Tesis:
Avances en el estudio, diseño y evaluación de sistemas interactivos multimodales en escenarios de seguridad biométrica.
- Autor: HERNANDEZ TRAPOTE, Alvaro
- Título: Avances en el estudio, diseño y evaluación de sistemas interactivos multimodales en escenarios de seguridad biométrica.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/6101/
- Director/a 1º: HERNANDEZ GOMEZ, Luís A.
- Director/a 2º: TORRE TOLEDANO, Doroteo
- Resumen: La Tesis que se presenta en este documento se enmarca dentro de dos áreas de investigación: la Biometría y la Interacción. Tradicionalmente en el ámbito de la Biometría la mayor parte de los estudios se han centrado en la evaluación de la eficacia de los distintos algoritmos y de las distintas técnicas y algoritmos empleadas en la tarea de identificación. Sin embargo, a pesar de la creciente madurez de estas tecnologías, su salto al gran público aconseja otro tipo de estudios 'centrados en el usuario'. Este es el trabajo que aborda esta Tesis. En primer lugar se ha realizado un análisis de las iniciativas más importantes para la definición y diseño de los sistemas interactivos. Mediante este estudio se han conseguido establecer algunos conceptos básicos de la interacción hombre-máquina, tales como, la multimodalidad (el uso de varias modalidades), la importancia de la selección y sincronización de las modalidades o la descripción del concepto de usabilidad (combinación de los aspectos de eficiencia, eficacia y satisfacción del usuario). Adicionalmente se señalan lagunas existentes en la evaluación de los sistemas interactivos para el campo de la Biometría. Posteriormente y soportado tanto por literatura especializada como por un proceso de reflexión propia se propone de manera justificada un entorno de experimentación y una metodología de trabajo para la evaluación de sistemas interactivos en escenarios de seguridad biométrica. Para ello se ha intentado potenciar las soluciones que aportan mayor flexibilidad al proceso de implementación y que se apoyan en recomendaciones y estándares existentes para planificar los experimentos y llevar a cabo los análisis de los resultados. Con todo ello se desarrollan tres experimentos: 1. Usabilidad de un sistema de acceso Web con autenticación biométrica (capítulo 5). En él se llevan a cabo pruebas con 43 usuarios sobre una aplicación web de control de acceso que utiliza tres tecnologías biométricas (huella, firma y voz). La experimentación se diseñó en base a las recomendaciones del organismo internacional IBG (International Biometric Group). Los análisis de la información obtenida reflejan algunas relaciones interesantes tales como la que se establece entre la facilidad de uso de las tecnologías y la seguridad percibida por los usuarios. 2. Estudio sobre la percepción y los aspectos interactivos asociados a un sistema multibiométrico Web (capítulo 6). Se plantea como continuación del anterior experimento. El servicio de control de acceso es similar aunque en este caso se requiere al usuario una identificación multibiométrica, es decir, con dos modalidades. Además se incluye una nueva modalidad, el reconocimiento de iris. En este estudio se profundiza en aspectos interactivos tales como la influencia de la falta de eficacia en la identificación o de los fallos en la captura de los rasgos biométricos sobre la percepción del sistema por parte del usuario. En este punto, se detecta una relación interesante, que ya se observa en el primer experimento, entre la seguridad y la facilidad de uso. También se explora la evolución tanto de las percepciones de los usuarios a lo largo del experimento como de las distintas estrategias de selección de las modalidades que adoptan los usuarios. Por último, se plantea un análisis comparativo entre la población de usuarios que realizó las pruebas con un agente animado -ECA- (25 usuarios) y los que sólo eran guiados por mensajes de texto (20 usuarios). La comparación resalta la diferencia del impacto en la privacidad entre los dos grupos. 3. Evaluación de la influencia de un ECA en un sistema de identificación biométrica para dispositivos móviles (capítulo 7). En este experimento se avanza en el estudio de las capacidades de comunicación y habilidades emocionales de los agentes virtuales para diálogos de entrenamiento y verificación biométrica por voz. Para ello se propone un escenario de identificación biométrica vocal que simula las características de un dispositivo móvil y cuyo objeto es dar acceso a los usuarios a una aplicación de supervisión del estado de los electrodomésticos de un hogar. El experimento se vuelve a realizar de forma comparativa con dos grupos de usuarios (18 de ellos con un ECA y otros 18 guiados únicamente por voz). A partir del análisis de la información obtenida se llega, principalmente, a dos conclusiones: la primera, que el ECA parece servir para mejorar el aprendizaje del flujo correcto del diálogo, al menos en los primeros momentos; la segunda, que un comportamiento más natural y emocional del ECA puede reducir el sentimiento de invasión de privacidad que anteriormente se hablá detectado. A la vista de las conclusiones alcanzadas en los experimentos se reafirma la necesidad de tener en cuenta los factores humanos para el diseño y planificación de servicios que cuenten con tecnologías de identificación biométrica. Como muestra de ello es destacable la relación que se ha observado entre la utilización de agentes virtuales y la sensación de los usuarios de perdida de privacidad. Este efecto parece desaparecer una vez que se dota al agente virtual de un papel más activo y con capacidades expresivas mayores. La investigación, tal como se ha resumido, apunta ésta y otras cuestiones relativas a la interacción de los usuarios con sistemas interactivos multimodales en escenarios de seguridad biométrica, al mismo tiempo que abre campos de trabajo de interés para la futura aceptación de esta tecnología por parte del gran público.