Hoja Técnica - · PDF fileHoja Técnica . BioMet®Fore . Presentación . BioMet®Fore® es un paquete de software patentado. 1 que ... lanzar un segundo cotejo, esta vez definitivo

BioMet®Soft S.L. [email protected] www.biometrosoft.com 1/9

Hoja Técnica

BioMet®Fore

Presentación BioMet®Fore® es un paquete de software patentado1

que incorpora una variedad de herramientas informáticas para el análisis de la fonación y el habla utilizando los métodos más avanzados en el estado del arte de las tecnologías del habla, y de marcado carácter científico. La Interfaz de Usuario de BioMet®Fore muestra la señal de voz grabada, la reconstrucción de la fuente glótica, y los resultados de su cotejo en términos de Similaridad, Especificidad de la muestra dubitada (Q), Especificidad de la muestra indubitada (S), cotejo (Match) y contracotejo (Mismatch) en términos de verosimilitud logarítmica (Loglikelihood Ratio), y fiabilidad del análisis (Reliability). Los resultados se ofrecen en escala logarítmica, y los referentes al cotejo se señalan en rojo cuando la hipótesis del fiscal prevalece frente a la defensa (como en el caso de la figura), o en verde cuando es la hipótesis de la defensa la que prevalece.

1 Patente nº P201131069 (España), Extensión de Patente nº PCT/ES-2012/000137, Solicitud de Patente en USA nº 14127202


Funcionalidad BioMet®Fore V.3.1 se ejecuta en un entorno Windows® 7.0 o superior, e incluye las siguientes funcionalidades:

• Análisis de habla fonada

El usuario puede registrar voz o habla, o seleccionar cualquier segmento de voz (habla fonada) previamente registrada, para su parametrización de cara a la evaluación del perfil biométrico del locutor, incluyendo: • Perfil de fuente glótica • Parámetros de distorsión clásicos evaluados sobre la fuente

glótica, como jitter, shimmer, relaciones ruido-armónicos, relaciones interarmónicas, etc.

• Parámetros Cepstrales evaluados sobre la fuente glótica • Singularidades espectrales de la fuente glótica • Estimados biomecánicos del pliegue vocal (masas y tensiones

de los pliegues vocales en cuerpo y cubierta) • Parámetros temporales asociados a cierres y aperturas de los

pliegues vocales • Parámetros de defecto de cierre de los pliegues vocales • Parámetros de temblor en la voz Estos parámetros se evalúan en forma síncrona con el ciclo de fonación, lo que les hace muy precisos en tareas de medida de calidad de voz y de biometría del locutor.

• Generación de documentación sobre análisis de la fonación

La aplicación produce documentación en Excel® de los análisis realizados pormenorizando los valores promedio de los parámetros estimados en el análisis, así como de su dispersión estadística (desviación estándar). También genera documentación gráfica en el estándar Adobe® pdf, como la que se muestra a continuación.

En la figura inmediatamente superior se muestra el resultado del


análisis de un segmento vocálico de la muestra questioned-1-speech.wav, seleccionado en la interfaz principal. En el panel superior se muestra un ciclo de onda glótica con buen cierre y ligero defecto de contacto. En el panel inferior se muestran 17 ciclos de fonación contiguos, correspondientes a un tono fundamental de 106.07 Hz como se muestra en la interfaz de usuario.

En la figura superior se aprecia el encaje de varios parámetros biomecánicos seleccionados por el usuario y generados por la aplicación (círculos rojos) respecto a una población de referencia, normalizados a 2 desviaciones estándar (triángulos azules), visualizándose qué parámetros son específicos del locutor, y por tanto, con mayor capacidad de distinción respecto al común de los locutores (en este caso se ve que los parámetros 37 - tensión del pliegue vocal y 64 - segundo coeficiente de temblor, son relevantes para el análisis por hallarse fuera de los límites de dos desviaciones estándar respecto a la población normativa). Las representaciones temporales y los gráficos estadísticos de los parámetros evaluados son guardados como documentos Adobe®pdf y depositados en la base de datos gestionada por la aplicación.

