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【特集】 自動認識:バイオメトリクスの最前線―2
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今後のバイオメトリクス技術の普及について
The Prospect of the Diffusion of Biometric Technology
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中嶋晴久((社)日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員)
20世紀後半になって,コンピューターによる画像解析技術の発達により,バイオメトリック認証技術が使いやすい環境が生まれている。目視で指紋などを識別していた一昔前に比べ,実用化可能なバイオメトリクス技術が生まれ,今後のバイオメトリクスの普及には本人認証の厳正化の社会的動向が重要な鍵となる。現代社会を顧みつつ,事例を交えバイオメトリクスの社会的意義について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 国際化・情報化とルール社会への道
3. 国際化・情報化社会とセキュリティー
4. IDセキュリティーとバイオメトリック認証
5. 応用事例を振り返って
(1) IC旅券認証システム“e-Passport Authentication System”
(2) 外国人個人識別情報システム“Biometrics Immigration Identification&Clearance System(BICS)”
(3) 自動化ゲートシステム“Automated Biometrics Clearance Gate System (ABCG)”
6. おわりに
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指静脈認証技術と金融分野を中心とした応用
Finger Vein Authentication Technology and Applications
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伊藤逸朗((株)日立製作所 金融システム事業部 全国金融システム本部 第一部 担当部長)
里本勝弘(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) 国内自動機事業部 国内営業ソリューション本部 日立営業ソリューション部 担当部長)
緒方日佐男(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) アドバンスト・テクノロジ事業部 営業技術部 担当課長)
江勝弘(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) アドバンスト・テクノロジ事業部 事業部長)
近年,日本発のバイオメトリクス技術である指静脈認証技術が日本の金融機関を中心として急速に普及している。本稿では,金融機関で採用された指静脈認証技術の仕組みと利点,さらに指静脈認証を支える医学的・統計的知見について説明する。また,各種のバイオメトリクス技術の中で,指静脈認証が金融機関で選ばれた理由を考察する。最後に金融分野以外の応用や今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 指静脈認証技術の仕組みと特徴
3. 指静脈認証技術の評価
4. 指静脈認証に対する医学的知見と統計的検証
4.1 指静脈認証技術に対する医学的知見
(1) 普遍性
(2) 唯一性
(3) 持続性
4.2 指静脈パターンの唯一性に対する統計的検証
5. 金融分野での指静脈認証応用
5.1 金融分野で求められる要件と指静脈認証技術
(1) 信頼性側面
(2) 操作性側面
(3) バリアフリー側面
(4) 汎用性側面
5.2 指静脈認証の採用状況
5.3 指静脈認証の活用事例
(1) 高セキュリティーなサービス
(2) セキュリティーと利便性を選択可能なサービス
5.4 生体認証機能付きICキャッシュカードの相互利用
5.5 金融機関での生体認証業務の広がり
6. 入退室管理,ログイン管理,鍵管理への応用
7.今後の展開
8.おわりに
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手のひら静脈認証
Palm Vein Authentication
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渡辺正規((株)富士通研究所 主任研究員)
手のひら静脈認証は,手のひらの静脈パターンを個人の識別情報とする生体認証技術である。手のひらの静脈パターンは複雑で広く豊富な情報をもっているため,個人の識別精度が高い。また,センサーに直接触れることなく非接触で手のひらの静脈を読み取るので衛生的である。手のひら静脈認証の原理のほか,適用事例にも言及する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触型手のひら静脈認証
2.1 手のひら静脈認証とは
2.2 撮影原理
2.3 非接触型による実現
2.4 認証精度
3. 適用事例
3.1 金融ソリューション
3.2 入退室管理システム
3.3 PCログインへの適用
3.4 ヘルスケアソリューション
3.5 その他
4. 国際標準化
5. おわりに
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声紋認証
Voice Authentication
