Estudo fundamentado em IA descobriu que impressões digitais não são únicas; entenda

Um estudo publicado na revista Science Advances derruba uma verdade que diz que as impressões digitais são todas iguais. A pesquisa, foi liderada pelo aluno de graduação Gabe Guo, do departamento de Ciência da Computação da Universidade de Columbia (EUA).

“Você acha que cada sentimento do dedo é realmente única?” Essa é uma pergunta que um professor fez durante uma conversa casual enquanto ele estava recluso em moradia durante o lockdown da Covid-19, esperando estrear seu primeiro ano na Universidade de Columbia. “Mal sabia eu que aquela conversa prepararia o cenário para o foco da minha vida nos próximos três anos”, disse Guo.

Guo, agora estudante do último ano de graduação no departamento de ciência da computação da Columbia, liderou uma equipe que fez um estudo sobre o tópico, tendo o professor Wenyao Xu, da Universidade de Buffalo, porquê um de seus coautores. Publicado esta semana na revista Science Advances, o item aparentemente derruba uma verdade há muito aceita sobre as impressões digitais: elas não são, argumentam Guo e seus colegas, todas únicas.

Na verdade, os jornais rejeitaram o trabalho diversas vezes antes de a equipe recorrer e finalmente conseguir que ele fosse aceito na Science Advances. “Inicialmente houve muita resistência por secção da comunidade judiciario”, lembrou Guo, que não tinha experiência em ciência judiciario antes do estudo.

“Na primeira ou segunda iteração do nosso item, eles disseram que é um roupa muito publicado que não existem duas impressões digitais iguais. Acho que isso realmente ajudou a melhorar nosso estudo, porque continuamos colocando mais dados nele (aumentando a precisão) até que eventualmente a evidência se tornou irrefragrável”, disse ele.

Um novo olhar sobre digitais antigas

Para chegar aos resultados surpreendentes, a equipe empregou um padrão de lucidez sintético chamado rede contrastiva profunda, que é comumente usado para tarefas porquê reconhecimento facial. Os investigadores acrescentaram-lhe o seu próprio toque e depois alimentaram-no com uma base de dados do governo dos EUA com 60.000 impressões digitais em pares que por vezes pertenciam à mesma pessoa (mas de dedos diferentes) e por vezes pertenciam a pessoas diferentes.

À medida que funcionava, o sistema fundamentado em IA descobriu que as impressões digitais de diferentes dedos da mesma pessoa compartilhavam fortes semelhanças e, portanto, foi capaz de manifestar quando as impressões digitais pertenciam ao mesmo quidam e quando não pertenciam, com precisão para um único par. chegando a 77% – aparentemente desmentindo que cada sentimento do dedo é “única”.

“Encontramos uma explicação rigorosa para isso: os ângulos e curvaturas no núcleo da sentimento do dedo”, disse Guo.

Durante centenas de anos de estudo judiciario, acrescentou ele, as pessoas têm observado diferentes características chamadas “minúcias”, as ramificações e pontos finais nas cristas das impressões digitais que são usadas porquê marcadores tradicionais para identificação de impressões digitais. “Eles são ótimos para correspondência de impressões digitais, mas não são confiáveis ​​para encontrar correlações entre impressões digitais da mesma pessoa”, disse Guo. “E esse foi o insight que tivemos.”

Os autores disseram estar cientes de possíveis divergências nos dados. Embora acreditem que o sistema de IA funciona praticamente da mesma forma entre gêneros e raças, para que o sistema possa ser utilizado em análises forenses reais, é necessária uma validação mais cuidadosa através da estudo de uma base de dados cada vez maior de impressões digitais, de convénio com o estudo.

No entanto, Guo disse estar optimista de que a invenção pode melhorar as investigações criminais:

“A emprego mais imediata é que pode ajudar a gerar novas pistas para casos arquivados, onde as impressões digitais deixadas na cena do violação são de dedos diferentes daqueles arquivados”, disse ele. “Mas, por outro lado, isso não ajudará somente a tomar mais criminosos. Isso também ajudará pessoas inocentes que talvez não precisem mais ser investigadas desnecessariamente. E acho que isso é uma vitória para a sociedade.”

“Tempestade no copo d’chuva?”

O uso de técnicas de aprendizagem profunda em imagens de impressões digitais é um tema interessante, segundo Christophe Champod, professor de ciência judiciario na Escola de Justiça Criminal da Universidade de Lausanne, na Suíça. No entanto, Champod, que não esteve envolvido no estudo, disse não crer que o trabalho tenha revelado alguma coisa novo.

“O argumento deles de que essas formas estão de alguma forma correlacionadas entre os dedos é publicado desde o início da sentimento do dedo, quando era feita manualmente, e está documentado há anos”, disse ele. “Acho que exageraram no papel, por falta de conhecimento, na minha opinião. Estou feliz que eles tenham redescoberto alguma coisa publicado, mas, essencialmente, é uma tempestade em um copo d’chuva.”

Em resposta, Guo disse que ninguém nunca quantificou ou usou sistematicamente as semelhanças entre as impressões digitais de diferentes dedos da mesma pessoa na medida do novo estudo.

“Somos os primeiros a mostrar explicitamente que a semelhança se deve à orientação da crista no núcleo da sentimento do dedo”, disse Guo. “Ou por outra, somos os primeiros a tentar combinar impressões digitais de diferentes dedos da mesma pessoa, pelo menos com um sistema automatizado.”

Simon Cole, professor do departamento de criminologia, recta e sociedade da Universidade da Califórnia, em Irvine, concordou que o item é interessante, mas disse que a sua utilidade prática é exagerada. Cole também não esteve envolvido no estudo.

“Não estávamos ‘errados’ sobre as impressões digitais”, disse ele sobre os especialistas forenses. “A certeza não comprovada, mas intuitivamente verdadeira, de que não existem duas impressões digitais “exatamente iguais” não é refutada pela invenção de que as impressões digitais são semelhantes. As impressões digitais de pessoas diferentes, muito porquê da mesma pessoa, sempre foram conhecidas por serem semelhantes.”

O jornal disse que o sistema pode ser útil em cenas de violação em que as impressões digitais encontradas são de dedos diferentes daqueles no registro policial, mas Cole disse que isso só pode ocorrer em casos raros, porque quando as impressões digitais são tiradas, todos os 10 dedos e muitas vezes palmas são registradas rotineiramente. “Não está simples para mim quando eles pensam que as autoridades policiais terão somente algumas, mas não todas, das impressões digitais de um quidam registradas”, disse ele.

A equipe por trás do estudo afirma estar optimista nos resultados e abriu o código-fonte da IA ​​para que outros possam verificar, uma decisão elogiada por Champod e Cole. Mas Guo disse que a valor do estudo vai além das impressões digitais.

“Não se trata somente de ciência judiciario, trata-se de IA. Os humanos observam impressões digitais desde que existimos, mas ninguém notou essa semelhança até que nossa IA a analisasse. Isso somente demonstra o poder da IA ​​para reconhecer e extrair maquinalmente recursos relevantes”, disse ele.

“Acho que leste estudo é somente o primeiro dominó de uma enorme sequência dessas coisas. Veremos pessoas usando IA para desenredar coisas que estavam literalmente escondidas à vista de todos, muito na frente de nossos olhos, porquê nossos dedos.”