開創(chuàng)性研究顯示您的指紋并不像我們想象的那么獨(dú)特

人類的奇妙之處之一是我們每個人身體的獨(dú)特性。雖然超過1000億人生活在我們這塊藍(lán)色大理石上，科學(xué)家認(rèn)為，沒有兩個指紋是相同的。

每個人類指紋上的線條和螺旋圖案被認(rèn)為在任何其他手指上都是不重復(fù)的。甚至一個人的手指也被認(rèn)為彼此明顯不同。

但根據(jù)一項(xiàng)新的研究，我們每個指尖上的脊可能并不像我們想象的那么不同。

使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由哥倫比亞大學(xué)工程系大四學(xué)生Gabe Guo領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員識別了屬于同一個人的不同指紋 - 或人內(nèi)指紋 - 單對指紋的成功率高達(dá)77%。

“我們認(rèn)為，人體內(nèi)指紋的相似性之所以引起人們的興趣，不僅是因?yàn)樗鼈兲魬?zhàn)了長期以來的信念，還因?yàn)楫?dāng)從犯罪現(xiàn)場獲得的指紋來自不同的手指時(shí)，這種相似性可以幫助提高尋找調(diào)查線索的能力，”郭和他的同事們在他們的論文中寫道.

“我們希望這些額外的信息可以幫助在存在許多可能性時(shí)確定線索的優(yōu)先次序，幫助無罪嫌疑人無罪，甚至有助于為冷案創(chuàng)造線索。

這項(xiàng)工作始于一個包含約60,000個指紋的美國公共數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由個人的10個手指組成。Guo和他的同事們想看看神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是否能夠識別人內(nèi)指紋之間的相似性。他們將這些打印成對輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這是一種人工智能。有時(shí)這些對是人內(nèi)印刷品，有時(shí)是來自兩個不同人的印刷品。

該團(tuán)隊(duì)的工作與以前的指紋識別技術(shù)之間的區(qū)別在于人工智能所關(guān)注的指紋的特征。

“人工智能沒有使用'細(xì)枝末節(jié)'，即指紋脊中的分支和端點(diǎn)——傳統(tǒng)指紋比較中使用的模式，”郭先生解釋道.“相反，它使用了其他東西，與指紋中心的漩渦和環(huán)的角度和曲率有關(guān)。

隨著時(shí)間的流逝，該網(wǎng)絡(luò)在識別兩個不同的印刷品何時(shí)屬于同一個人方面變得更好。盡管同一只手上的每個指紋仍然是獨(dú)一無二的，但它們之間有足夠的相似之處，讓人工智能能夠進(jìn)行匹配。具體來說，對于同一個人的不同手指，印刷品中心脊的方向是相似的。

雖然人工智能將不同的指紋與一個人相匹配的能力非常好，但還不足以用于真正的識別目的。但該團(tuán)隊(duì)有99.99%的信心，認(rèn)為在人內(nèi)打印中發(fā)現(xiàn)的相似性是真實(shí)的，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步開發(fā)以獲得更高的成功率。

研究人員說，在目前的狀態(tài)下，人工智能可以用來幫助縮小選擇范圍。

“試想一下，一旦在數(shù)百萬個指紋上而不是數(shù)千個指紋上進(jìn)行訓(xùn)練，這將有多好。計(jì)算機(jī)科學(xué)大四學(xué)生 Aniv Ray 說哥倫比亞大學(xué)。

其他潛在的應(yīng)用包括個人使用任何手指來驗(yàn)證具有單個指紋掃描儀的手機(jī)的能力。顯然，在該技術(shù)適合此目的之前，還有很多工作要做，但這項(xiàng)工作的主要目標(biāo)是確定是否存在人與人之間的打印相似性。

現(xiàn)在我們已經(jīng)瞥見了這些相似之處，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步開發(fā)。

“許多人認(rèn)為人工智能不能真正做出新的發(fā)現(xiàn)——它只是反芻知識，”哥倫比亞大學(xué)的工程師Hod Lipson說。“但這項(xiàng)研究是一個例子，說明即使是一個相當(dāng)簡單的人工智能，考慮到研究界多年來一直存在的相當(dāng)簡單的數(shù)據(jù)集，也可以提供幾十年來專家們一直無法提供的見解。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.您也可以下載源代碼在團(tuán)隊(duì)的網(wǎng)站上.

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