Είναι τα δακτυλικά αποτυπώματα μοναδικά; Όχι πραγματικά, διαπιστώνει μια μελέτη που βασίζεται σε AI

By | January 13, 2024

Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με πληροφορίες για συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα..



CNN

«Πιστεύετε ότι κάθε δακτυλικό αποτύπωμα είναι πραγματικά μοναδικό; »

Είναι μια ερώτηση που έκανε ένας καθηγητής στον Gabe Guo σε μια περιστασιακή συνομιλία ενώ ήταν κολλημένος στο σπίτι κατά τη διάρκεια των lockdown για τον Covid-19, περιμένοντας να ξεκινήσει την πρώτη του χρονιά στο Πανεπιστήμιο Columbia. «Δεν ήξερα ότι αυτή η συνομιλία θα έθεσε τη βάση για τη ζωή μου τα επόμενα τρία χρόνια», είπε ο Guo.

Ο Guo, τώρα προπτυχιακός στο τμήμα επιστήμης υπολογιστών της Κολούμπια, ηγήθηκε μιας ομάδας που διεξήγαγε μια μελέτη για το θέμα, με τον καθηγητή του Πανεπιστημίου στο Μπάφαλο Wenyao Xu ως έναν από τους συν-συγγραφείς του. Δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Science Advances, η εργασία φαίνεται να ανατρέπει μια από καιρό αποδεκτή αλήθεια σχετικά με τα δακτυλικά αποτυπώματα: Σύμφωνα με τον Guo και τους συνεργάτες του, δεν είναι όλα μοναδικά.

Στην πραγματικότητα, τα περιοδικά απέρριψαν την εργασία αρκετές φορές προτού η ομάδα ασκήσει έφεση και τελικά την έκανε αποδεκτή από την Science Advances. «Στην αρχή, υπήρξε μεγάλη αντίσταση από την ιατροδικαστική κοινότητα», θυμάται ο Guo, ο οποίος δεν είχε εμπειρία στην εγκληματολογική επιστήμη πριν από τη μελέτη.

«Για την πρώτη ή δύο εκδοχές του χαρτιού μας, είπαν ότι ήταν γνωστό ότι κανένα δαχτυλικό αποτύπωμα δεν ήταν το ίδιο. Υποθέτω ότι αυτό βοήθησε πραγματικά στη βελτίωση της μελέτης μας, επειδή απλώς συνεχίσαμε να βάζουμε περισσότερα δεδομένα σε αυτήν (αυξάνοντας την ακρίβεια) μέχρι που τελικά τα στοιχεία ήταν αδιάψευστα», είπε.

Για να καταλήξει στα εκπληκτικά αποτελέσματά της, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που ονομάζεται δίκτυο βαθιάς αντίθεσης, που χρησιμοποιείται συνήθως για εργασίες όπως η αναγνώριση προσώπου. Οι ερευνητές πρόσθεσαν τη δική τους ανατροπή σε αυτό και στη συνέχεια το συμπλήρωσαν με μια βάση δεδομένων της κυβέρνησης των ΗΠΑ με 60.000 ζεύγη δακτυλικών αποτυπωμάτων που άλλοτε ανήκαν στο ίδιο άτομο (αλλά από διαφορετικά δάχτυλα) και άλλοτε ανήκαν σε διαφορετικούς ανθρώπους.

Κατά τη λειτουργία του, το σύστημα που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη ανακάλυψε ότι τα δακτυλικά αποτυπώματα από διαφορετικά δάχτυλα του ίδιου ατόμου μοιράζονταν ισχυρές ομοιότητες και επομένως ήταν σε θέση να προσδιορίσει πότε τα δακτυλικά αποτυπώματα ανήκαν στο ίδιο άτομο και πότε δεν ανήκαν, με ακρίβεια για μονό ζευγάρι. κορυφώνεται στο 77%, το οποίο φαίνεται να διαψεύδει το γεγονός ότι κάθε δακτυλικό αποτύπωμα είναι «μοναδικό».

