قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
“هل تعتقد أن كل بصمة هي في الواقع فريدة من نوعها؟”
إنه سؤال طرحه الأستاذ على غابي غو خلال محادثة غير رسمية بينما كان عالقًا في المنزل أثناء عمليات إغلاق فيروس كورونا، في انتظار بدء سنته الأولى في جامعة كولومبيا. قال جو: “لم أكن أعلم أن المحادثة ستمهد الطريق لتركيز حياتي على مدى السنوات الثلاث المقبلة”.
قاد جو، وهو الآن طالب جامعي في قسم علوم الكمبيوتر بجامعة كولومبيا، فريقًا أجرى دراسة حول هذا الموضوع، مع البروفيسور وينياو شو من جامعة بوفالو، كأحد مؤلفيه المشاركين. يبدو أن هذه الدراسة التي نُشرت هذا الأسبوع في مجلة Science Advances تقلب حقيقة كانت مقبولة منذ فترة طويلة حول بصمات الأصابع: فهي ليست فريدة من نوعها، كما يقول جو وزملاؤه.
في الواقع، رفضت المجلات البحث عدة مرات قبل أن يستأنف الفريق، وفي النهاية تم قبوله في Science Advances. يتذكر جو، الذي لم يكن لديه خلفية في الطب الشرعي قبل الدراسة: “كان هناك الكثير من المعارضة من مجتمع الطب الشرعي في البداية”.
“في التكرار الأول أو الثاني من بحثنا، قالوا إنها حقيقة معروفة أنه لا يوجد بصمتان متشابهتان. أعتقد أن هذا ساعد حقًا في تحسين دراستنا، لأننا واصلنا إدخال المزيد من البيانات فيها (زيادة الدقة) حتى أصبحت الأدلة في النهاية غير قابلة للجدل.
نظرة جديدة على المطبوعات القديمة
وللوصول إلى نتائجه المفاجئة، استخدم الفريق نموذجًا للذكاء الاصطناعي يسمى الشبكة التباينية العميقة، والذي يُستخدم عادةً لمهام مثل التعرف على الوجه. أضاف الباحثون لمسة خاصة بهم ثم قاموا بتزويدها بقاعدة بيانات حكومية أمريكية تضم 60 ألف بصمة في أزواج تنتمي أحيانًا إلى نفس الشخص (ولكن من أصابع مختلفة) وأحيانًا تنتمي إلى أشخاص مختلفين.
وأثناء عمله، وجد النظام القائم على الذكاء الاصطناعي أن بصمات الأصابع من أصابع مختلفة لنفس الشخص تشترك في أوجه تشابه قوية، وبالتالي كان قادرًا على معرفة متى تنتمي بصمات الأصابع إلى نفس الشخص ومتى لا تنتمي إليها، بدقة لزوج واحد. بلغت ذروتها بنسبة 77%، وهو ما يدحض على ما يبدو أن كل بصمة “فريدة من نوعها”.
وقال جو: “لقد وجدنا تفسيرا دقيقا لسبب حدوث ذلك: الزوايا والانحناءات في مركز بصمة الإصبع”.
وأضاف أنه على مدى مئات السنين من تحليل الطب الشرعي، كان الناس ينظرون إلى ميزات مختلفة تسمى “التفاصيل الدقيقة”، وهي الفروع ونقاط النهاية في حواف بصمات الأصابع التي تستخدم كعلامات تقليدية للتعرف على بصمات الأصابع. وقال جو: “إنها رائعة لمطابقة بصمات الأصابع، ولكنها غير موثوقة للعثور على الارتباطات بين بصمات الأصابع من نفس الشخص”. “وهذه هي البصيرة التي كانت لدينا.”
وقال المؤلفون إنهم يدركون التحيزات المحتملة في البيانات. على الرغم من أنهم يعتقدون أن نظام الذكاء الاصطناعي يعمل بنفس الطريقة تقريبًا عبر الأجناس والأعراق، لكي يكون النظام قابلاً للاستخدام في الطب الشرعي الفعلي، هناك حاجة إلى التحقق الأكثر دقة من خلال تحليل قاعدة بيانات أكبر وأوسع لبصمات الأصابع، وفقًا للدراسة.
ومع ذلك، قال قوه إنه واثق من أن هذا الاكتشاف يمكن أن يحسن التحقيقات الجنائية.
