Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Columbia Mühendislik'te lisans öğrencilerinin liderliğindeki bir ekip, aynı kişinin farklı parmaklarından alınan parmak izlerinin eşleştirilemez olduğu yönündeki adli tıp varsayımına meydan okumak için yapay zekayı kullandı ve yeni bir tür adli işaretleyici keşfetti. Başlangıçtaki şüpheciliğe rağmen, adli bilimde devrim oluşturabilecek bulguları Science Advances dergisinde yayımlandı."
Forensics Cornerstone Shattered: AI Discovers That Not Every Fingerprint Is Unique
Columbia mühendisleri, adli tıp alanında uzun süredir var olan bir inancı (aynı kişinin farklı parmaklarından alınan parmak izlerinin benzersiz olduğu inancı) yerle bir eden yeni bir yapay zeka geliştirdi. Benzer oldukları ortaya çıktı, sadece parmak izlerini yanlış şekilde karşılaştırıyormuşuz!
"Law and Order"dan "CSI"a, gerçek hayattan bahsetmiyorum bile, araştırmacılar suçluları bir suçla ilişkilendirmek için altın standart olarak parmak izlerini kullanmışlardır. Ancak bir fail iki farklı suç mahallinde farklı parmaklardan izler bırakırsa, bu sahneleri birbirine bağlamak çok zordur ve izler kaybolabilir.
Aynı kişinin farklı parmaklarına ait parmak izlerinin - "kişi içi parmak izleri" - benzersiz ve dolayısıyla eşleştirilemez olduğu adli tıp camiasında kabul gören bir gerçektir.
Columbia Mühendislik lisans öğrencisi tarafından yürütülen araştırma
Columbia Mühendislik lisans son sınıf öğrencisi Gabe Guo liderliğindeki bir ekip, bu yaygın varsayıma meydan okudu. Adli tıp konusunda önceden hiçbir bilgisi olmayan Guo, 60.000 parmak izinden oluşan kamuya açık bir ABD hükümeti veri tabanı buldu ve bunları çiftler halinde derin kontrast ağı olarak bilinen yapay zeka tabanlı bir sisteme besledi. Bazen çiftler aynı kişiye (ama farklı parmaklara), bazen de farklı kişilere aitti.
Saliency haritası, aynı kişiden alınan iki parmak izi arasındaki benzerliğe katkıda bulunan alanları vurgular. Kaynak: Gabe Guo,/Columbia Mühendislik
Yapay zeka adli tıpta doğruluğu büyük ölçüde artırma potansiyeline sahip
Zaman içinde, ekibin son teknoloji ürünü bir çerçeveyi değiştirerek tasarladığı yapay zeka sistemi, görünüşte benzersiz olan parmak izlerinin ne zaman aynı kişiye ait olduğunu ve ne zaman olmadığını söylemede daha iyi hale geldi. Tek bir çift için doğruluk oranı %77'ye ulaştı. Birden fazla çift sunulduğunda, doğruluk oranı önemli ölçüde yükseldi ve potansiyel olarak mevcut adli tıp verimliliğini on kattan fazla artırdı. Hod Lipson'ın Columbia Engineering'deki Creative Machines laboratuvarı ile Wenyao Xu'nun SUNY Buffalo Üniversitesi'ndeki Gömülü Sensörler ve Hesaplama laboratuvarı arasındaki işbirliğiyle gerçekleştirilen proje bugün Science Advances dergisinde yayımlandı.
Araştırma bulguları adli tıp camiasını zorluyor ve şaşırtıyor
Ekip sonuçlarını doğruladıktan sonra bulgularını hızla köklü bir adli tıp dergisine göndermiş, ancak birkaç ay sonra ret cevabı almıştır. Anonim uzman hakem ve editör, "Her parmak izinin benzersiz olduğu iyi bilinmektedir" ve bu nedenle parmak izleri aynı kişiden gelse bile benzerlikleri tespit etmenin mümkün olmayacağı sonucuna varmıştır.