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木村晋太((株)アニモ 副社長)
電子商取引や電子政府が本格化するにつれ,バイオメトリクスによる本人認証技術が注目されている。広範な普及や利便性を考えた場合,バイオメトリクス技術の中でも,音声による本人認証技術である声紋認証に優位点が多い。本稿では,声紋認証について,その歴史,特徴,方式,実用化事例および課題について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 声紋認証の特徴
3. 声紋認証方式の原理
3.1 音声の特徴パラメーター
3.2 声紋認証の方式
3.3 声紋認証のシステム構成
3.4 認証誤り率としきい値
4. 実用化事例
4.1 声紋認証パッケージ製品
4.1.1 キーワード発話認証ミドルウェア
4.1.2 自由発話認証ミドルウェア
4.1.3 声紋認証サーバー
4.2 応用事例
4.2.1 入退出管理
4.2.2 テレホンバンキング
5. 声紋認証の課題
5.1 雑音
5.2 経時変化
5.3 詐称
6. おわりに
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サイン照合システム
Signature Verification System
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茶位利昭(ウィッツェル(株) 取締役)
手書きのサインで個人を確認できる,動的サイン照合システムの利用者数は,12万人以上になっている。今後は,高い認証率が必要なセキュリティーの利用だけでなく,電子文書へのサインや,アミューズメント分野への利用も考えられている。また,動的サイン照合技術と,静的サイン照合技術を融合させた新しいサイン照合技術の実用化もみえており,従来文書への応用も始まりつつある。ここでは,サイン照合システムの現状と新しい照合技術について記す。
【目次】
1. はじめに―サイン照合技術は第3フェーズへ―
2. 動的サイン照合システムの利用
2.1 サインで認証を行うということ:他の生体認証との違い
2.1.1 意思の確認
2.1.2 強制的な照合
2.1.3 無限数の登録パターン
2.1.4 特徴の永続性
2.1.5 未対応者
3. 動的サイン照合技術
3.1 利用するサインデータ形式
3.2 サイン入力装置
3.3 サイン登録
3.3.1 正規化
3.3.2 リサンプリングによる情報量の補正
3.4 サインの照合
4. 動的サイン認証と静的サイン認証の融合―第3フェーズのサイン認証―
4.1 動的サイン認証と静的サイン認証の違い
5. 静的サイン照合技術
5.1 利用するサインデータ形式
5.2 サイン入力装置
5.3 サイン登録
5.3.1 チェーンコード法
5.3.2 濃度値勾配法
5.4 サイン照合
6. 動的サイン照合と静的サイン照合の組み合わせ
7. おわりに
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DNAによる個人認証方式とその応用
Personal Authentication System and its Application using DNA Biological Information
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板倉征男(情報セキュリティ大学院大学 教授)
DNA識別技術の原理は,DNAの塩基配列の中から個人差のある配列部分を抽出し,その断片的な情報を組み合わせて識別情報とするもので,一生不変なデジタル情報として高い識別能力と確定性をもつことが他の生体情報では得られない大きな特徴である。本稿では,これまでのDNA識別技術の原理を説明し,将来その技術を適用した社会システムとしてどのような構想が考えられるかを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. DNAの個人識別情報とは
2.1 DNAの仕組み
2.2 STRによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
2.3 SNPによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
3. DNA識別技術によるDNA認証方式
3.1 DNA識別技術の特徴
(1) 生涯不変性が高く識別精度が高い
(2) 識別アルゴリズムが不要で標準化作業は容易である
(3) 暗号化が容易で暗号鍵に組み込みが可能である
3.2 DNA識別技術を用いた本人認証方式
3.3 社会システムとしてのDNA認証システム
4. DNA認証方式の将来
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Material Report
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R&D
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微小球共振器を用いたマイクロ光配線技術の可能性と将来展望
Micron-scale Optical Waveguide by connected Microsphere Resonator
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三井正((独)物質・材料研究機構 量子ドットセンター ナノ物性グループ 主任研究員)
若山 裕((独)物質・材料研究機構 半導体材料センター 半導体デバイス材料グループ 主席研究員)
小野寺恒信(東北大学 多元物質科学研究所 博士研究員)
高谷洋輔(東北大学 多元物質科学研究所 修士課程)
