• 入力、処理、出力特性に基づいて、システムタイプ間の差異を特定するためのシステム動作とデータフローの分析。
• システム境界とデータ変換プロセスの形式化により、一般的な定義を支援する。
• 提案された分類体系に実世界の生体認証応用をマッピングし、概念的一致性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 認証、識別、分類システムの違いを形式的に定義するにはどうすればよいか？
• RQ2 従来の三つのカテゴリーを越えて、どのような追加の生体認証システムクラスが存在するか？
• RQ3 統合的モデルは、生体認証システムの狭義と広義の両方の視点をどのように表現できるか？
• RQ4 異なる生体認証システムタイプ間には、どのような構造的および行動的関係が存在するか？
• RQ5 多様な応用と機能を網羅できる一般的な生体認証システムの定義を確立できるか？

主な発見

• 本稿は、分類システムを認証と識別とは別個の生体認証システムクラスとして明確に特定・定義し、それらを越えた拡張を達成した。
• 認証（1対1照合）と識別（1対N照合）と分類（生体特徴に基づくグループ化）との間で明確な概念的差異が確立された。
• UMLモデルは、異なる生体認証システムタイプが構造的および機能的にどのように関連するかを示し、包括的なシステム分類体系の構築を可能にした。
• 提案された枠組みにより、生体認証システムが認証タスクに限らず、特徴のグループ化やパターン認識を目的とするシステムも含むことが明らかになった。
• 統合モデルは拡張性を備えており、将来的に新しい生体認証システムタイプや応用の統合を可能にする。
• 本研究は、生体認証分野における用語の標準化とシステム設計の基盤を提供する。