Είναι τα δακτυλικά αποτυπώματα μοναδικά; Όχι και τόσο, λέει μελέτη βασισμένη στην Τεχνητή Νοημοσύνη

«Πιστεύετε ότι κάθε δακτυλικό αποτύπωμα είναι πράγματι μοναδικό;»

Είναι μια ερώτηση που έκανε ένας καθηγητής στον Gabe Guo κατά τη διάρκεια μιας χαλαρής συνομιλίας, ενώ είχε κολλήσει στο σπίτι του κατά τη διάρκεια της καραντίνας για τον κορονοϊό, περιμένοντας να ξεκινήσει το πρώτο έτος σπουδών του στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια. «Δεν ήξερα ότι αυτή η συζήτηση θα έθετε τις βάσεις για το επίκεντρο της ζωής μου για τα επόμενα τρία χρόνια», δήλωσε ο Guo.

Ο Guo, που τώρα σπουδάζει στο τμήμα πληροφορικής του Κολούμπια, ηγήθηκε μιας ομάδας που έκανε μια μελέτη για το θέμα, με τον καθηγητή, Wenyao Xu του Πανεπιστημίου του Μπάφαλο, ως έναν από τους συν-συγγραφείς του.

Πολλές αντιδράσεις από τους εγκληματολόγους – Απορρίφθηκε πολλές φορές η εργασία τους

Η εργασία που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Science Advances, φαίνεται να ανατρέπει μια από καιρό αποδεκτή αλήθεια για τα δακτυλικά αποτυπώματα: Δεν είναι, υποστηρίζουν ο Guo και οι συνάδελφοί του, όλα μοναδικά.

Στην πραγματικότητα, περιοδικά απέρριψαν την εργασία πολλές φορές προτού η ομάδα ασκήσει έφεση και τελικά την κάνει δεκτή στο Science Advances. «Υπήρξαν πολλές αντιδράσεις από την κοινότητα της εγκληματολογίας αρχικά», θυμήθηκε ο Guo, ο οποίος δεν είχε κανένα υπόβαθρο στην εγκληματολογία πριν από τη μελέτη.

«Για την πρώτη ή τις δύο επαναλήψεις της δημοσίευσής μας, είπαν ότι είναι γνωστό ότι δεν υπάρχουν δύο ίδια δακτυλικά αποτυπώματα. Υποθέτω ότι αυτό βοήθησε πραγματικά στη βελτίωση της μελέτης μας, επειδή απλά συνεχίζαμε να βάζουμε περισσότερα δεδομένα σε αυτήν, (αυξάνοντας την ακρίβεια) μέχρι που τελικά τα στοιχεία ήταν αδιαμφισβήτητα», είπε.

Μια νέα ματιά

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

Καθώς δούλευε, το σύστημα που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη διαπίστωσε ότι τα δακτυλικά αποτυπώματα από διαφορετικά δάχτυλα του ίδιου ατόμου μοιράζονταν ισχυρές ομοιότητες και επομένως ήταν σε θέση να πει πότε τα δακτυλικά αποτυπώματα ανήκαν στο ίδιο άτομο και πότε όχι, με ακρίβεια για ένα μόνο ζευγάρι που κορυφώθηκε στο 77%-φαινομενικά διαψεύδοντας ότι κάθε δακτυλικό αποτύπωμα είναι «μοναδικό»

«Βρήκαμε μια αυστηρή εξήγηση για το γιατί συμβαίνει αυτό: οι γωνίες και οι καμπυλότητες στο κέντρο του δακτυλικού αποτυπώματος», δήλωσε ο Guo.
Για εκατοντάδες χρόνια εγκληματολογικής ανάλυσης, πρόσθεσε, Οι άνθρωποι εξετάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που ονομάζονται «λεπτομέρειες», τα κλαδιά και τα τελικά σημεία στις κορυφογραμμές δακτυλικών αποτυπωμάτων που χρησιμοποιούνται ως παραδοσιακοί δείκτες για την αναγνώριση δακτυλικών αποτυπωμάτων. «Είναι εξαιρετικά για την αντιστοίχιση δακτυλικών αποτυπωμάτων, αλλά δεν είναι αξιόπιστα για την εύρεση συσχετίσεων μεταξύ δακτυλικών αποτυπωμάτων από το ίδιο άτομο», δήλωσε ο Guo. «Και αυτή είναι η διορατικότητα που είχαμε»

Οι συγγραφείς δήλωσαν ότι γνωρίζουν πιθανές προκαταλήψεις στα δεδομένα. Αν και πιστεύουν ότι το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα φύλα και τις φυλές, για να μπορεί το σύστημα να χρησιμοποιηθεί στην πραγματική εγκληματολογία, απαιτείται πιο προσεκτική επικύρωση μέσω της ανάλυσης μιας μεγαλύτερης και ευρύτερης βάσης δεδομένων δακτυλικών αποτυπωμάτων, σύμφωνα με τη μελέτη.

Ωστόσο, ο Guo είπε ότι είναι σίγουρος ότι η ανακάλυψη μπορεί να βελτιώσει τις ποινικές έρευνες.

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

Ο Σάιμον Κόουλ, καθηγητής στο τμήμα εγκληματολογίας, δικαίου και κοινωνίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Ίρβιν, συμφώνησε ότι η μελέτη είναι ενδιαφέρουσα, αλλά είπε ότι η πρακτική της χρησιμότητα είναι υπερεκτιμημένη. Ο Κόουλ επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

«Δεν κάναμε “λάθος” για τα δακτυλικά αποτυπώματα», είπε για τους ειδικούς. «Ο αναπόδεικτος αλλά διαισθητικά αληθινός ισχυρισμός ότι δεν υπάρχουν δύο δακτυλικά αποτυπώματα “ακριβώς όμοια” δεν αντικρούεται με την διαπίστωση ότι τα δακτυλικά αποτυπώματα είναι παρόμοια. Τα δακτυλικά αποτυπώματα από διαφορετικούς ανθρώπους, καθώς και από το ίδιο άτομο ήταν πάντα γνωστό ότι είναι παρόμοια».