Sztuczna Inteligencja tak mocno rozpycha się w naszym życiu, że niedługo łatwiej będzie pisać o tym, czego jeszcze nie dotknęła. Na razie wywróciła do góry nogami naszą wiedzę o odciskach palców, które podobno są niepowtarzalne.
Sztuczna inteligencja wywraca do góry nogami kolejną dziedzinę nauki
Początki zainteresowania człowieka liniami papilarnymi sięgają neolitu, czyli epoki kamienia łupanego. Z tamtej epoki pochodzą bowiem malowidła naskalne, odnalezione w jaskiniach i grobowcach. Na przestrzeni wieków ludzie wykorzystywali odciski palców jako formę podpisu pod różnymi umowami oraz aktami własności rzeczy. Naukowe prace nad liniami papilarnymi zostały podjęte na przełomie XIX i XX wieku przez Henry’ego Fauldsa, Williama Herschela i Francisa Galtona, zaliczanych do prekursorów podstaw tej techniki śledczej. W Polsce w II Rzeczypospolitej jednym z pionierów wprowadzenia daktyloskopii do prac Policji Państwowej był insp. Wiktor Ludwikowski, autor pierwszego polskiego „Podręcznika dla Służby Daktyloskopijnej". Bo daktyloskopia (z greki dáktylos „palec” oraz skopeín „oglądać”) to właśnie technika śledcza zajmująca się badaniami porównawczymi linii papilarnych dłoni w celu ustalenia sprawcy czynu zabronionego. Opiera się ona na trzech podstawowych zasadach dotyczących linii papilarnych: niepowtarzalności – nie istnieją dwie osoby z identycznym układem linii papilarnych, nieusuwalności – jedynie głębokie rany, oparzenia lub choroby mogą wywołać zmiany w wyglądzie linii papilarnych oraz niezmienności – linie papilarne są niezmienne od ich uformowania w okresie prenatalnym aż do całkowitego ich rozkładu po śmierci.
Wszystko jednak wskazuje na to, że za sprawą sztucznej inteligencji (AI) te niepodważalne dotychczas zasady mogą się zmienić.
Daktyloskopia może przejść rewolucję dzięki AI
Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie naukowym Science Advances dowodzą, że AI może dopasowywać odciski linii papilarnych z 99,99-procentowym prawdopodobieństwem, ale co najważniejsze naukowcy zapewniają, że odciski palców tej samej osoby nie są unikalne. Przekonują, że porównujemy je w niewłaściwy sposób.
Naukowcy z Columbia University uważają, że opracowali model sztucznej inteligencji, który odkrywa nowy sposób porównywania odcisków palców, które wydają się różne, lecz w rzeczywistości należą do różnych palców tej samej osoby. Zaznaczają, że odciski palców pochodzące od tej samej osoby, lecz z innych palców, różnią się od siebie — do tej pory nie można było ich dopasować. Dalej przekonują, że wzory odcisków palców zbudowane są z wypukłych grzbietów i bruzd na opuszkach palców.
W obecnie stosowanych metodach są one analizowane poprzez porównywanie wzorów grzbietów, które są podzielone na trzy kategorie - pętle, łuki i okółki. Natomiast nowa metoda bazująca na AI opiera się m.in. na analizie wzorów binarnych (podwójnych), orientacji grzbietów i ich gęstości. Dodatkowo szczegółowo analizując wszelkiego rodzaju osobliwości: tzw. zakręty/zawijasy oraz pętle linii papilarnych w pobliżu środka odcisku palca, AI doszła do wniosku, że mapy minucji były najmniej wiarygodną z analizowanych kategorii. Minucja to charakterystyczne cechy, takie jak początki, zakończenia, rozwidlenia, haczyki itp. Wzajemny układ minucji jednoznacznie identyfikuje daną osobę. Do uznania dwóch śladów linii papilarnych za tożsame wystarczy od kilku do kilkunastu cech wspólnych, czyli ta sama minucja występująca w tym samym miejscu.
- Sztuczna inteligencja nie używała minucji, które są rozgałęzieniami i punktami końcowymi w grzbietach linii papilarnych - wzorcami używanymi w tradycyjnym porównywaniu odcisków palców. Zamiast tego używała czegoś innego, związanego z kątami i krzywiznami zawijasów i pętli w środku odcisku palca - powiedział Gabe Guo, główny asystent dydaktyczny, Uniwersytet Columbia w Nowym Jorku.
Zanim sztuczna inteligencja zajęła się liniami papilarnymi została przeszkolona przy wykorzystaniu ogólnodostępnej bazy danych rządu USA, która zawiera około 60 tys. odcisków palców i 525 tys. obrazów. Naukowcy przyznają, że jeżeli nowa metoda ma być stosowana w rzeczywistym świecie, należy przeprowadzić bardziej szczegółową analizę na większej liczbie odcisków palców przy użyciu zbiorów danych o szerszym zasięgu.
- Wyobraźcie sobie, jak dobrze będzie działać, gdy sztuczna inteligencja zostanie wytrenowana na milionach, a nie na tysiącach odcisków palców - powiedział Aniv Ray, starszy inżynier, Uniwersytet Columbia w Nowym Jorku.
A Hod Lipson, współautor i profesor w Columbia Engineering powiedział, że to badanie jest przykładem tego, jak nawet dość prosta sztuczna inteligencja, biorąc pod uwagę dość prosty zestaw danych, który społeczność badawcza ma od lat, może dostarczyć spostrzeżeń, które umykały ekspertom przez dziesięciolecia.
na zdjęciu: Ujawnianie śladów daktyloskopijnych. fot. autorstwa Arnij, CC BY-SA 3.0
Tomasz Wypych
Czytaj dalej:
Inne tematy w dziale Technologie