及川英俊(東北大学 多元物質科学研究所 教授)
高屈折率の光共振器を連結させて作る光導波路(CROW)は,クラッドを必要とせず,共振器自体を配列することで自在に光配線が可能である。特に,微小球を共振器として使う方法は自己組織化手法を用いて配列することが可能なため,より簡便なプロセスでの作製が期待できる。今回,パターニングを行った基板を鋳型とすることで微小球を正確に配列し,その内部の伝播光を導波路-集光モード近接場光学顕微鏡で観察を行った。その結果,異なる共振波長の光を分岐させ,分波器としても機能することが明らかになった。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング基板を用いた自己組織化プロセス
3. 近接場光学顕微鏡を用いたCROW内部伝播光の観察
4. 直角分岐部での光の伝播とマイクロ分波器機能
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて(2)
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運動機能支援装具
Development of a Power-assisting Device and Control Method
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小笠原司(奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 教授)
上田淳(ジョージア工科大学 機械工学科 Assistant Professor)
【目次】
1. はじめに
2. パワーアシスト装具を用いた局所的な筋力制御
3. パワーアシスト装具と筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.1 空気圧ゴム人工筋を用いたパワーアシスト装具
3.2 上肢の筋骨格モデル
3.3 筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.4 筋骨格モデルを用いた筋力推定
4. 筋力制御アルゴリズム
Step 1:パワーアシスト装具非駆動時の筋力推定
Step 2:人工筋駆動力の計算
Step 3:パワーアシスト装具駆動時の筋力推定
Step 4:パワーアシスト装具の駆動
5. 数値例および実験
6. おわりに
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Market data
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レアメタルの市場動向
Market of Rare Metals
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 需給関係
4. 企業動向
(1) 東芝
(2) 東邦亜鉛
(3) 三井金属
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今後のバイオメトリクス技術の普及について
The Prospect of the Diffusion of Biometric Technology
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中嶋晴久((社)日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員)
20世紀後半になって,コンピューターによる画像解析技術の発達により,バイオメトリック認証技術が使いやすい環境が生まれている。目視で指紋などを識別していた一昔前に比べ,実用化可能なバイオメトリクス技術が生まれ,今後のバイオメトリクスの普及には本人認証の厳正化の社会的動向が重要な鍵となる。現代社会を顧みつつ,事例を交えバイオメトリクスの社会的意義について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 国際化・情報化とルール社会への道
3. 国際化・情報化社会とセキュリティー
4. IDセキュリティーとバイオメトリック認証
5. 応用事例を振り返って
(1) IC旅券認証システム“e-Passport Authentication System”
(2) 外国人個人識別情報システム“Biometrics Immigration Identification&Clearance System(BICS)”
(3) 自動化ゲートシステム“Automated Biometrics Clearance Gate System (ABCG)”
6. おわりに
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指静脈認証技術と金融分野を中心とした応用
Finger Vein Authentication Technology and Applications
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伊藤逸朗((株)日立製作所 金融システム事業部 全国金融システム本部 第一部 担当部長)
里本勝弘(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) 国内自動機事業部 国内営業ソリューション本部 日立営業ソリューション部 担当部長)
緒方日佐男(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) アドバンスト・テクノロジ事業部 営業技術部 担当課長)
江勝弘(日立オムロンターミナルソリューションズ(株) アドバンスト・テクノロジ事業部 事業部長)
近年,日本発のバイオメトリクス技術である指静脈認証技術が日本の金融機関を中心として急速に普及している。本稿では,金融機関で採用された指静脈認証技術の仕組みと利点,さらに指静脈認証を支える医学的・統計的知見について説明する。また,各種のバイオメトリクス技術の中で,指静脈認証が金融機関で選ばれた理由を考察する。最後に金融分野以外の応用や今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 指静脈認証技術の仕組みと特徴
3. 指静脈認証技術の評価
4. 指静脈認証に対する医学的知見と統計的検証
4.1 指静脈認証技術に対する医学的知見
(1) 普遍性
(2) 唯一性
(3) 持続性
4.2 指静脈パターンの唯一性に対する統計的検証
5. 金融分野での指静脈認証応用
5.1 金融分野で求められる要件と指静脈認証技術
(1) 信頼性側面
(2) 操作性側面
(3) バリアフリー側面
(4) 汎用性側面
5.2 指静脈認証の採用状況
5.3 指静脈認証の活用事例
(1) 高セキュリティーなサービス
(2) セキュリティーと利便性を選択可能なサービス
5.4 生体認証機能付きICキャッシュカードの相互利用
5.5 金融機関での生体認証業務の広がり
6. 入退室管理,ログイン管理,鍵管理への応用
7.今後の展開
8.おわりに
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手のひら静脈認証
Palm Vein Authentication
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渡辺正規((株)富士通研究所 主任研究員)
手のひら静脈認証は,手のひらの静脈パターンを個人の識別情報とする生体認証技術である。手のひらの静脈パターンは複雑で広く豊富な情報をもっているため,個人の識別精度が高い。また,センサーに直接触れることなく非接触で手のひらの静脈を読み取るので衛生的である。手のひら静脈認証の原理のほか,適用事例にも言及する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触型手のひら静脈認証
2.1 手のひら静脈認証とは
2.2 撮影原理
2.3 非接触型による実現
2.4 認証精度
3. 適用事例
3.1 金融ソリューション
3.2 入退室管理システム
3.3 PCログインへの適用
3.4 ヘルスケアソリューション
3.5 その他
4. 国際標準化
5. おわりに
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声紋認証
Voice Authentication
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木村晋太((株)アニモ 副社長)
電子商取引や電子政府が本格化するにつれ,バイオメトリクスによる本人認証技術が注目されている。広範な普及や利便性を考えた場合,バイオメトリクス技術の中でも,音声による本人認証技術である声紋認証に優位点が多い。本稿では,声紋認証について,その歴史,特徴,方式,実用化事例および課題について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 声紋認証の特徴
3. 声紋認証方式の原理
3.1 音声の特徴パラメーター
3.2 声紋認証の方式
3.3 声紋認証のシステム構成
3.4 認証誤り率としきい値
4. 実用化事例
4.1 声紋認証パッケージ製品
4.1.1 キーワード発話認証ミドルウェア
4.1.2 自由発話認証ミドルウェア
4.1.3 声紋認証サーバー
4.2 応用事例
4.2.1 入退出管理
4.2.2 テレホンバンキング
5. 声紋認証の課題
5.1 雑音
5.2 経時変化
5.3 詐称
6. おわりに
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サイン照合システム
Signature Verification System
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茶位利昭(ウィッツェル(株) 取締役)
手書きのサインで個人を確認できる,動的サイン照合システムの利用者数は,12万人以上になっている。今後は,高い認証率が必要なセキュリティーの利用だけでなく,電子文書へのサインや,アミューズメント分野への利用も考えられている。また,動的サイン照合技術と,静的サイン照合技術を融合させた新しいサイン照合技術の実用化もみえており,従来文書への応用も始まりつつある。ここでは,サイン照合システムの現状と新しい照合技術について記す。
【目次】
1. はじめに―サイン照合技術は第3フェーズへ―
2. 動的サイン照合システムの利用
2.1 サインで認証を行うということ:他の生体認証との違い
2.1.1 意思の確認
2.1.2 強制的な照合
2.1.3 無限数の登録パターン
2.1.4 特徴の永続性
2.1.5 未対応者
3. 動的サイン照合技術
3.1 利用するサインデータ形式
3.2 サイン入力装置
3.3 サイン登録
3.3.1 正規化
3.3.2 リサンプリングによる情報量の補正
3.4 サインの照合
4. 動的サイン認証と静的サイン認証の融合―第3フェーズのサイン認証―
4.1 動的サイン認証と静的サイン認証の違い
5. 静的サイン照合技術
5.1 利用するサインデータ形式
5.2 サイン入力装置
5.3 サイン登録
5.3.1 チェーンコード法
5.3.2 濃度値勾配法
5.4 サイン照合
6. 動的サイン照合と静的サイン照合の組み合わせ
7. おわりに
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DNAによる個人認証方式とその応用
