本文來自微信公眾號：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF

指紋生物識別是數(shù)字認證技術(shù)和法醫(yī)學中不可或缺的一部分。指紋研究能有如此廣泛的應用，都是基于一個假設(shè)：沒有兩個指紋是相同的，即使是來自同一個人的不同手指。然而，最新的研究卻顯示，同一個人的不同手指的指紋具有相當高的相似性，甚至不同的人的指紋也可能存在相似性。

文 | 聞靜

1 月 12 日，發(fā)表于《科學進展》（Science Advances）的一項研究顯示，科學家利用深度學習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析了同一個人不同手指（甚至來自于不同的手）指紋的相似度。結(jié)果顯示，同一個人的指紋差距和不同人的指紋差距明顯不同。經(jīng)過訓練，人工智能模型可以區(qū)分來自同一個人和不同人的指紋組合。

指紋可能受基因調(diào)控

如今，全世界有數(shù)十億臺智能移動設(shè)備依賴指紋識別技術(shù)，在全球各地的法醫(yī)實驗室，每年要分析成千上萬個指紋。指紋研究被廣泛應用于物理和化學傳感技術(shù)、人工智能、刑事司法場景中的可靠性分析以及生物演化的探索等領(lǐng)域。

然而，這些研究所依賴的理論前提 —— 沒有兩個指紋是相同的，即使是來自同一個人的不同手指 —— 此前并沒有被明確驗證過。并且，根據(jù)這個假設(shè)，指紋匹配的做法在犯罪現(xiàn)場或犯罪認證中通常作用有限，因為采集到的指紋與記錄在案的指紋很難匹配。

此前有研究顯示，指紋可能受基因調(diào)控。有科學家認為其中許多基因與肢體發(fā)育有關(guān)。那么，同一個人的指紋之間可能存在相似性，甚至，對于不同的人，如果他們具有相同的調(diào)控指紋的基因，他們的指紋就會具有相似性。

傳統(tǒng)方法太關(guān)注指紋的特殊性

2023 年 2 月，發(fā)表于《細胞》（Cell）的一篇研究顯示，人體中的兩種蛋白質(zhì) WNT 和 BMP 相互作用，WNT 刺激指紋脊狀凸起，而 BMP 則會抑制它們，從而產(chǎn)生周期性脊狀波紋，這些波紋出現(xiàn)在指尖三個不同區(qū)域（指尖、指尖中心，以及指尖底部的褶線）。這些區(qū)域的位置差異疊加波紋的形狀差異，就形成了各種指紋圖案。

類似的研究都在強調(diào)指紋之間的差異性。傳統(tǒng)的指紋識別技術(shù)通常關(guān)注指紋脊狀凸起和凹陷的部分，還會受采集指紋時的背景圖案和背景亮度干擾，因此，所識別出的特異性可能是虛假的特異性。

而在新研究中，人工智能模型根據(jù)指紋圖像的幾何分布進行建模，結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法，對大量樣本進行分析，最終得到每個指紋核心的區(qū)域。測試結(jié)果顯示，人工智能根據(jù)這個核心區(qū)域識別一個人多個手指的指紋以及區(qū)分不同人的指紋，準確率都非常理想。

那么，傳統(tǒng)方法的“過度”識別該被拋棄嗎？我們知道，如果你只在手機中錄入了一根手指的指紋，那么你就無法用另一根手指解鎖。而根據(jù)新研究的結(jié)論，我們以后可以在錄入一根手指的指紋后，用任何一個手指頭解鎖手機。

但是，你真的放心這樣嗎？或許，有時候為了安全性需要放棄一些便利性。科學家也在研究中表示，未來新結(jié)論的應用領(lǐng)域可能主要還是犯罪偵查。

當然，即使新研究的結(jié)論能用于數(shù)字認證中，犧牲的安全性也有限。因為現(xiàn)在偽造指紋的方法也不少。相對于這些方法，在茫茫人海中找一個跟你指紋類似的人來冒充你，顯然也劃不來。

人工智能的潛力

現(xiàn)在，對人工智能的一大質(zhì)疑是認為它不能創(chuàng)新。而這個研究顯示，人工智能也能以自己的方式得到新發(fā)現(xiàn)，而不只是在人類限定好的假設(shè)、思路下去完成任務(wù)。除了“每個指紋獨一無二”，類似的難以用人力驗證的假設(shè)（通常是需要窮舉法驗證的問題），或許都可以交給人工智能。

在人工智能沒能證明假設(shè)有問題的時候，我們還可以延續(xù)此前的做法。而如果人工智能發(fā)現(xiàn)了問題，我們就要考慮盡快把這個漏洞補上，或者利用新的發(fā)現(xiàn)去解決此前不好解決的問題。

參考文獻：

• https://doi.org/10.1126/sciadv.adi0329

• https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.008

• https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.01.015

廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結(jié)果僅供參考，所有文章均包含本聲明。

投訴水文 我要糾錯

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的指纹并非独一无二？人工智能将助力侦查破案的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。