從《法律與秩序》到《犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查》，再到現(xiàn)實(shí)中的法醫(yī)調(diào)查，指紋一直作為將罪犯與犯罪場(chǎng)所相連的黃金標(biāo)準(zhǔn)。但如果一個(gè)犯罪者在兩個(gè)不同的犯罪現(xiàn)場(chǎng)留下了來(lái)自不同手指的指紋，這兩個(gè)場(chǎng)所很難聯(lián)系起來(lái)，調(diào)查痕跡也可能因此中斷。
法醫(yī)界普遍接受一個(gè)觀點(diǎn)：同一人不同手指的指紋—“內(nèi)部指紋”—是獨(dú)特的，因此無(wú)法匹配。
哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院本科高年級(jí)生Gabe Guo領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)這一廣泛持有的假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。Guo之前對(duì)法醫(yī)學(xué)一無(wú)所知，找到了一個(gè)公共的美國(guó)政府?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，里面有大約6萬(wàn)枚指紋，他將它們成對(duì)輸入了一個(gè)基于人工智能的系統(tǒng)，稱為深度對(duì)比網(wǎng)絡(luò)。有時(shí)這些對(duì)指紋屬于同一個(gè)人(但是不同的手指)，有時(shí)則屬于不同的人。
隨著時(shí)間的推移，這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并對(duì)最先進(jìn)的框架進(jìn)行了修改，AI系統(tǒng)在辨別看似獨(dú)特指紋是否屬于同一人方面變得越來(lái)越精確。單對(duì)指紋的準(zhǔn)確度達(dá)到了77%。當(dāng)呈現(xiàn)多對(duì)指紋時(shí)，準(zhǔn)確度大幅提升，潛力遠(yuǎn)超當(dāng)前法醫(yī)效率的十倍。
這個(gè)項(xiàng)目是哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院的創(chuàng)造性機(jī)器實(shí)驗(yàn)室與位于布法羅紐約州立大學(xué)的嵌入式傳感器和計(jì)算實(shí)驗(yàn)室合作的成果，今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
研究結(jié)果對(duì)法醫(yī)界既挑戰(zhàn)又驚訝
團(tuán)隊(duì)核實(shí)了他們的結(jié)果后，迅速將研究結(jié)果送到了一家頗有聲望的法醫(yī)雜志，幾個(gè)月后卻遭到拒絕。匿名的專家評(píng)審員和編輯得出結(jié)論，"眾所周知，每枚指紋都是獨(dú)特的"，因此即使指紋來(lái)自同一人，也不可能檢測(cè)出相似之處。
這個(gè)團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有放棄。他們堅(jiān)持自己的發(fā)現(xiàn)，向AI系統(tǒng)輸入了更多數(shù)據(jù)，而系統(tǒng)的表現(xiàn)也越來(lái)越好。清楚法醫(yī)界的懷疑態(tài)度，該團(tuán)隊(duì)選擇向更廣泛的讀者提交手稿。文章再次被拒，但是Lipson，一位機(jī)械工程系的James和Sally Scapa創(chuàng)新教授，并且是Makerspace Facility聯(lián)合主任，提出了上訴。
"我通常不會(huì)爭(zhēng)論編輯決策，但這一發(fā)現(xiàn)實(shí)在太重要，不容忽視。"他說(shuō)。"如果這一信息改變了形勢(shì)，那么我想冷案可能會(huì)被重新審視，甚至可能會(huì)有無(wú)辜的人被宣判無(wú)罪。"
盡管該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性不足以官方確定案件，但在模棱兩可的情況下可以幫助優(yōu)先考慮線索。經(jīng)過(guò)多次交涉后，這篇論文最終被《科學(xué)進(jìn)展》接受發(fā)表。
一種新的法醫(yī)標(biāo)記精確捕獲指紋
一個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)是以下問(wèn)題：AI到底使用了哪些替代信息，這些信息是幾十年的法醫(yī)分析都沒(méi)有注意到的？團(tuán)隊(duì)仔細(xì)審視了AI系統(tǒng)的決策過(guò)程后得出結(jié)論，AI使用了一種新的法醫(yī)標(biāo)記。
"AI并沒(méi)有使用‘細(xì)節(jié)點(diǎn)’，也就是指紋脊的分支和端點(diǎn)——傳統(tǒng)指紋比對(duì)中使用的模式。"Guo說(shuō)，他在2021年作為哥倫比亞工程學(xué)院的一年級(jí)學(xué)生開(kāi)始了這項(xiàng)研究。"相反，它使用了與指紋中心的漩渦和環(huán)線的角度和曲率有關(guān)的其他內(nèi)容。"
哥倫比亞工程學(xué)院的高年級(jí)生Aniv Ray和博士生Judah Goldfeder，參與了數(shù)據(jù)分析，他們指出他們的結(jié)果只是個(gè)開(kāi)始。"可以想像，一旦訓(xùn)練有素的模型訓(xùn)練了數(shù)百萬(wàn)而非數(shù)千枚指紋后，它會(huì)表現(xiàn)得多好。"Ray說(shuō)。
團(tuán)隊(duì)意識(shí)到數(shù)據(jù)中可能存在的偏見(jiàn)。作者們提供的證據(jù)表明，AI在可用的樣本中跨性別和種族的表現(xiàn)相似。然而，他們注意到，如果這項(xiàng)技術(shù)要在實(shí)踐中使用，需要使用覆蓋面更廣的數(shù)據(jù)集進(jìn)行更仔細(xì)的驗(yàn)證。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是AI在一個(gè)既定領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型潛力的一個(gè)例證，Lipson指出，"許多人認(rèn)為AI真的不能做出新的發(fā)現(xiàn)——它只是復(fù)述知識(shí)。"他說(shuō)。"但這項(xiàng)研究就是一個(gè)例子，展示了即便是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的AI，給予一個(gè)研究社群多年來(lái)閑置的平常數(shù)據(jù)集，也能帶來(lái)數(shù)十年來(lái)專家未能發(fā)現(xiàn)的洞察。"
他補(bǔ)充說(shuō)："更令人興奮的是，一個(gè)沒(méi)有任何法醫(yī)背景的本科生，能夠利用AI成功挑戰(zhàn)整個(gè)領(lǐng)域廣泛持有的信念。我們即將經(jīng)歷一個(gè)由非專家主導(dǎo)的AI科學(xué)發(fā)現(xiàn)的爆炸式增長(zhǎng)，專家社區(qū)，包括學(xué)術(shù)界，需要做好準(zhǔn)備。"
本文譯自 techxplore，由 超載雞 編輯發(fā)布。
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