«Βρήκαμε μια αυστηρή εξήγηση για το γιατί συμβαίνει αυτό: τις γωνίες και τις καμπυλότητες στο κέντρο του δακτυλικού αποτυπώματος», είπε ο Guo.

Για εκατοντάδες χρόνια εγκληματολογικής ανάλυσης, πρόσθεσε, οι άνθρωποι έχουν μελετήσει διαφορετικά χαρακτηριστικά που ονομάζονται «λεπτομερείς», τα κλαδιά και τα άκρα των ραβδώσεων δακτυλικών αποτυπωμάτων που χρησιμοποιούνται ως παραδοσιακοί δείκτες για τη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων. «Είναι ιδανικά για αντιστοίχιση δακτυλικών αποτυπωμάτων, αλλά δεν είναι αξιόπιστα για την εύρεση συσχετίσεων μεταξύ των δακτυλικών αποτυπωμάτων του ίδιου ατόμου», είπε ο Guo. «Και αυτή είναι η εικόνα που είχαμε».

Οι συγγραφείς δήλωσαν ότι γνώριζαν πιθανές προκαταλήψεις στα δεδομένα. Αν και πιστεύουν ότι το σύστημα AI λειτουργεί περίπου το ίδιο μεταξύ φύλων και φυλών, για να μπορεί το σύστημα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές ιατροδικαστικές αναλύσεις, απαιτείται πιο προσεκτική επικύρωση μέσω της ανάλυσης μιας ολοένα και μεγαλύτερης βάσης δεδομένων δακτυλικών αποτυπωμάτων, σύμφωνα με τη μελέτη.

Ωστόσο, ο Guo εξέφρασε τη βεβαιότητα ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να βελτιώσει τις ποινικές έρευνες.

«Η πιο άμεση εφαρμογή είναι ότι μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία νέων οδηγών για κρυολογήματα, όπου τα δακτυλικά αποτυπώματα που αφήνονται στον τόπο του εγκλήματος προέρχονται από διαφορετικά δάχτυλα από αυτά που έχουν καταγραφεί», είπε. «Αλλά από την άλλη πλευρά, δεν θα βοηθήσει απλώς να πιαστούν περισσότεροι εγκληματίες. Θα βοηθήσει επίσης αθώους ανθρώπους που μπορεί να μην χρειάζεται πλέον να αντιμετωπίζουν περιττές έρευνες. Και νομίζω ότι αυτό είναι μια νίκη για την κοινωνία.

Η χρήση τεχνικών βαθιάς μάθησης σε εικόνες δακτυλικών αποτυπωμάτων είναι ένα ενδιαφέρον θέμα, σύμφωνα με τον Christophe Champod, καθηγητή ιατροδικαστικής στη Σχολή Ποινικής Δικαιοσύνης στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης στην Ελβετία. Ωστόσο, ο Champod, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, είπε ότι δεν πιστεύει ότι η εργασία αποκάλυψε κάτι νέο.

«Το επιχείρημά τους ότι αυτά τα σχήματα συσχετίζονται κάπως μεταξύ των δακτύλων είναι γνωστό από τις πρώτες μέρες της λήψης δακτυλικών αποτυπωμάτων, όταν γινόταν με το χέρι, και έχει τεκμηριωθεί εδώ και χρόνια», είπε. «Νομίζω ότι υπερπώλησαν την εφημερίδα τους, λόγω έλλειψης γνώσεων, κατά τη γνώμη μου. Χαίρομαι που ανακάλυψαν ξανά κάτι γνωστό, αλλά βασικά είναι μια καταιγίδα σε ένα φλιτζάνι τσαγιού.

Σε απάντηση, ο Guo είπε ότι κανείς ποτέ δεν έχει ποσοτικοποιήσει ή χρησιμοποιήσει συστηματικά τις ομοιότητες μεταξύ των δακτυλικών αποτυπωμάτων από διαφορετικά δάχτυλα του ίδιου ατόμου στον ίδιο βαθμό με τη νέα μελέτη.

