Seminario di Tecnologie Biometriche per la Sicurezza Informatica

(Biometric Technology for Information Security)

Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica

Corso di Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettronica ed Informatica

(Ph.D. course on Electronic and Computer Science Engineering)

 

SITE UPDATED ON 28/02/2011!!!! REGISTRATION IS NOW OPEN!!!!

Obbiettivi del seminario. Il seminario si propone di fornire allo studente una panoramica introduttiva alle tecnologie biometriche per il riconoscimento personale, illustrando i principali algoritmi per l’estrazione di “feature” ed il calcolo di un “punteggio” di similarità tra biometrie di soggetti differenti. Vengono poi dati cenni sulla biometria multimodale. Il seminario affronta l’argomento sia dal punto di vista scientifico, allacciandosi in particolare al corso di Riconoscimento di Forme (la biometria può essere vista in un certo senso come un’applicazione dei concetti esposti in quel corso), che dal punto di vista tecnologico, in particolare illustrando i principali prodotti commerciali nel mercato e come essi si integrano in un sistema finalizzato alla sicurezza informatica, ed evidenziandone pregi e difetti. Dove possibile, gli studenti verranno invitati a compiere il test di alcuni sistemi "sul campo", attraverso alcune demo legate alle attività del gruppo di ricerca PRA o al Laboratorio di Intelligenza d'Ambiente presso Sardegna Ricerche (Pula).

Topic of the seminary. A brief introduction to biometric technologies for personal recognition. Main algorithms for features extraction, matching score computation are shown. Multimodal biometrics are also treated. The topic is discussed from the scientific point of view (as a particular case of pattern recognition problems), technological (sensors, commercial products already present in the market). Pros and cons of such systems are finally discussed. If possible, students will be invited to personally test some systems developed in the PRAG laboratory or in the Ambient Intelligence Laboratory (Sardegna Ricerche).

Prerequisiti. Per seguire proficuamente il seminario è consigliabile per lo studente essere in possesso dei fondamenti di statistica (variabili aleatorie, distribuzioni) ed aver seguito il corso di Riconoscimento di Forme.

Students are strongly invited to study some fundamentals of statistics and pattern recognition, and artificial intelligence to fully enjoy the course.

Argomenti trattati (Topics):

2 ore – Introduzione e richiami di riconoscimento di forme (Statistical and pattern recognition foundamentals). Slides

7 ore – Impronte digitali (Fingerprints). Slides

7 ore – Volti (Faces). Slides

4 ore – Biometria multi-modale (Multimodal biometrics). Slides

2 ore – Prodotti commerciali ed intelligenza d’ambiente (Commercial products and Ambient Intelligence). Slides

 

Programma (Programme):

  • Introduzione (Introduction). La biometria. Motivazioni e potenzialità. Panoramica di un sistema biometrico: verifica e riconoscimento personale. (Biometry. Motivations and potentialities. A simple biometric system: verification and identification)

  • Richiami di Riconoscimento di Forme e Statistica. (Fundamentals of statistic and pattern recognition). Sensoring. Feature extraction, processing. Classification. Parametri di valutazione (legati in particolare ad un sistema biometrico). Stima di distribuzioni. Test di verifica di ipotesi. (Sensoring. Feature extraction, processing. Classification. Evaluation parameters. Probability Distributions. Hypothesis verification tests)

  • Impronte digitali (Fingerprints). Definizione. Sensoring di impronte. Estrazione di caratteristiche. Algoritmi di “match”. Vulnerabilità dei sistemi biometrici: sistemi basati su impronte. Metodologie “anti-spoofing”. (Definition. Fingerprint scanners. Feature extraction. Matching algorithms. Vulnerabilities in fingerpritn verification systems. "Anti-spoofing" methodologies) 

  • Volti (Faces). Definizione. Sensoring di volti. Estrazione di caratteristiche. Algoritmi di “match”.(Definition. Face acquisition. Feature extraction. Matching algorithms)

  • Biometria multimodale. (Multimodal biometrics). Definizione. Motivazioni. Metodologie di integrazione: il livello “feature” ed il livello “score”. (Definition. Motivations. Feature-level and score-level fusion of multiple matchers)

  • Prodotti commerciali. (Commercial products and Ambient Intelligence). Principali prodotti relativi ad impronte, volti ed altre biometrie.  Applicazioni innovative per l’intelligenza d’ambiente. (Main available fingerprint and face products on the market. Novel applications for ambient intelligence)

Accreditamento (1 CFU): Preparazione di una tesina finalizzata all’approfondimento di uno degli argomenti del seminario. E' anche possibile l'accreditamento congiunto con i corsi di Riconoscimento di Forme e di Intelligenza Artificiale. I dettagli vanno discussi col docente.

Ph.D. Students will do a test for gaining the 3 credits of the course. Test Sample



Possibili argomenti per le tesine

Impronte digitali

  • Stato dell’arte tecnologico sui sensori di impronte

  • Algoritmi tessiturali per il riconoscimento di impronte

  • Riconoscimento di impronte basato sui pori

  • Volti e “liveness detection”

Volti

  • Riconoscimento delle espressioni facciali: stato dell’arte

  • Algoritmi di riconoscimento del volto basati su trasformazioni lineari

  • Riconoscimento di impronte basato sui pori

Sistemi biometrici multimodali

  • Algoritmi di fusione parallela

  • Algoritmi per la fusione seriale

  • Sistemi biometrici adattativi: stato dell’arte



Important Dates (2011)

Each lesson will take 4 hours.

Introductory talk: February, 1st, 9.00 a.m. - room X

February, 3rd, 9.00 a.m. - room X

February, 7th, 9.00 a.m. - room X

February, 9th, 9.00 a.m. - room X

February, 11th, 9.00 a.m. - room X



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