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«¿Crees que cada huella digital es realmente única?»
Esa es la pregunta que un profesor le hizo a Gabe Guo en una charla informal mientras estaba atrapado en casa durante los cierres de Covid-19, esperando comenzar su primer año en la Universidad de Columbia. «No sabía que la conversación prepararía el escenario para el enfoque de mi vida durante los próximos tres años», dijo Guo.
Guo, ahora estudiante de último año en el Departamento de Ciencias de la Computación de Columbia, dirigió el equipo que llevó a cabo el estudio sobre el tema como uno de los coautores con el profesor Wenyao Xu de la Universidad de Buffalo. Publicado esta semana en la revista Science Advances, el artículo pone patas arriba una verdad aceptada desde hace mucho tiempo sobre las huellas dactilares: Guo y sus colegas sostienen que todo es único.
De hecho, las revistas rechazaron el trabajo varias veces antes de que el equipo apelara y finalmente fuera aceptado en Science Advances. «Al principio hubo mucha oposición por parte de la comunidad forense», recordó Guo, que no tenía experiencia en ciencia forense antes del estudio.
«Durante la primera o segunda iteración de nuestro artículo, era un hecho bien conocido que no hay dos huellas dactilares iguales. Creo que eso realmente ayudó a mejorar nuestro estudio, porque seguimos incorporando más datos (aumentando la precisión) hasta que finalmente «La evidencia era indiscutible», afirmó.
Para obtener sus sorprendentes resultados, el equipo utilizó un modelo de inteligencia artificial llamado red contrastiva profunda, que se usa comúnmente para tareas como el reconocimiento facial. Los investigadores le añadieron su propio toque y luego lo emparejaron con las 60.000 huellas dactilares del gobierno de EE. UU., que a veces pertenecen a la misma persona (pero con dedos diferentes) y otras a diferentes personas.
Mientras funcionaba, el sistema basado en inteligencia artificial descubrió que las huellas dactilares de diferentes dedos de la misma persona compartían fuertes similitudes, por lo que fue capaz de determinar con precisión para un solo par cuándo las huellas dactilares pertenecían a la misma persona y cuándo no. Un máximo del 77%, lo que demuestra aparentemente que cada huella dactilar es “única”.
«Encontramos una explicación clara de por qué ocurre esto: los ángulos y curvaturas en el centro de la huella digital», dijo Guo.
Durante cientos de años de análisis forense, la gente ha estado observando características distintas llamadas «minucias», ramas y puntos finales en las crestas de las huellas dactilares utilizadas como marcadores tradicionales de identificación de huellas dactilares, dijo. «Son buenos para comparar huellas dactilares, pero no son fiables para encontrar correlaciones entre huellas dactilares de la misma persona», afirmó Guo. «Y esa es la idea que tuvimos».
Los autores declararon que eran conscientes de los posibles sesgos en los datos. Si bien creen que el sistema de inteligencia artificial funcionará de manera similar en todos los géneros y razas, el sistema podría usarse en ciencias forenses reales, según el estudio, lo que requiere una validación más cuidadosa mediante el análisis de una base de datos grande y vasta de huellas dactilares.
Sin embargo, Guo dijo que confía en que el descubrimiento mejorará las investigaciones criminales.
«La aplicación más inmediata puede ayudar a generar nuevas pistas para casos sin resolver en los que las huellas dactilares dejadas en la escena del crimen son diferentes de las huellas dactilares archivadas», dijo. «Pero, por otro lado, no ayuda a atrapar a más delincuentes. Ayuda a personas inocentes que ya no necesitan ser investigadas innecesariamente. Y creo que eso es una victoria para la sociedad.
El uso de técnicas de aprendizaje profundo en imágenes de huellas dactilares es un tema interesante, según Christophe Champod, profesor de ciencia forense en la Escuela de Justicia Penal de la Universidad de Lausana en Suiza. Sin embargo, Champod, que no participó en el estudio, dijo que no creía que el trabajo revelara nada nuevo.
«Su argumento de que estas formas están de alguna manera correlacionadas entre los dedos se conoce desde los inicios de la toma de huellas dactilares, cuando se hacía manualmente y se registraba durante años», dijo. “Creo que, en mi opinión, sobrevendieron su periódico debido a la falta de conocimiento. Me alegra que hayan reinventado algo conocido, pero básicamente es una tempestad en una taza de té.
En respuesta, Guo dijo que nadie había cuantificado ni utilizado sistemáticamente comparaciones entre huellas dactilares de diferentes dedos de la misma persona al nivel del nuevo estudio.
«Somos los primeros en indicar claramente que la similitud se debe a la orientación de la cresta en el centro de la huella digital», dijo Guo. «Además, somos los primeros en intentar cotejar huellas dactilares de diferentes dedos de la misma persona, al menos con un sistema automatizado».
Simon Cole, profesor del Departamento de Criminología, Derecho y Sociedad de la Universidad de California, Irvine, estuvo de acuerdo en que el artículo era interesante pero dijo que su utilidad práctica era exagerada. Cole tampoco participó en el estudio.
«No nos ‘equivocamos’ en cuanto a las huellas dactilares», afirmó sobre los expertos forenses.
El sistema es útil en escenas de crímenes donde las huellas dactilares encontradas en un registro policial son de diferentes dedos, dijo el periódico, pero esto ocurre sólo en casos raros, porque cuando se toman huellas dactilares, se registran rutinariamente los 10 dedos y, a menudo, la palma. «No me queda claro cuándo piensan que las autoridades sólo tendrán en el registro algunas de las huellas dactilares de una persona, pero no todas», dijo.
El equipo detrás del estudio dice que confía en los resultados y ha abierto el código de IA para que otros lo revisen, una decisión elogiada tanto por Champod como por Cole. Pero la importancia del estudio va más allá de las huellas dactilares, afirmó Guo.
«No se trata sólo de ciencia forense, se trata de IA. Los humanos hemos estado observando huellas dactilares desde que existimos, pero nadie notó esta similitud hasta que nuestra IA las analizó. Habla del poder de la IA para identificar y extraer automáticamente características relevantes. » él dijo.
«Creo que este estudio es el primer dominó en una secuencia más amplia de estas cosas. Vamos a ver personas usando IA para descubrir cosas que están literalmente ocultas a plena vista justo ante nuestros ojos, como nuestros dedos».
