Teknoloji denilince akla, insan hayatına katma değer getiren, işlemleri hızlandıran ve güvenliği artıran bilimsel gelişmeler gelmektedir. Günümüzde zaman ve güvenlik tartışılmaz derecede önemlidir. Bu nedenle hız ve güvenlik insan hayatının vazgeçilmez bir parçasıdır. Güvenliği göz ardı etmeden istenilen veriye ya da izne hızlı bir erişim bütün insanlığın yegâne isteğidir. Bu doğrultuda düşünülürse, eve kısa yürüme mesafesindeki bir kişinin ev sistemi tarafından doğru olarak tanınması ve kapının açılması kişinin hızlı bir şekilde evine girebilmesini ve fazladan çaba harcamamasını sağlar. Teknoloji insan hayatında zamanı boşa harcatan engelleri kaldırmaya hizmet etmelidir. Bu çalışma, bu amaca hizmet etmek amacıyla başlatılmıştır.
Durağan bir ses tanıma, taklit edilebilir ve aşılabilir bir durumdadır. Radyo frekans tabanlı tanımlama (RFID) gibi tanımlama cihazları da ele geçirilebilir ve sistem başkası tarafından aşılabilir. Ama her kişinin yürüyüş ve adımlarda yere uyguladığı baskı farklıdır. Dolayısıyla her yere vuruş ve çekişte çıkarılan seslerin derinliği ve dalga boyları ile süresi farklı olacaktır. Bu nedenle kolay kolay taklit edilemeyen ve diğer tanıma yöntemlerinden daha az uğraş ile kişi tanıma sisteminin oluşturulması hedeflenmektedir.
Çalışmanın ana amacı da yürürken çıkarılan ayak seslerinden kişi tanıma yapılabilmesidir.
Yürüyüş dinamikleri ve özellikleri hakkında kısa bir bilgi alındıktan sonra en uygun, en temiz ve ses analizine elverişli ses kayıtlarının alınması amacıyla bir ses kayıt cihazı kullanılmalıdır. Ses kaydının uzaktan alınması ve portatif olması açısından mikrofonlu bluetooth kulaklık kullanılmasına karar verildi.
Ses kayıt aparatının vücudun daha sabit bir noktasına sabitlenip kaydın oradan alınmasına karar verildi. Bunun için en yakın ve en uygun noktanın bel bölgesinin arka kısmı olduğu tespit edildi. Bu strateji projeksiyonunda bluetooth kulaklığı bel bölgesinde sabit duracak ve en az sarsıntıyla kayıt imkânı sağlayacak bir aparat geliştirildi.
Bluetooth kulaklık belden 22 cm olacak şekilde konumlandırıldı. Bunun amacı bel bölgesinde yürüyüşten kaynaklanacak seslerin kaydının minimuma indirilmesi ve her iki (sağ ve sol) ayağın üst orta noktasında konumlanarak, ikisine de eşit uzakta simetrik bir kaydın yapılmasına olanak sağlamaktır.
Denek grubunu Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi 1. sınıfta öğrenim gören 23’ü erkek, 7’si kız olmak üzere 30 lisans öğrencisi oluşturmaktadır.
Çalışma ortamı olarak Mühendislik Fakültesi sınıflarına gidiş yolundaki bir koridor seçilmiştir.
Ses kaydına başlamadan önce, yalın ve temiz bir kayıt yapmak amacıyla deneklerin elbise ve ceplerinde ses yapabilecek eşyalarını çıkarması ve kenara koyması sağlandı. Normal hayatta nasıl yürüyorlarsa öyle yürümeleri, farklı bir yürüyüş sergilememeleri istendi. Ardından denek grubundaki her kişiye geliştirilen belden ses kayıt aparatı takılarak koridorda bir tur gitmeleri, aynı şekilde başlanılan noktaya geri dönmeleri söylenerek bu süreç içindeki adım sesleri kaydedildi.
Her kişiden alınan yürüyüş ses kayıtları 10 eşit parçaya bölündü ve böylece toplamda 300 adet ses dosyası elde edilmiş oldu. Elde edilen ses verileri, kendi geliştirdiğim öznitelik çıkarım algoritması ve Matlab yazılımında DCMLBP (Dynamic Center Mirror Local Binary Pattern) kullanılarak öznitelik çıkarım işlemi uygulandı. Çıkarılan özniteliklerden en ayırt edilebilir olanlar, FSCNCA (Feature Selection for Classification) Metodu kullanılarak seçildi.
Çıkarılan ve seçilen bu öznitelik verileri Weka veri madenciliği uygulamasında SMO metodu uygulanarak analiz edildi.
300 adet öznitelik verisinin 287 tanesi doğru tahmin edildi. Başarı oranı %95,33 olarak gerçekleşti.
Geliştirilen öznitelik çıkarım algoritması yardımıyla WEKA’ya sunulan veriler ışığında gerçekleştirilen bu kişi tanıma yöntemi, mevcut durumda bile oldukça başarılı olsa da ileride yapılacak geliştirmelerle; daha verimli bir algoritma ve daha kaliteli ses kayıtlarının yapılmasının ardından, çok daha başarılı bir hale getirilebilmesinin önünde hiçbir engel olmadığı kanısına varılmıştır. Başarım oranı arttıkça, kişi sayısının getirdiği karmaşıklık ve hatalı tahminlerin oranlarının o denli düşeceği tahmin edilmektedir.
Çalışmanın en başında bahsedilen durum gibi, kapıya yürüme mesafesindeki bir kişinin adım seslerinin dinlenerek kapının o kişiye açılması üzerinde durulan bu çalışma; görüldüğü üzere çok yüksek başarım elde etmiştir. Mevcut sonuçlara bakıldığında, bundan sonraki çalışmalara ışık tutacak ve insan hayatını kolaylaştıracak birçok çalışmanın da önünü açmaktadır. Diğer kişi tanıma sistemlerindeki kişinin kendini tanıtması için harcanan süre ve emek, bu çalışmayla birlikte minimum düzeye çekilmiştir.
Basit bir insan zamanını nasıl öldüreceğini, değerli bir insan zamanını nasıl kazanacağını düşünür.
Musa ÜNSAL
Kırşehir BİL Koleji Bilişim Teknolojileri ve Yazılım Öğretmeni