Novo estudo de IA questiona: a exclusividade das impressões digitais

Há décadas que tratamos as impressões digitais como o “cartão de cidadão” perfeito: únicas, imutáveis e, na prática, incontestáveis. Um novo estudo com IA vem abalar essa certeza - não porque as impressões digitais deixem de servir, mas porque pode haver mais semelhanças entre os nossos próprios dedos do que os especialistas conseguem ver a olho nu.

Durante mais de cem anos, investigadores confiaram nelas para identificar pessoas com precisão. A ideia clássica é simples: cada dedo tem um padrão irrepetível. Agora, uma investigação baseada em inteligência artificial sugere que diferentes dedos da mesma pessoa podem partilhar uma espécie de “assinatura” comum. Se isto se confirmar e amadurecer, pode alterar a forma como se ligam casos e como se desenham medidas de segurança.

Wie AI den „Code“ unserer Finger neu liest

Uma equipa de investigação da Columbia University e da University at Buffalo treinou uma IA com cerca de 60.000 impressões digitais. O objetivo não era apenas dizer se dois registos eram do mesmo dedo, mas testar se dedos diferentes da mesma pessoa carregam uma “assinatura” partilhada.

Tradicionalmente, os peritos forenses concentram-se nas chamadas “minúcias” - detalhes muito pequenos no padrão das cristas papilares, como:

• pontos onde uma linha termina de forma abrupta
  
• locais onde uma linha se divide
  
• bifurcações, “ilhas” e cruzamentos ao longo do traçado das linhas
  

Estes detalhes são considerados fortemente aleatórios e, em regra, variam de dedo para dedo - até na mesma mão. É precisamente aqui que a IA segue por outro caminho.

Weniger Details, mehr Struktur

Em vez de tentar imitar a leitura humana destas minúcias, os investigadores fizeram a IA olhar sobretudo para a estrutura mais “grossa” da impressão:

• o ângulo com que as linhas se curvam no centro do dedo
  
• a orientação geral das cristas
  
• o padrão mais amplo que atravessa o dedo
  

O resultado: dentro de uma mesma pessoa, dedos diferentes mostram semelhanças estruturais marcantes. A IA deteta algo como uma assinatura-base comum distribuída pela mão - um padrão que, até agora, tinha passado ao lado dos especialistas humanos.

A IA atingiu uma confiança calculada de 99,99% e identificou corretamente, em 77 de 100 casos, dedos diferentes da mesma pessoa.

À primeira vista, 77% pode não parecer extraordinário. No contexto forense, porém, é um grande salto, porque os humanos praticamente não conseguiam fazer esta ligação entre dedos diferentes.

Was das für Ermittlungen bedeutet

Para a investigação criminal, este tipo de abordagem muda a forma de olhar para vestígios recolhidos num local. Até hoje, duas impressões só podem ser ligadas diretamente quando:

• vêm do mesmo dedo e
  
• têm qualidade suficiente para permitir uma comparação clássica de impressões digitais.
  

Se num assalto aparecer uma impressão do polegar direito e noutro local surgir uma do indicador esquerdo, atualmente não é possível atribuir com fiabilidade ambas à mesma pessoa. Com o novo método, a IA consegue pelo menos indicar uma probabilidade forte de que aquelas impressões pertencem ao mesmo indivíduo - apesar de serem de dedos diferentes.

Neue Chancen bei Serienkriminalität

Isto torna-se especialmente relevante em situações em que há repetição de crimes:

• séries de furtos numa região
  
• ataques repetidos em circunstâncias semelhantes
  
• grupos organizados com padrões recorrentes
  

Com uma análise baseada em IA, os investigadores poderiam ligar estatisticamente vestígios de processos distintos. Mesmo sem haver um suspeito identificado, daria para perceber que vários locais têm elevada probabilidade de estar associados ao mesmo autor ou ao mesmo grupo.

De locais de crime antes isolados poderia surgir um quadro coerente - um verdadeiro gamechanger na procura de criminosos em série ou reincidentes.

Grenzen und Risiken der neuen Methode

Por mais impressionantes que sejam estas conclusões, uma taxa de acerto de 77% não chega para sustentar uma acusação num tribunal. Do ponto de vista jurídico, é necessária uma segurança muito elevada e uma taxa de erro extremamente baixa - sobretudo quando uma prova, por si só, pode pesar na decisão de culpa ou inocência.

