La IA descubre que no todas las huellas dactilares son únicas.

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Los ingenieros de Columbia han creado una nueva IA que rompe la antigua creencia en el ámbito forense de que las huellas dactilares de diferentes dedos de la misma persona son únicas. Resulta que son similares. ¡Sólo comparamos las huellas dactilares de forma incorrecta!

10 de enero de 2024 | Por Holly Evarts | Crédito de la foto: Marco-Marcil Montoto, Columbia Engineering Construido con Dall-E

Una silueta que llevaba una gabardina sostenía sus brazos.  Una huella digital única se encuentra encima de cada mano. A la derecha, un mapa de calor resalta la curvatura central de la huella digital.

La IA ha descubierto una nueva forma de comparar huellas dactilares que parecen diferentes pero que en realidad pertenecen a diferentes dedos de la misma persona. A diferencia de la ciencia forense tradicional, esta IA se basa principalmente en la curvatura del bucle en el centro de la huella dactilar. Como se muestra en el mapa de calor Créditos: Gabe Guo, Columbia Engineering; La mitad del recorrido crea una silueta.

Desde “Ley y orden” hasta “CSI”, por no hablar de la vida real. Los investigadores han utilizado las huellas dactilares como estándar de oro para vincular a los delincuentes con los delitos. Pero ¿qué pasa si el perpetrador deja huellas dactilares diferentes en dos escenas del crimen diferentes? Es difícil identificarse con estas escenas. Y las huellas pueden estar frías

Es un hecho bien establecido en la comunidad forense que diferentes huellas dactilares de la misma persona son diferentes. («huellas dactilares dentro de una persona») son únicas. Por tanto, no se pueden igualar.

La investigación fue dirigida por estudiantes universitarios de Ingeniería de Columbia.

Un equipo dirigido por Gabe Guo, estudiante de ingeniería de Columbia, cuestionó esta suposición ampliamente aceptada. descubrió una base de datos pública del gobierno de EE. UU. Tiene aproximadamente 60.000 huellas dactilares y las introduce por parejas. en un sistema que utiliza inteligencia artificial llamado Deep Contrastive Network, a veces ambos pertenecen a la misma persona. (pero dedos diferentes) y a veces pertenece a diferentes personas

La IA tiene el potencial de mejorar drásticamente la precisión forense.

Crédito: Gabe Guo y Aniv Ray/Columbia Engineering

Con el tiempo, el sistema de IA que diseña el equipo se adapta a los marcos de última generación. Puede saber mejor cuándo una huella digital que parece única pertenece a la misma persona y cuándo no. La precisión para un solo par alcanzó el 77 % cuando se presentaron varios pares. La precisión será significativamente mayor. Esto podría aumentar la eficiencia forense actual en más de diez veces. El proyecto, una colaboración entre el Laboratorio de Máquinas Creativas de Hod Lipson en Columbia Engineering y el Laboratorio de Computación y Sensores Integrados de Wenyao Xu en la Universidad de Buffalo, SUNY, se lanzó hoy. progreso cientifico.

Los hallazgos del estudio desafían y sorprenden a la comunidad forense.

Una vez que el equipo haya revisado los resultados Rápidamente enviaron sus hallazgos a una revista forense de buena reputación. pero fue rechazado unos meses después. Revisores y editores expertos anónimos concluyeron que «Es bien sabido que cada huella dactilar es única», por lo que no se pueden detectar similitudes incluso si las huellas dactilares son de la misma persona.

El equipo no se rindió. Duplicaron la ventaja. Alimente el sistema de inteligencia artificial con más y más datos y el sistema seguirá mejorando. Conscientes del escepticismo de la comunidad forense Por lo tanto, el equipo optó por entregar su manuscrito a una audiencia más general. El documento fue nuevamente rechazado, pero Lipson, profesor de Innovación James y Sally Scapa en el Departamento de Ingeniería Mecánica y codirector de Makerspace Facility, apeló. “Normalmente no discuto las decisiones editoriales. Pero estos hallazgos son demasiado importantes para ignorarlos”, afirmó. Me imagino que es un caso sin resolver. puede ser revivido e incluso personas inocentes pueden ser exoneradas”.

Aunque la precisión del sistema no es suficiente para resolver casos oficialmente, Pero puede ayudar a priorizar clientes potenciales en situaciones poco claras. Después de regresar continuamente Este artículo fue finalmente aceptado para su publicación por progreso cientifico.

Presentado: Nuevo marcador forense para capturar huellas dactilares con precisión

Una cuestión clave es la siguiente pregunta: ¿Qué datos alternativos está utilizando realmente la IA que han eludido el análisis forense durante décadas? Después de visualizar cuidadosamente el proceso de toma de decisiones del sistema de IA, el equipo concluyó que la IA está utilizando un nuevo tipo de marcador forense.

“La IA no utiliza ‘minucias’, que son las intersecciones y puntos finales de las líneas de las huellas dactilares. Es el modelo utilizado para comparar huellas dactilares tradicionales”, dijo Guo, quien comenzó el estudio como estudiante de primer año en Ingeniería de Columbia en 2021. “En cambio, utiliza algo más que involucra el ángulo y la curvatura de los bucles y el círculo en el medio. de la huella dactilar”.

Aniv Ray, estudiante de último año de ingeniería de Columbia, y Judah Goldfeder, estudiante de doctorado, ayudaron a analizar los datos. señaló que sus resultados son sólo un punto de partida. “Imagínese lo bien que funcionaría esto si se entrenara en millones de personas. En lugar de miles de huellas dactilares”, dijo Ray.

La necesidad de conjuntos de datos más amplios

El equipo es consciente del posible sesgo en los datos. Los autores presentan evidencia que sugiere que la IA funciona de manera similar en todos los géneros y razas. Hay muestras para elegir, sin embargo, señalaron que Se necesita una investigación más cuidadosa utilizando conjuntos de datos más completos. Si esta técnica se va a utilizar en la práctica.

El potencial transformador de la IA en campos establecidos

Este descubrimiento es un ejemplo de las sorpresas que puede traer la IA, señaló Lipson. «Mucha gente piensa que la IA realmente no puede hacer nuevos descubrimientos porque sólo recupera conocimientos», dijo. «Pero esta investigación es un ejemplo de cómo incluso una IA relativamente simple Teniendo en cuenta los conjuntos de datos relativamente simples que la comunidad de investigación ha tenido durante muchos años, Puede proporcionar información que los expertos han eludido durante décadas”.

Añadió: “Aún más emocionante es el hecho de que estudiantes universitarios sin experiencia en ciencias forenses pudieron utilizar con éxito la IA para desafiar creencias muy extendidas en todo el campo. Estamos a punto de experimentar una explosión de descubrimientos científicos liderados por la IA por parte de no expertos. y comunidad de expertos Incluyendo académicos Necesitas estar preparado”.

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