Ekip pes etmedi. İpucunu ikiye katladılar, yapay zeka sistemlerini daha da fazla veriyle beslediler ve sistem gelişmeye devam etti. Adli tıp camiasının şüpheciliğinin farkında olan ekip, makalelerini daha genel bir kitleye sunmayı tercih etti. Makale yine reddedildi, ancak Makine Mühendisliği Bölümü'nde James ve Sally Scapa İnovasyon Profesörü ve Makerspace Facility'nin eş direktörü olan Lipson itiraz etti. "Normalde editoryal kararları tartışmam ama bu bulgu görmezden gelinemeyecek kadar önemliydi" diyor. "Eğer bu bilgi dengeyi değiştirirse, kapanmış davaların yeniden canlandırılabileceğini ve hatta masum insanların beraat edebileceğini düşünüyorum."
Sistemin doğruluğu bir vakaya resmi olarak karar vermek için yeterli olmasa da, belirsiz durumlarda ipuçlarının önceliklendirilmesine yardımcı olabilir. Daha fazla ileri geri konuşmanın ardından makale nihayet Science Advances tarafından yayınlanmak üzere kabul edildi.
Parmak izlerini hassas bir şekilde yakalamak için yeni bir tür adli işaretleyici ortaya çıktı
Takıldığımız noktalardan biri de şu soruydu: YZ aslında onlarca yıllık adli analizlerden kaçan hangi alternatif bilgiyi kullanıyordu? YZ sisteminin karar sürecinin dikkatli bir şekilde görselleştirilmesinden sonra ekip, YZ'nin yeni bir tür adli işaretleyici kullandığı sonucuna vardı.
Çalışmaya 2021 yılında Columbia Engineering'de birinci sınıf öğrencisi olarak başlayan Guo, "Yapay zeka, parmak izi sırtlarındaki dallanmalar ve uç noktalar olan 'minutiae'leri, yani geleneksel parmak izi karşılaştırmasında kullanılan desenleri kullanmıyordu," diyor. "Bunun yerine, parmak izinin merkezindeki girdapların ve ilmeklerin açıları ve eğrilikleriyle ilgili başka bir şey kullanıyordu."
Columbia Mühendislik son sınıf öğrencisi Aniv Ray ve verilerin analizine yardımcı olan doktora öğrencisi Judah Goldfeder, elde ettikleri sonuçların sadece bir başlangıç olduğunu belirttiler. Ray, "Bunun binlerce yerine milyonlarca parmak izi üzerinde eğitildiğinde ne kadar iyi performans göstereceğini bir hayal edin" diyor.
Daha geniş veri setlerine ihtiyaç var
Ekip, verilerdeki potansiyel önyargıların farkındadır. Yazarlar, örneklerin mevcut olduğu durumlarda yapay zekanın cinsiyetler ve ırklar arasında benzer performans gösterdiğini ortaya koyan kanıtlar sunmaktadır. Ancak, bu tekniğin pratikte kullanılabilmesi için daha geniş kapsamlı veri setleri kullanılarak daha dikkatli bir doğrulama yapılması gerektiğini belirtiyorlar.
Köklü bir alanda yapay zekanın dönüştürücü potansiyeli
Lipson, bu keşfin YZ'den gelecek daha şaşırtıcı şeylere bir örnek olduğunu belirtiyor. "Birçok insan YZ'nin gerçekten yeni keşifler yapamayacağını, sadece bilgiyi kusacağını düşünüyor" diyor. "Ancak bu araştırma, araştırma topluluğunun yıllardır sahip olduğu oldukça basit bir veri kümesi verildiğinde, oldukça basit bir YZ'nin bile onlarca yıldır uzmanlardan kaçan içgörüleri nasıl sağlayabileceğinin bir örneğidir."
"Daha da heyecan verici olanı, adli tıp alanında hiçbir geçmişi olmayan bir lisans öğrencisinin, tüm bir alanda yaygın olarak kabul edilen bir inanca başarılı bir şekilde meydan okumak için yapay zekayı kullanabilmesidir. Uzman olmayan kişiler tarafından YZ öncülüğünde yapılan bilimsel keşiflerde bir patlama yaşamak üzereyiz ve akademi de dahil olmak üzere uzmanlar topluluğunun buna hazır olması gerekiyor."
COLUMBIA UNIVERSITY SCHOOL OF ENGINEERING AND APPLIED SCIENCE, 27 Ocak 2024, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 17.04.2024, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: "Unveiling intra-person fingerprint similarity via deep contrastive learning" Gabe Guo, Aniv Ray, Miles Izydorczak, Judah Goldfeder, Hod Lipson ve Wenyao Xu, 12 Ocak 2024, Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adi0329
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.