Neste momento, o método é sobretudo uma ferramenta de investigação, não uma prova final. A IA pode orientar trabalho policial ao sugerir, por exemplo:

• que casos vale a pena analisar em conjunto
  
• onde faz sentido voltar a recolher vestígios ou ouvir testemunhas
  
• que pessoas podem encaixar em várias ocorrências
  

Há ainda outro ponto: impressões digitais estão entre os dados biométricos mais sensíveis. Se modelos de IA começarem a ler padrões mais finos nestes dados, torna-se inevitável perguntar quem terá acesso a estes sistemas e como se previne o abuso.

Datenschutz und Überwachung

Os métodos biométricos já são, por si, um tema polémico - basta pensar em reconhecimento facial em centros urbanos ou em aeroportos. Se os sistemas de impressão digital passarem a extrair mais informação de um registo, as preocupações aumentam:

• quem guarda estes perfis “alargados”
  
• durante quanto tempo ficam armazenados
  
• se um sistema destes pode, no futuro, reencontrar pessoas que deixaram uma impressão apenas uma vez, por exemplo numa verificação de fronteira
  

Na Europa, quadros legais como o Regulamento Geral sobre a Proteção de Dados (RGPD) impõem limites rigorosos ao uso de dados biométricos. Isso trava parte do potencial técnico - mas também protege direitos fundamentais.

Was die Studie über AI verrät

Os resultados mostram também como a IA aborda problemas de forma diferente dos humanos. Enquanto especialistas seguem critérios bem definidos, uma rede neuronal vasculha grandes volumes de dados à procura de padrões que nem sequer foram previamente descritos.

Daí resultam dois pontos:

• a IA consegue encontrar regularidades escondidas em dados do dia a dia, que passaram despercebidas a especialistas
  
• o processo é muitas vezes difícil de explicar: o sistema dá respostas, mas a “lógica interna” nem sempre se traduz em regras simples
  

No direito penal, este “efeito caixa-preta” gera debate. Se uma decisão depende de uma ferramenta cujo caminho de decisão ninguém consegue reconstruir totalmente, aparece um dilema entre eficiência e garantias do Estado de direito.

Fingerabdrücke, Sicherheitssysteme und Alltag

Hoje, as impressões digitais já não vivem apenas no mundo policial. Telemóveis, portáteis, controlos de acesso no trabalho - em todo o lado um dedo chega para autenticar uma pessoa. Muita gente assume que estes dados são totalmente seguros e absolutamente únicos.

O estudo não significa que os smartphones fiquem subitamente inseguros. Mostra, sim, que as impressões digitais podem ser mais complexas do que se pensava. No futuro, fabricantes poderão ajustar algoritmos para distinguir melhor se é mesmo o dedo correto ou apenas outro dedo da mesma pessoa.

Para criminosos, isto tende a complicar - não a facilitar: quem achar que pode “espalhar” vestígios usando dedos diferentes em locais diferentes poderá ter menos margem de manobra.

Was Laien zu den Begriffen wissen sollten

Alguns pontos-chave, em linguagem simples:

• Fingerabdruck: padrão de linhas finas na pele da ponta do dedo.
  
• Minutien: detalhes minúsculos nesse padrão, onde as linhas terminam ou se dividem.
  
• AI-Modell: programa que aprende regras estatísticas a partir de muitos exemplos, sem que cada passo seja pré-definido.
  
• Trefferquote: percentagem de casos em que a afirmação do sistema está correta.
  

O estudo sugere que as nossas mãos podem conter uma estrutura-base escondida que se estende por vários dedos. A IA consegue ler essas estruturas e transformá-las em probabilidades. Para a área forense, isso cria uma ferramenta adicional para ligar casos, revelar padrões e reavaliar vestígios.

Até onde estes sistemas irão na prática dependerá menos da tecnologia e mais de tribunais, entidades de proteção de dados e decisores políticos. São eles que vão definir em que condições os investigadores podem usar este novo tipo de análise - e onde fica a linha vermelha para proteger a liberdade individual.