HK40081499B - System and method for disentangling features specific to users, actions and devices recorded in motion sensor data - Google Patents

Claims (15)

1. Procédé mis en oeuvre par ordinateur pour démêler des caractéristiques discriminantes d'un utilisateur d'un dispositif, à partir de signaux de mouvement capturés par un dispositif mobile présentant un ou plusieurs capteurs de mouvement, le procédé comprenant les étapes ci-dessous consistant à :

   fournir, au niveau d'un processeur, un ou plusieurs signaux de mouvement capturés par le dispositif mobile ;

   diviser, au moyen du processeur, chaque signal de mouvement capturé, en segments ;

   convertir, au moyen du processeur, en utilisant un ou plusieurs algorithmes de traduction entraînés, les segments, en segments traduits, dans lesquels ledit un ou lesdits plusieurs algorithmes de traduction entraînés comprennent un ou plusieurs réseaux antagonistes génératifs à cohérence de cycle (GAN cycliques), et dans lesquels les segments traduits comprennent des signaux de mouvement synthétiques qui simulent des signaux de mouvement provenant d'un autre dispositif ;

   fournir, au moyen du processeur, les segments et les segments traduits, en tant qu'entrées, à un système d'apprentissage automatique ; et

   extraire, au moyen du processeur, en utilisant le système d'apprentissage automatique qui applique un ou plusieurs algorithmes d'extraction de caractéristiques, des caractéristiques discriminantes de l'utilisateur, à partir des segments et des segments traduits.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les caractéristiques discriminantes de l'utilisateur sont utilisées en vue d'identifier l'utilisateur dans le cadre d'une utilisation future du dispositif par l'utilisateur.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit un ou lesdits plusieurs capteurs de mouvement comprennent au moins l'un parmi un gyroscope et un accéléromètre.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit un ou lesdits plusieurs signaux de mouvement correspondent à une ou plusieurs interactions entre l'utilisateur et le dispositif mobile.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les signaux de mouvement incluent des caractéristiques discriminantes de l'utilisateur, des caractéristiques discriminantes d'actions mises en oeuvre par l'utilisateur et des caractéristiques discriminantes du dispositif mobile, dans lequel l'étape consistant à diviser ledit un ou lesdits plusieurs signaux de mouvement capturés, en les segments, élimine les caractéristiques discriminantes des actions mises en oeuvre par l'utilisateur, et dans lequel les étapes consistant à convertir les segments en les segments traduits, et à fournir les segments et les segments traduits au système d'apprentissage automatique, éliminent efficacement les caractéristiques discriminantes du dispositif mobile.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape consistant à diviser en segments ledit un ou lesdits plusieurs signaux de mouvement capturés, consiste à diviser chaque signal de mouvement en un nombre fixe de segments, dans lequel chaque segment est d'une longueur fixe.
7. Procédé mis en oeuvre par ordinateur pour authentifier un utilisateur d'un dispositif mobile à partir de signaux de mouvement capturés par le dispositif mobile présentant un ou plusieurs capteurs de mouvement, le procédé comprenant les étapes ci-dessous consistant à :

   fournir, au niveau d'un processeur, un ou plusieurs signaux de mouvement capturés ;

   diviser, au moyen du processeur, ledit un ou lesdits plusieurs signaux de mouvement capturés, en segments ;

   convertir, au moyen du processeur, en utilisant un ou plusieurs algorithmes de traduction entraînés, les segments, en segments traduits, dans lesquels ledit un ou lesdits plusieurs algorithmes de traduction entraînés comprennent un ou plusieurs réseaux antagonistes génératifs à cohérence de cycle (GAN cycliques), et dans lesquels les segments traduits comprennent des signaux de mouvement synthétiques qui simulent des signaux de mouvement provenant d'un autre dispositif ;

   fournir, au moyen du processeur, les segments et les segments traduits, en tant qu'entrées, à un système d'apprentissage automatique ; et

   classer, au moyen du processeur, en utilisant le système d'apprentissage automatique, les segments et les segments traduits, comme appartenant à un utilisateur autorisé, ou comme appartenant à un utilisateur non autorisé, en attribuant un score à chacun des segments et des segments traduits ;

   appliquer, au moyen du processeur, un schéma de vote ou un modèle de méta-apprentissage, sur les scores attribués aux segments et aux segments traduits ; et