وقال: “التطبيق الأكثر إلحاحا هو أنه يمكن أن يساعد في توليد خيوط جديدة للقضايا الباردة، حيث تكون بصمات الأصابع المتبقية في مسرح الجريمة من أصابع مختلفة عن تلك الموجودة في الملف”. “ولكن على الجانب الآخر، لن يساعد هذا في القبض على المزيد من المجرمين فحسب. سيساعد هذا أيضًا الأشخاص الأبرياء الذين قد لا يتعين عليهم التحقيق معهم دون داعٍ بعد الآن. وأعتقد أن هذا فوز للمجتمع.
“عاصفة في فنجان”؟
يعد استخدام تقنيات التعلم العميق على صور بصمات الأصابع موضوعًا مثيرًا للاهتمام، وفقًا لكريستوف تشامبود، أستاذ علوم الطب الشرعي في كلية العدالة الجنائية بجامعة لوزان في سويسرا. ومع ذلك، قال شامبود، الذي لم يشارك في الدراسة، إنه لا يعتقد أن العمل قد كشف عن أي شيء جديد.
وقال: “حجتهم بأن هذه الأشكال مترابطة إلى حد ما بين الأصابع معروفة منذ البداية المبكرة لأخذ البصمات، عندما تم ذلك يدوياً، وتم توثيقه لسنوات”. “أعتقد أنهم بالغوا في بيع صحفهم، بسبب نقص المعرفة، من وجهة نظري. أنا سعيد لأنهم أعادوا اكتشاف شيء معروف، لكنه في الأساس عبارة عن عاصفة في فنجان شاي.
ردًا على ذلك، قال جو إنه لم يسبق لأحد أن قام بشكل منهجي بقياس أو استخدام أوجه التشابه بين بصمات الأصابع من أصابع مختلفة لنفس الشخص إلى الدرجة التي وصلت إليها الدراسة الجديدة.
وقال قوه: “نحن أول من أشار صراحة إلى أن التشابه يرجع إلى اتجاه التلال في مركز بصمة الإصبع”. “علاوة على ذلك، نحن أول من حاول مطابقة بصمات الأصابع من أصابع مختلفة لنفس الشخص، على الأقل باستخدام نظام آلي.”
ويوافق سايمون كول، الأستاذ في قسم علم الجريمة والقانون والمجتمع بجامعة كاليفورنيا في إيرفين، على أن البحث مثير للاهتمام، لكنه قال إن فائدته العملية مبالغ فيها. ولم يشارك كول أيضًا في الدراسة.
وقال عن خبراء الطب الشرعي: “لم نكن مخطئين بشأن بصمات الأصابع”. “إن الادعاء غير المثبت ولكنه صحيح بشكل بديهي بأنه لا يوجد بصمتان “متشابهتان تمامًا” لا يمكن دحضه من خلال اكتشاف أن بصمات الأصابع متشابهة. ومن المعروف دائمًا أن بصمات الأصابع من أشخاص مختلفين، وكذلك من نفس الشخص، متشابهة.
وقالت الصحيفة إن النظام يمكن أن يكون مفيدا في مسرح الجريمة التي تكون فيها بصمات الأصابع من أصابع مختلفة عن تلك الموجودة في سجل الشرطة، لكن كول قال إن هذا لا يمكن أن يحدث إلا في حالات نادرة، لأنه عندما يتم أخذ البصمات، فإن الأصابع العشرة كلها وفي كثير من الأحيان يتم تسجيل النخيل بشكل روتيني. وقال: “ليس من الواضح بالنسبة لي متى يعتقدون أن سلطات إنفاذ القانون لن تسجل سوى بعض، وليس كل، بصمات أصابع الفرد”.
يقول الفريق الذي يقف وراء الدراسة إنه واثق من النتائج وقد فتح مصدر كود الذكاء الاصطناعي للآخرين للتحقق منه، وهو القرار الذي أشاد به كل من تشامبود وكول. لكن قوه قال إن أهمية الدراسة تتجاوز بصمات الأصابع.
“لا يتعلق الأمر بالطب الشرعي فحسب، بل يتعلق بالذكاء الاصطناعي. لقد كان البشر ينظرون إلى بصمات الأصابع منذ وجودنا، ولكن لم يلاحظ أحد هذا التشابه حتى قام الذكاء الاصطناعي الخاص بنا بتحليله. وهذا يشير فقط إلى قوة الذكاء الاصطناعي في التعرف تلقائيًا على الميزات ذات الصلة واستخراجها.
“أعتقد أن هذه الدراسة هي مجرد قطعة الدومينو الأولى في سلسلة ضخمة من هذه الأشياء. سنرى أشخاصًا يستخدمون الذكاء الاصطناعي لاكتشاف الأشياء التي كانت مختبئة حرفيًا على مرأى من الجميع، أمام أعيننا، مثل أصابعنا.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com