Personal Authentication System and its Application using DNA Biological Information
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板倉征男(情報セキュリティ大学院大学 教授)
DNA識別技術の原理は,DNAの塩基配列の中から個人差のある配列部分を抽出し,その断片的な情報を組み合わせて識別情報とするもので,一生不変なデジタル情報として高い識別能力と確定性をもつことが他の生体情報では得られない大きな特徴である。本稿では,これまでのDNA識別技術の原理を説明し,将来その技術を適用した社会システムとしてどのような構想が考えられるかを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. DNAの個人識別情報とは
2.1 DNAの仕組み
2.2 STRによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
2.3 SNPによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
3. DNA識別技術によるDNA認証方式
3.1 DNA識別技術の特徴
(1) 生涯不変性が高く識別精度が高い
(2) 識別アルゴリズムが不要で標準化作業は容易である
(3) 暗号化が容易で暗号鍵に組み込みが可能である
3.2 DNA識別技術を用いた本人認証方式
3.3 社会システムとしてのDNA認証システム
4. DNA認証方式の将来
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Material Report
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R&D
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微小球共振器を用いたマイクロ光配線技術の可能性と将来展望
Micron-scale Optical Waveguide by connected Microsphere Resonator
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三井正((独)物質・材料研究機構 量子ドットセンター ナノ物性グループ 主任研究員)
若山 裕((独)物質・材料研究機構 半導体材料センター 半導体デバイス材料グループ 主席研究員)
小野寺恒信(東北大学 多元物質科学研究所 博士研究員)
高谷洋輔(東北大学 多元物質科学研究所 修士課程)
及川英俊(東北大学 多元物質科学研究所 教授)
高屈折率の光共振器を連結させて作る光導波路(CROW)は,クラッドを必要とせず,共振器自体を配列することで自在に光配線が可能である。特に,微小球を共振器として使う方法は自己組織化手法を用いて配列することが可能なため,より簡便なプロセスでの作製が期待できる。今回,パターニングを行った基板を鋳型とすることで微小球を正確に配列し,その内部の伝播光を導波路-集光モード近接場光学顕微鏡で観察を行った。その結果,異なる共振波長の光を分岐させ,分波器としても機能することが明らかになった。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング基板を用いた自己組織化プロセス
3. 近接場光学顕微鏡を用いたCROW内部伝播光の観察
4. 直角分岐部での光の伝播とマイクロ分波器機能
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて(2)
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運動機能支援装具
Development of a Power-assisting Device and Control Method
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小笠原司(奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 教授)
上田淳(ジョージア工科大学 機械工学科 Assistant Professor)
【目次】
1. はじめに
2. パワーアシスト装具を用いた局所的な筋力制御
3. パワーアシスト装具と筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.1 空気圧ゴム人工筋を用いたパワーアシスト装具
3.2 上肢の筋骨格モデル
3.3 筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.4 筋骨格モデルを用いた筋力推定
4. 筋力制御アルゴリズム
Step 1:パワーアシスト装具非駆動時の筋力推定
Step 2:人工筋駆動力の計算
Step 3:パワーアシスト装具駆動時の筋力推定
Step 4:パワーアシスト装具の駆動
5. 数値例および実験
6. おわりに
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Market data
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レアメタルの市場動向
Market of Rare Metals
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 需給関係
4. 企業動向
(1) 東芝
(2) 東邦亜鉛
(3) 三井金属
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