   déterminer, au moyen du processeur, sur la base du schéma de vote ou du modèle de méta-apprentissage, si l'utilisateur est un utilisateur autorisé.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de classification comprend les étapes ci-dessous consistant à :

   comparer les segments et les segments traduits à des caractéristiques de l'utilisateur autorisé extraites de segments d'échantillon de l'utilisateur autorisé au cours d'un processus d'inscription, dans lesquelles les caractéristiques sont stockées sur le support de stockage ; et

   attribuer, à chaque segment, un score basé sur un modèle de classification.
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape consistant à diviser en segments ledit un ou lesdits plusieurs signaux de mouvement capturés, consiste à diviser chaque signal de mouvement en un nombre fixe de segments, dans lequel chaque segment est d'une longueur fixe, et dans lequel au moins certains des segments se chevauchent.
10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de conversion comprend les étapes ci-dessous consistant à :

    traduire les segments, par l'intermédiaire d'un premier générateur, en les segments traduits, lesquels imitent des segments générés sur un autre dispositif ; et

    retraduire les segments traduits, par l'intermédiaire d'un deuxième générateur, en vue d'imiter des segments générés sur le dispositif mobile.
11. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les segments traduits comprennent des signaux de mouvement synthétiques qui simulent des signaux de mouvement provenant d'un autre dispositif.
12. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de fourniture comprend les étapes ci-dessous consistant à :

    extraire, au moyen du processeur, en faisant appel à une ou plusieurs techniques d'extraction de caractéristiques, des caractéristiques des segments et des segments traduits, en vue de former des vecteurs de caractéristiques ; et

    employer un modèle de classification appris, sur les vecteurs de caractéristiques qui correspondent aux segments et aux segments traduits.
13. Système destiné à démêler des caractéristiques discriminantes d'un utilisateur d'un dispositif, à partir de signaux de mouvement capturés sur un dispositif mobile présentant au moins un capteur de mouvement, et à authentifier l'utilisateur du dispositif mobile, le système comprenant :

    une interface de communication de réseau ;

    un support de stockage lisible par ordinateur ;

    un processeur configuré de manière à interagir avec l'interface de communication de réseau et le support de stockage lisible par ordinateur, et à exécuter un ou plusieurs modules logiciels stockés sur le support de stockage, incluant :

    un module de segmentation qui, lorsqu'il est exécuté, configure le processeur de manière à diviser chaque signal de mouvement capturé en segments ;

    un module de conversion qui, lorsqu'il est exécuté, configure le processeur de manière à convertir les segments en segments traduits, en utilisant un ou plusieurs réseaux antagonistes génératifs à cohérence de cycle (GAN cycliques), dans lesquels les segments traduits comprennent des signaux de mouvement synthétiques qui simulent des signaux de mouvement provenant d'un autre dispositif ;

    un module d'extraction de caractéristiques qui, lorsqu'il est exécuté, configure le processeur de manière à extraire des caractéristiques discriminantes de l'utilisateur, à partir des segments et des segments traduits, au moyen du processeur, en utilisant un système d'apprentissage automatique ;

    un module de classification qui, lorsqu'il est exécuté, configure le processeur de manière à attribuer des scores aux segments et aux segments traduits, et à déterminer si les segments et les segments traduits appartiennent à un utilisateur autorisé ou à un utilisateur non autorisé, sur la base de leurs scores respectifs ; et

    un module de méta-apprentissage qui, lorsqu'il est exécuté, configure le processeur de manière à appliquer un schéma de vote ou un modèle de méta-apprentissage sur les scores attribués aux segments et aux segments traduits, sur la base de segments stockés correspondant à l'utilisateur.
14. Système selon la revendication 13, dans lequel le module de conversion configure le processeur de manière à traduire les segments, par l'intermédiaire d'un premier générateur, en les segments traduits, lesquels imitent des segments générés sur un autre dispositif, et à retraduire les segments traduits, par l'intermédiaire d'un deuxième générateur, pour imiter des segments générés sur le dispositif mobile.
15. Système selon la revendication 13, dans lequel le module d'extraction de caractéristiques est en outre configuré de manière à employer un modèle de classification appris sur les caractéristiques extraites qui correspondent aux segments et aux segments traduits.