“Da li mislite je svaki otisak prsta zapravo jedinstven?”
To je pitanje koje je profesor postavio Gabeu Guou tokom neobaveznog razgovora dok je bio zaglavljen kod kuće tokom karantina zbog Covid-19, čekajući da započne prvu godinu na Univerzitetu Kolumbija. „Nisam znao da će taj razgovor postati fokus mog života u naredne tri godine“, rekao je Guo.
Guo, sada apsolvent na katedri za kompjuterske nauke Kolumbije, vodio je tim koji je radio studiju na tu temu, s profesorom Wenyao Xuom sa Univerziteta Buffalo, kao jednim od njegovih koautora. Objavljen ove sedmice u časopisu Science Advances, rad naizgled preokreće dugo prihvaćenu istinu o otiscima prstiju: oni nisu, tvrde Guo i njegove kolege, jedinstveni.
Zapravo, časopisi su više puta odbijali objaviti rad prije nego što je tim uložio žalbu i na kraju ga prihvatio i objavio Science Advances. „U početku je bilo dosta odbijanja od strane forenzičke zajednice“, prisjetio se Guo, koji prije studije nije imao iskustvo u forenzici.
“Za prvu ili dvije iteracije našeg rada rekli su da je dobro poznata činjenica da nema dva ista otiska prsta. Pretpostavljam da je to zaista pomoglo da poboljšamo našu studiju, jer smo samo nastavili unositi više podataka u nju, (povećavajući tačnost) sve dok na kraju dokazi nisu postali nepobitni”, rekao je.
Novi pogled na stare printove
Da bi došao do svojih iznenađujućih rezultata, tim je koristio model vještačke inteligencije nazvan duboka kontrastna mreža, koja se obično koristi za zadatke kao što je prepoznavanje lica. Istraživači su ga prilagodili svojim potrebama, a zatim ga unjeli u bazu podataka Američke Vlade od 60.000 otisaka prstiju u parovima koji su ponekad pripadali istoj osobi (ali s različitih prstiju), a ponekad su pripadali različitim ljudima.
Dok je funkcionisao, sistem zasnovan na vještačkoj inteligenciji otkrio je da otisci prstiju sa različitih prstiju iste osobe dijele velike sličnosti i stoga je bio u stanju da utvrdi kada otisci prstiju pripadaju istoj osobi, a kada ne, sa tačnošću za jedan par dostižući vrhunac od 77% – što naizgled opovrgava da je svaki otisak prsta „jedinstven“.
„Pronašli smo rigorozno objašnjenje zašto je to slučaj: uglovi i zakrivljenosti u centru otiska prsta“, rekao je Guo.
Stotinama godina forenzičke analize, dodao je, ljudi su gledali različite karakteristike zvane „minucije“, grane i krajnje tačke u grebenima otiska prsta koji se koriste kao tradicionalni markeri za identifikaciju otisaka prstiju. „Oni su odlični za uparivanje otisaka prstiju, ali nisu pouzdani za pronalaženje korelacija među otiscima prstiju iste osobe“, rekao je Guo. “I to je uvid koji smo imali.”
Autori su rekli da su svjesni potencijalnih pristrasnosti u podacima. Iako veruju da sistem vještačke inteligencije funkcioniše na isti način među polovima i rasama, da bi sistem bio upotrebljiv u stvarnoj forenzici, potrebna je pažljivija validacija kroz analizu veće i šire baze podataka o otiscima prstiju, navodi studija.
Međutim, Guo je rekao da je uvjeren da otkriće može poboljšati krivične istrage:
“Najneposrednija primjena je da može pomoći u generisanju novih tragova za „hladne slučajeve“, gdje su otisci prstiju ostavljeni na mjestu zločina s različitih prstiju od onih u dosijeu”, rekao je. „Ali s druge strane, ovo neće samo pomoći da se uhvati više kriminalaca. Ovo će također pomoći nedužnim ljudima koji možda više neće morati biti nepotrebno istraženi. I mislim da je to pobjeda za društvo.”
‘Oluja u šoljici za čaj’?
Upotreba tehnika dubokog učenja na slikama otisaka prstiju je zanimljiva tema, prema Christophe Champodu, profesoru forenzičkih nauka na Školi krivičnog pravosuđa Univerziteta u Lozani u Švicarskoj. Međutim, Champod, koji nije bio uključen u studiju, rekao je da ne vjeruje da je rad otkrio nešto novo.
“Njihov argument da su ovi oblici donekle povezani između prstiju poznat je od ranog početka uzimanja otisaka prstiju, kada se to radilo ručno, i dokumentovano je godinama,” rekao je. “Mislim da su preprodali svoje papire, po mom mišljenju, nedostatkom znanja. Sretan sam što su ponovo otkrili nešto poznato, ali u suštini, to je bura u šoljici čaja.”
Kao odgovor, Guo je rekao da niko nikada nije sistematski kvantifikovao ili koristio sličnosti između otisaka prstiju sa različitih prstiju iste osobe do stepena koji ima nova studija.
“Prvi smo koji eksplicitno ističu da je sličnost posljedica orijentacije grebena u centru otiska prsta”, rekao je Guo. „Štaviše, mi smo prvi koji pokušavamo da uskladimo otiske prstiju sa različitih prstiju iste osobe, barem pomoću automatizovanog sistema.”
Simon Cole, profesor na odjelu za kriminologiju, pravo i društvo na Univerzitetu Kalifornije, Irvine, složio se da je rad zanimljiv, ali je rekao da je njegova praktična korisnost precijenjena. Cole također nije bio uključen u studiju.
„Nismo pogriješili u vezi s otiscima prstiju“, rekao je o forenzičkim stručnjacima. “Nedokazana, ali intuitivno istinita tvrdnja da dva otiska prsta nisu ‘potpuno slična’ nije opovrgnuta otkrićem da su otisci prstiju slični. Oduvijek se znalo da su otisci prstiju različitih ljudi, kao i iste osobe, slični.”
List navodi da bi sistem mogao biti koristan na mjestima zločina na kojima su pronađeni otisci prstiju različitih prstiju od onih u policijskom dosijeu, ali Cole kaže da se to može dogoditi samo u rijetkim slučajevima, jer kada se uzimaju otisci svih 10 prstiju i često dlanovi se rutinski snimaju. „Nije mi jasno kada misle da će organi za provođenje zakona imati u evidenciji samo neke, ali ne sve, otiske prstiju pojedinca“, rekao je.
Tim koji stoji iza studije kaže da je siguran u rezultate i da je otvorio AI kod da ga drugi provjere, odluka koju su i Champod i Cole pohvalili. Ali Guo je rekao da važnost studije prevazilazi otiske prstiju.
“Ovo nije samo o forenzici, već o AI. Ljudi gledaju otiske prstiju otkako postojimo, ali niko nikada nije primijetio ovu sličnost dok nismo analizirali našu vještačku inteligenciju. To samo govori o moći vještačke inteligencije da automatski prepozna i izdvoji relevantne karakteristike”, rekao je.
„Mislim da je ova studija samo prva domino u ogromnom nizu ovih stvari. Vidjet ćemo ljude koji koriste umjetnu inteligenciju kako bi otkrili stvari koje su se bukvalno skrivale na vidiku, pravo pred našim očima, poput naših prstiju.”
