¿Son únicas las huellas dactilares? En realidad no, según un estudio basado en la inteligencia artificial

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CNN – “¿Crees que cada huella dactilar es realmente única?”.

Es la pregunta que le hizo un profesor a Gabe Guo durante una charla informal mientras estaba atrapado en casa durante los confinamientos a causa del covid-19, esperando para empezar su primer año en la Universidad de Columbia. “Poco podía imaginar que aquella conversación marcaría el rumbo de mi vida durante los tres años siguientes”, afirma Guo.

Guo, ahora estudiante de último curso en el departamento de Informática de Columbia, dirigió un equipo que realizó un estudio sobre el tema, con el profesor Wenyao Xu, de la Universidad de Buffalo, como uno de sus coautores. El estudio, publicado esta semana en la revista Science Advances, parece poner en entredicho una verdad aceptada desde hace tiempo sobre las huellas dactilares: según Guo y sus colegas, no todas son únicas.

De hecho, varias revistas rechazaron el trabajo antes de que el equipo apelara y consiguiera que Science Advances lo aceptara. “Al principio hubo mucha oposición por parte de la comunidad forense”, recuerda Guo, que no tenía experiencia en este campo antes del estudio.

“En la primera o las dos primeras versiones de nuestro artículo, dijeron que es bien sabido que no hay dos huellas dactilares iguales. Supongo que eso ayudó mucho a mejorar nuestro estudio, porque fuimos introduciendo más datos (y aumentando la precisión) hasta que, al final, las pruebas fueron incontrovertibles”, explica.

Una nueva mirada a las huellas

Para llegar a sus sorprendentes resultados, el equipo empleó un modelo de inteligencia artificial llamado red contrastiva profunda, que se utiliza habitualmente para tareas como el reconocimiento facial. Los investigadores le dieron su propio toque y lo alimentaron con una base de datos del gobierno de EE.UU. de 60.000 huellas dactilares en pares que a veces pertenecían a la misma persona (pero de dedos distintos) y a veces pertenecían a personas distintas.

Mientras trabajaba, el sistema basado en IA descubrió que las huellas dactilares de diferentes dedos de la misma persona compartían grandes similitudes y, por tanto, era capaz de decir cuándo las huellas pertenecían al mismo individuo y cuándo no, con una precisión para un solo par que alcanzaba un máximo del 77%, lo que parecía refutar que cada huella dactilar es “única”.

“Encontramos una explicación rigurosa de por qué esto es así: los ángulos y curvaturas en el centro de la huella dactilar”, dijo Guo.

Durante cientos de años de análisis forense, añadió, la gente se ha fijado en diferentes rasgos llamados “puntos característicos”, las ramificaciones y los puntos finales en las crestas de las huellas dactilares que se utilizan como marcadores tradicionales para la identificación de huellas dactilares. “Son excelentes para cotejar huellas dactilares, pero no son fiables para encontrar correlaciones entre huellas dactilares de la misma persona”, explica Guo. “Y esa es la idea que teníamos”.

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Los autores afirman que son conscientes de los posibles sesgos de los datos. Aunque creen que el sistema de IA funciona de forma muy parecida en todos los géneros y razas, para que el sistema sea utilizable en la medicina forense real, se requiere una validación más cuidadosa mediante el análisis de una base de datos de huellas dactilares más grande y amplia, según el estudio.

No obstante, Guo confía en que el descubrimiento pueda mejorar las investigaciones criminales:

“La aplicación más inmediata es que puede ayudar a generar nuevas pistas para casos sin resolver, en los que las huellas dactilares dejadas en la escena del crimen son de dedos distintos a los archivados”, dijo. “Pero, por otro lado, esto no solo ayudará a atrapar a más delincuentes. También ayudará a personas inocentes que no tendrán que seguir siendo investigadas innecesariamente. Y creo que eso es una victoria para la sociedad”.

¿Una exageración?

El uso de técnicas de aprendizaje profundo en imágenes de huellas dactilares es un tema interesante, según Christophe Champod, profesor de ciencias forenses 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 cree que el trabajo haya descubierto nada nuevo.

“Su argumento de que estas formas están en cierto modo correlacionadas entre los dedos se conoce desde los inicios de la dactiloscopia, cuando se hacía manualmente, y se ha documentado durante años”, dijo. “Creo que han sobrevalorado su artículo, por falta de conocimiento, en mi opinión. Me alegro de que hayan redescubierto algo conocido, pero en esencia, es una exageración”.

En respuesta, Guo dijo que nadie había cuantificado o utilizado sistemáticamente las similitudes entre las huellas dactilares de distintos dedos de una misma persona hasta el punto en que lo ha hecho el nuevo estudio.

“Somos los primeros en señalar explícitamente que la similitud se debe a la orientación de la cresta en el centro de la huella dactilar”, dijo Guo. “Además, somos los primeros en intentar emparejar huellas dactilares de distintos dedos de la misma persona, al menos con un sistema automatizado”.

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El sistema utilizado en el estudio para identificar similitudes entre huellas dactilares podría ser útil en el análisis de escenas del crimen, según los autores. Crédito: Gabe Guo/Ingeniería de Columbia

Simon Cole, catedrático del departamento de Criminología, Derecho y Sociedad de la Universidad de California en Irvine, se mostró de acuerdo en que el trabajo es interesante, pero afirmó que se exagera su utilidad práctica. Cole tampoco participó en el estudio.

“No estábamos ‘equivocados’ sobre las huellas dactilares”, dijo refiriéndose a los expertos forenses. “La afirmación no probada pero intuitivamente cierta de que no hay dos huellas dactilares ‘exactamente iguales’ no se refuta al descubrir que las huellas dactilares son similares. Siempre se ha sabido que las huellas dactilares de personas diferentes, así como de la misma persona, son similares”.

Según el artículo, el sistema podría ser útil en escenas del crimen en las que las huellas dactilares encontradas sean de dedos distintos a los que figuran en el registro policial, pero Cole afirma que esto solo puede ocurrir en casos excepcionales, porque cuando se toman huellas se registran de forma rutinaria los 10 dedos y a menudo las palmas de las manos. “No me queda claro cuándo piensan que las fuerzas del orden solo tendrán registradas algunas de las huellas dactilares de un individuo, pero no todas”, afirmó.

El equipo que realizó el estudio confía en los resultados y ha abierto el código de inteligencia artificial para que otros puedan comprobarlo, una decisión que tanto Champod como Cole elogiaron. Pero Guo afirma que la importancia del estudio va más allá de las huellas dactilares.

“No se trata solo de investigación forense, sino de inteligencia artificial. Los humanos hemos observado las huellas dactilares desde que existimos, pero nadie se había dado cuenta de esta similitud hasta que hicimos que nuestra IA las analizara. Esto demuestra el poder de la IA para reconocer y extraer automáticamente características relevantes”, afirma.

“Creo que este estudio es solo la primera ficha de dominó en una enorme secuencia de estas cosas. Veremos cómo la gente utiliza la IA para descubrir cosas que estaban literalmente escondidas a plena vista, justo delante de nuestros ojos, como nuestros dedos”.

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