«Είμαστε οι πρώτοι που επισημαίνουμε ρητά ότι η ομοιότητα οφείλεται στον προσανατολισμό της κορυφογραμμής στο κέντρο του δακτυλικού αποτυπώματος», είπε ο Guo. «Επιπλέον, είμαστε οι πρώτοι που επιχειρούμε να ταιριάξουμε δακτυλικά αποτυπώματα από διαφορετικά δάχτυλα του ίδιου ατόμου, τουλάχιστον με ένα αυτοματοποιημένο σύστημα».

Gabe Guo/Columbia Engineering

Το σύστημα που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη για τον εντοπισμό ομοιοτήτων μεταξύ των δακτυλικών αποτυπωμάτων θα μπορούσε να είναι χρήσιμο στην ανάλυση της σκηνής του εγκλήματος, είπαν οι συγγραφείς.

Ο Simon Cole, καθηγητής στο τμήμα εγκληματολογίας, δικαίου και κοινωνίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Irvine, συμφώνησε ότι το άρθρο ήταν ενδιαφέρον, αλλά είπε ότι η πρακτική του χρησιμότητα ήταν υπερεκτιμημένη. Ο Cole επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

«Δεν κάναμε «λάθος» με τα δακτυλικά αποτυπώματα», είπε για τους ιατροδικαστές. «Η αναπόδεικτη αλλά διαισθητικά αληθινή δήλωση ότι δεν υπάρχουν δύο δακτυλικά αποτυπώματα «ακριβώς ίδια» δεν διαψεύδεται από την ανακάλυψη ότι τα δακτυλικά αποτυπώματα είναι παρόμοια. Τα δακτυλικά αποτυπώματα διαφορετικών ανθρώπων, καθώς και του ίδιου ατόμου, ήταν πάντα γνωστό ότι είναι παρόμοια.

Η εφημερίδα αναφέρει ότι το σύστημα θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε σκηνές εγκλήματος στις οποίες τα δακτυλικά αποτυπώματα που βρέθηκαν προέρχονται από διαφορετικά δάχτυλα από αυτά στο ποινικό μητρώο, αλλά ο Κόουλ είπε ότι αυτό μπορεί να συμβεί μόνο σε σπάνιες περιπτώσεις, επειδή όταν λαμβάνονται τα αποτυπώματα, τα 10 δάχτυλα και συχνά οι παλάμες καταγράφονται τακτικά. «Δεν καταλαβαίνω ακριβώς πότε πιστεύουν ότι οι αρχές επιβολής του νόμου θα έχουν καταγράψει μόνο μερικά, αλλά όχι όλα, από τα δακτυλικά αποτυπώματα ενός ατόμου», είπε.

Η ομάδα πίσω από τη μελέτη λέει ότι είναι σίγουρη για τα αποτελέσματα και έχει κάνει τον κώδικα AI ανοιχτό κώδικα για επαλήθευση άλλων, μια κίνηση που επαίνεσαν οι Champod και Cole. Αλλά ο Guo είπε ότι η σημασία της μελέτης υπερβαίνει τα δακτυλικά αποτυπώματα.

«Δεν πρόκειται μόνο για την εγκληματολογία, αλλά και για την τεχνητή νοημοσύνη. Οι άνθρωποι εξετάζουν τα δακτυλικά αποτυπώματα για όσο καιρό υπάρχουμε, αλλά κανείς δεν παρατήρησε ποτέ αυτή την ομοιότητα έως ότου η τεχνητή νοημοσύνη μας την ανέλυσε. Αυτό είναι μια απόδειξη της δύναμης της τεχνητής νοημοσύνης να αναγνωρίζει αυτόματα και να εξάγει σχετικά χαρακτηριστικά», είπε.

«Νομίζω ότι αυτή η μελέτη είναι απλώς το πρώτο ντόμινο σε μια τεράστια σειρά από αυτά τα πράγματα. Θα δούμε ανθρώπους να χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη για να ανακαλύψουν πράγματα που κυριολεκτικά κρύβονταν σε κοινή θέα, ακριβώς μπροστά στα μάτια μας, όπως τα δάχτυλά μας. »

Category: A.I

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *