Düşük çözünürlüklü sensörlerle biyometri
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FATMA SABA KOÇKAN
Danışman: Bülent BOLAT
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kişisel veri güvenliğinin kritik önem taşıdığı dijital çağda, geleneksel biyometrik yöntemlerin mobil cihazlarda yaşadığı güvenlik kısıtları, daha güvenilir ve güçlü kimlik doğrulama yaklaşımlarına olan ihtiyacı artırmaktadır. Bu kapsamda gerçekleştirilen çalışma, mobil cihazlarda kullanılmak üzere, düşük çözünürlüklü sensörlerden elde edilen elektrokardiyogram (EKG) verilerine dayanan yenilikçi bir kimlik doğrulama yöntemi önermektedir. EKG, kalp aktivitesinden elde edilen elektriksel sinyaller aracılığıyla bireye özgü biyometrik özellikler sunan bir tekniktir. Kalp atışının ritmik ve bireye has özellikleri, EKG'yi kimlik doğrulama ve insan tanıma uygulamaları için ideal bir veri kaynağı haline getirmektedir. Önerilen yöntemde, son on yılda konuşmacı tanıma alanında başarılı sonuçlar elde eden i-vektör yaklaşımından yararlanılmaktadır. i-vektörler, veri sıkıştırma ve özellik çıkarımı süreçlerinde etkinlik sağlayarak, kimlik doğrulama ve tanıma sistemlerinin verimliliğini artırmaktadır. Çalışmada, EKG verilerinden elde edilen öznitelikler arasında Mel Frekansı Kepstral Katsayıları (MFCC) ve Gammatone Frekansı Kepstral Katsayıları (GFCC) kullanılmaktadır. MFCC, ses sinyalinin kısa süreli güç spektrumunu temsil ederken, GFCC, insan kulağının frekans çözünürlüğünü modelleyerek daha doğal bir özellik çıkarımını mümkün kılmaktadır. Bireysel EKG sinyallerinden elde edilen öznitelikler kullanılarak oluşturulan i-vektörler, kosinüs mesafesi ölçümü ile puanlanmış ve bu sayede kimlik doğrulama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kosinüs mesafesi, vektörler arasındaki açısal farkı ölçerek benzerlik değerlendirmesi yapmada etkili bir metrik olarak öne çıkmaktadır. Deneysel sonuçlar, önerilen yöntemin yüksek doğruluk oranlarıyla mobil cihazlar için pratik çözümler sunma potansiyelini ortaya koymakta; yöntem, güvenilirliğini ve uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. Bu tez, biyometrik kimlik doğrulama alanında EKG verilerinin kullanımını yaygınlaştırmayı amaçlamakta ve mobil güvenlik çözümlerine özgün yaklaşımlar kazandırmayı hedeflemektedir. Ayrıca, önerilen yöntemin gelecekte daha güvenli ve kullanıcı dostu biyometrik sistemlerin geliştirilmesine önemli katkılar sağlayacağı öngörülmektedir.