AI доказа: Човешките отпечатъци не са уникални
В областта на разкриването на престъпления, от телевизионни драми като „Закон и ред“ и „CSI“ до разследвания в реалния свят… Пръстовите отпечатъци отдавна са крайъгълният камък за свързване на заподозрени с престъпления. Сега AI може да сложи край на присъдите за пръстови отпечатъци.
Снемането на пръстови отпечатъци има своите ограничения. Особено предизвикателен е сценарият, при който престъпник оставя отпечатъци от различни пръсти на различни местопрестъпления. Това затруднява свързването на тези сцени и често води разследванията до задънена улица.
Предизвикателство към традиционните съдебни вярвания
Традиционната мъдрост в съдебната медицина винаги е приемала, че пръстовите отпечатъци от различни пръсти на един и същи индивид са различни. Също и, че те не могат да бъдат съпоставени.
Това убеждение обаче е фундаментално оспорено от завладяващо проучване. То е водено от неочакван източник – Гейб Гуо. Той е старши студент в Columbia Engineering без предишен опит в криминалистиката.
Пътуването на Гуо започва с публична база данни от правителството на САЩ, съдържаща около 60 000 пръстови отпечатъка.
Използвайки система, базирана на изкуствен интелект, известна като мрежа с дълбок контраст, той анализира тези отпечатъци по двойки. Някои са от едни и същи индивиди (но с различни пръсти), други от различни индивиди.
AI подход към анализа на пръстови отпечатъци
Системата AI, подобрена от екипа чрез модификации на най-съвременна рамка, постепенно подобри способността си да разпознава дали привидно уникалните пръстови отпечатъци действително принадлежат на един и същи човек.
Учудващо, точността на системата за отделни двойки пръстови отпечатъци достигна 77%. Тази цифра е достигната след анализ на множество двойки. Това предполага потенциал за революционизиране на съдебната ефективност с повече от десет пъти.
Този пробив не се случва без първоначалните неуспехи. Когато екипът за първи път представи своите открития на утвърдено списание за криминалистика, те бяха отхвърлени.
Рецензентите първоначално са закотвени в убеждението, че всеки пръстов отпечатък е уникален. Те отхвърлят възможността за откриване на прилики между пръстови отпечатъци от едно и също лице.
Преодоляване на академичното отхвърляне и постоянство
Невъзмутим, екипът обаче продължава да упорства. Той се състои от членове от лабораторията Creative Machines на Columbia Engineering и от лабораторията за вградени сензори и компютри на Университета в Бъфало.
Те усъвършенствали своята AI система с повече данни. Въпреки скептицизма на криминалистичната общност, потърсили по-широка аудитория за своя ръкопис.
Упоритостта им се отплати. След призив от Ход Липсън , Джеймс и Сали Скапа, професор по иновации и съдиректор на Makerspace Facility в Колумбия, подчертаващ важността на техните открития, документът е приет от Science Advances.
Липсън подчерта потенциала на това откритие за разрешаване на неуредени случаи. Не само, но и за оневиняване на невинни лица. Въпреки че призна, че сегашното ниво на точност на системата все още не е достатъчно, за да може решително да приключи делото.
„Обикновено не оспорвам редакционните решения, но тази констатация беше твърде важна, за да я пренебрегна“, каза Липсън. „Ако тази информация накланя баланса, тогава си представям, че неуредените случаи могат да бъдат възобновени. Дори и че невинни хора могат да бъдат оправдани.“
Откриване на нови криминалистични маркери
Най-интригуващият аспект на това изследване беше разкриването какви нови криминалистични маркери използва AI. Такива, които убягваха на експертите от десетилетия.
Както Гуо разкри, изкуственият интелект не разчита на традиционни детайли – разклоненията и крайните точки в пръстовите отпечатъци. По-скоро се базира на ъглите и извивките на централните завихряния и бримките в пръстовите отпечатъци.
„Изкуственият интелект не използва „минуции“, които са разклоненията и крайните точки в пръстовите отпечатъци – моделите, използвани при традиционното сравнение на пръстови отпечатъци“, каза Гуо.
„Вместо това използва нещо друго, свързано с ъглите и извивките на завихрянията и бримките в центъра на пръстовия отпечатък.“
Последици от това разкритие на AI пръстови отпечатъци
Последствията от това проучване са огромни и се простират отвъд криминалистиката . Анив Рей, старши в Columbia Engineering, и Джуда Голдфедър, докторант, очакват още по-значими резултати , след като AI бъде обучен на по-голям набор от данни.
„Само си представете колко добре ще работи това, след като бъде обучено на милиони, вместо на хиляди пръстови отпечатъци“, каза Рей.
Екипът също така осъзнава потенциалните отклонения в своите данни. Също признава необходимостта от по-нататъшно валидиране в различни демографски групи за практическо приложение.
Това откритие е доказателство за неизползвания потенциал на изкуствения интелект в научните открития. Липсън отбелязва, че AI, дори в по-простите си форми и с достъпни набори от данни, може да разкрие прозрения, които са убягвали на експертите от десетилетия.
Бъдещето на AI в неекспертните научни открития
Липсън допълнително подчертава демократизацията на научните открития, доказана от способността на студент да оспори дългогодишни вярвания, използвайки AI.
„Много хора смятат, че изкуственият интелект наистина не може да прави нови открития – че той просто изхвърля знания“, каза Липсън.
„Но това изследване е пример за това как дори един сравнително прост AI, като се има предвид доста ясен набор от данни, който изследователската общност е имала от години, може да предостави прозрения, които са убягвали на експертите от десетилетия.“
Липсън добави: „Още по-вълнуващ е фактът, че студент, без какъвто и да е опит в криминалистиката, може да използва AI, за да оспори успешно широко разпространеното вярване в цяла област. Ние сме на път да преживеем експлозия на ръководени от AI научни открития от неексперти. Eкспертната общност, включително академичните среди, трябва да се подготви.“
В обобщение, тъй като AI продължава да се развива, той представя нова граница в научните изследвания, отваряйки врати за неекспертите да допринесат за новаторски открития.
Този случай служи като предвестник за предстоящ скок в научните пробиви, ръководени от AI, като подтиква експертната общност и академичните среди да се подготвят за нова ера на иновации.
Пълното проучване е публикувано в списанието Science Advances.
АВТОР: Руслана Петрова
