Uma das principais formas de acesso a residências e caixas eletrônicos é pela digitação de senhas. No entanto, senhas podem ser copiadas. Apesar disso, o tempo que uma pessoa leva ao passar de uma tecla para outra, ao digitar sua senha, não pode ser reproduzido por outro usuário. É justamente isso, o tempo que uma pessoa leva entre a digitação de teclas de uma senha, chamado de dinâmica de digitação, que os pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), sediado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, estão trabalhando. Paulo Henrique Pisani é orientado em seu doutorado pelo professor do ICMC e pesquisador do CeMEAI André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho.
Eles são responsáveis por diversas publicações sobre trabalhos inéditos em Inteligência Artificial e Ciência de Dados, especialmente voltados para sistemas biométricos adaptativos, que têm a capacidade de adaptar os cadastros biométricos dos usuários a novos dados obtidos ao longo do tempo, o que permite incorporar eventuais mudanças nas características biométricas dos usuários automaticamente. Como exemplo, podemos mencionar os cadastros de senhas ou gravações de assinaturas digitais nas agências bancárias.
Pisani explica que, quando digitamos ou assinamos, isso é feito de um jeito, mas, com o passar do tempo, a forma de digitar pode se tornar mais rápida ou lenta. “Após um acúmulo de mudanças, o ritmo de digitação atual pode ser muito diferente do cadastro inicial. Uma forma de o sistema corrigir essas alterações, a ponto de nos reconhecer corretamente, seria chamar o usuário para um recadastramento periódico, mas há um alto custo em termos de logística, além da inconveniência para o usuário. A pesquisa realizada possibilita a adaptação automática a essas mudanças de características dos usuários no sistema”, conta.
Ainda segundo Pisani, as modalidades comportamentais, como digitação e caminhada, são mais afetadas por mudanças ao longo do tempo do que as modalidades fisiológicas (impressão digital, íris, face, entre outras). Apesar disso, a maioria das pesquisas na área de sistemas biométricos adaptativos se volta para as modalidades fisiológicas. Daí a importância do trabalho desenvolvido.
Desempenho
A escolha dos sistemas para serem comparados, parâmetros da pesquisa, discussão dos resultados, entre outros aspectos, levam em conta dados encontrados na literatura da área. Os estudos apontam a diferença de desempenho entre algoritmos utilizados em sistemas estático e adaptativo e já confirmam o acerto do sistema biométrico ao longo do tempo.
Iniciada em 2013, a pesquisa tem ainda a colaboração da professora Ana Carolina Lorena (Unifesp) e dos professores Norman Poh (Universidade de Surrey, no Reino Unido) e Romain Giot (Universidade de Bordeaux, na França), que veio recentemente ao Brasil para contribuir com a pesquisa.
“Em sistemas biométricos existem muitos erros e alguns deles ocorrem porque os dados biométricos se alteram com o passar do tempo e não se encaixam no modelo inicial. E esse tipo de problema não é eficientemente resolvido pela indústria. O trabalho de pesquisa incluiu desenvolver novos algoritmos de aprendizado de máquina que levam isso em consideração e garantem que o resultado possa ser aplicado em produtos industriais para melhorar o desempenho dos sistemas biométricos comportamentais”, comenta Giot. Além das pesquisas em dinâmica de digitação, que reconhecem os usuários pelo ritmo de digitação, o projeto também estuda biometria por acelerômetro, quando os usuários são reconhecidos pelo modo de andar, usando dados de acelerômetro de smartphones.
“A novidade do nosso trabalho é adaptar automaticamente o cadastro biométrico ao longo do tempo. O algoritmo de adaptação é o mesmo. Temos aplicado os mesmos algoritmos tanto para digitação como para acelerômetro. Nosso trabalho contribui mais na vertente comportamental, envolvendo ritmo da digitação, forma de andar, assinatura, entre outros. Estamos mais focados em digitação e acelerômetro, mas o modelo é aplicável a outras modalidades biométricas”, conclui Pisani.
O CeMEAI, com sede no ICMC, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. O centro é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.
Raquel Vieira, da Assessoria de Comunicação do CeMEAI
Mais informações: (16) 3373-6609; email contatocemeai@icmc.usp.br