• Cotejo de voz Una vez que el experto (perito) haya procesado las muestras de fonación vocálica que crea convenientes a partir de las muestras de habla disponibles de tipo dubitado e indubitado, y almacenado las mismas en la base de datos de locutores gestionada por la aplicación, puede proceder al cotejo de voz mediante el botón Evaluate Scores en la interfaz de usuario principal, lo que abrirá una segunda interfaz de cotejo como la que se aprecia en la figura siguiente.


El experto debe designar las carpetas donde tenga disponibles los modelos de ronda de reconocimiento (Line-Up) que haya preparado, o los que acompañan a la aplicación por defecto (Model Set File KeyNames). También debe seleccionar las carpetas donde haya depositado las muestras generadas sobre el material indubitado (Control Set) y las extraídas del material dubitado (Test Set). Las ventanas editables permiten añadir o eliminar las muestras de evidencia que se desee utilizar en el cotejo. Para lanzar el cotejo se utiliza el botón Execute. En un primer paso se seleccionarán todos los parámetros biométricos disponibles (68). La herramienta ordenará los más relevantes estadísticamente (los que separan mejor unos locutores de otros según la muestra) en la ventana Statistics Template, por orden de relevancia. El experto puede seleccionar los que crea conveniente (16 es el tamaño aconsejable) y copiarlos en la ventana Analysis Template para lanzar un segundo cotejo, esta vez definitivo. Como resultado se genera una serie de figuras de apoyo y un informe resumen. La figura siguiente muestra las distribuciones estadísticas de los tres parámetros biométricos más relevantes (con mayor capacidad de diferenciación) relativas a los conjuntos de modelado, de evidencia indubitada, y dubitada.


Se puede observar que para los parámetros más relevantes (56, 52 y 59) las distribuciones de evidencia indubitada (rojo) y dubitada (verde) se solapan fuertemente entre sí, mientras que la distribución de los modelos de rueda de reconocimiento (azul) queda bien separada de aquellas. Este dato plantea de por sí que las muestras de evidencia indubitada y dubitada pueden proceder de un mismo locutor. Para cuantificar esta posibilidad globalmente se ofrece un gráfico de interpretación en el subespacio de cotejo definido por los tres parámetros más relevantes que se muestra a continuación.

En el mismo se observa que los vectores propios de las evidencias indubitada (puntos rojos) y dubitada (puntos azules) tienden a agruparse próximas unas a otras, alejadas de las muestras del conjunto poblacional de referencia (puntos verdes). Este es otro


indicio que soporta el posible encaje positivo del cotejo. Finalmente se muestra un tercer gráfico muy relevante, ya que permite visualizar globalmente, según todo el conjunto de parámetros utilizado, la distancia relativa entre el modelo de referencia (verde), el conjunto de evidencia indubitada (rojo) y el de evidencia indubitada (azul) en el hiperplano de cotejo, según la figura siguiente.

En dicho diagrama se observa que el conjunto dubitado (Qestioned-T) se halla muy próximo al conjunto dubitado (Suspect-C) y que ambos se encuentran alejados respecto al de referencia (Line-Up, M) en términos de distancias normalizadas, que se muestran en el propio gráfico (MDTC: Mahalanobis Distance from Questioned-T to Suspect-C; MDTM: Idem from Questioned-T to Reference-M; MDCM: Idem from Suspect-C to Reference-M). Este hecho manifiesta de nuevo la fuerza de la evidencia en el sentido de que las muestras indubitadas y dubitadas pueden proceder de un mismo locutor. En base a esta representación la aplicación publica las probabilidades condicionadas de cada comparación en la propia interfaz principal de usuario, de acuerdo con la secuencia: Similarity of Questioned to Suspect (log): -1.9 Similarity of Questioned to Line-Up (log): -45.8 Similarity of Suspect to Line-Up (log): -46.7 Loglikelihood Q-S relative to Q-M: +43.9 Loglikelihood Q-S relative to S-M: +44.8 Loglikelihood Q-M relative to S-M: +0.9 La Loglikelihood Q-S relative to Q-M (relación de verosimilitud de


la hipótesis del fiscal frente a la de la defensa) es la más relevante de todas, ya que indica la verosimilitud de que dubitada e indubitada procedan del mismo locutor (supuestamente favoreciendo los argumentos de la acusación), referidas a la probabilidad de que la dubitada se asemeje a la población general (argumento que podría exhibir la defensa). El resultado, en este caso, avala fuertemente la hipóteis del fiscal: ambas evidencias parecen proceder de la misma persona, descartándose que se trate de un caso fortuito, porque ambas evidencias se distancian mucho de la rueda de reconocimiento. La siguiente estimación Loglikelihood Q-S relative to S-M indica que cuando se compara la similaridad de evidencias entre sí frente a la especificidad de la evidencia indubitada, se llega a una conclusión equivalente, lo que constituye una doble garantía. La tercera estimación Loglikelihood Q-M relative to S-M indica que la diferencia de semejanzas entre la evidencia dubitada y la ronda de reconocimiento, y la evidencia indubitada y la ronda de reconocimiento es baja, lo que garantiza que el procedimiento de comparación es fiable, por lo equilibrado del mismo.

• Informe sobre el cotejo de voz

Los resultados anteriores se reunen en un documento resumen final que se genera en formato Adobe® pdf (DIN-A4 o letter apaisado), del cual se muestra un ejemplo en la figura que sigue.

Los informes incluyen la información referente al caso, los campos de códigos de caso indubitado (S) y dubitado (Q), los modelos de rueda de reconocimiento (Line-Up), las muestras indubitadas (S-samples) y dubitadas (Q-samples) utilizadas en el cotejo, los parámetros biométricos de la voz que se han empleado en orden de relevancia estadística, los resultados del cotejo (Matching) en


forma de verosimilitud entre Q y S, entre Q y la rueda de reconocimiento, y entre S y la rueda de reconocimiento, y el coeficiente logarítmico de verosimilitud entre la hipótesis del fiscal (Prosecutor) y la de la defensa (Defender). Para la interpretación de este resultado se aporta una escala de referencia, que permite calificar el resultado como Desencaje (Mismatch), Encaje Irrelevante (Irrelevant Match), Encaje Débil (Weak Match) o Encaje Fuerte (Strong Match). Como remate se agrega una frase de carácter legal que resume la conclusión final. En este caso, de fuerte evidencia a favor del encaje de muestras, la frase resumen es la siguiente: "La evidencia soporta fuertemente la verosimilitud de que las muestras dubitadas y las indubitadas hayan sido producidas por el mismo locutor", lo que se desprende de los múltiples datos gráficos y numéricos generados por el cotejo. A DESTACAR: La facilidad de generar un informe técnico detallado y completo en formato directamente imprimible para la firma del experto o exportable electrónicamente es una de las características principales de valor añadido de esta aplicación, que redunda en una mejora apreciable de la productividad del experto.

Material adicional

La aplicación va acompañada de un Manual de Utilización con información sobre la operación de la misma, así como de casos de estudio ilustrativos de su correcto uso. La interfaz de usuario y la documentación de la aplicación se hallan disponibles tanto en español como en inglés.

Formación y mantenimiento

BioMet®Soft imparte cursillos de formación sobre la utilización de la aplicación, de carácter gratuito para el cliente (consulte nuestra página www.biometrosoft.com). El precio de venta incluye el mantenimiento gratuito de la aplicación durante un año, con derecho a recibir las actualizaciones de las versiones que se liberen durante dicho período. La extensión del mantenimiento durante períodos de uno o más años es posible bajo demanda. BioMet®Soft facilita asistencia técnica al cliente por vía telemática o presencial bajo demanda.

Distribución BioMet®Fore se distribuye como un paquete software instalable en un computador bajo entorno Windows®. Dicha instalación puede ser realizada por el usuario o por BioMet®Soft bajo demanda.


También se distribuye sobre una plataforma de grabación y análisis en un ordenador portátil, incluyendo el micrófono externo de calidad para la realización de toma de voz y análisis.

Más información

Esta aplicación es utilizada entre otras entidades por: - Ministerio del Interior de España (Guardia Civil) - Consejo Superior de Investigaciones Científicas - Universidad de Alicante - Consultores forenses privados Visite nuestra página web para precios y productos www.biometrosoft.com, o bien póngase en contacto con nuestros servicios en:

[email protected]

http://www.biometrosoft.com/�

Documents

Hoja Técnica - · PDF fileHoja Técnica . BioMet®Fore . Presentación . BioMet®Fore® es un paquete de software patentado. 1 que ... lanzar un segundo cotejo, esta vez definitivo