Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ giám định dấu chân nghi phạm tại hiện trường

Trong khoa học pháp y, giám định viên đóng một vai trò quan trọng. Các luật sư tìm kiếm họ để nhờ phân tích và cho ý kiến dựa trên bằng chứng chuyên môn. Nhưng các chuyên gia cũng là con người, cũng có những sai sót, và những sai sót đó có thể kéo theo những hậu quả tồi tệ.

Chúng tôi* đang xem xét tiềm năng của AI trong việc nghiên cứu bằng chứng trong khoa học pháp y. Trong hai bài báo gần đây, chúng tôi chỉ ra AI đã đánh giá dấu chân tốt hơn các nhà khoa học pháp y nói chung, nhưng không tốt hơn các chuyên gia có chuyên môn về các loại dấu chân, dấu giày cụ thể.

Một dấu chân có thể hiểu là dấu chân trần hoặc dấu giày. Khi bạn đi chân trần quanh nhà, bạn sẽ để lại những dấu chân, vết lõm trên thảm hoặc cặn trên bàn chân của bạn. Ở hiện trường các vụ án mạng, chúng ta thường thấy những dấu chân đẫm máu. Các nhà điều tra có thể dựng lại một số tình tiết và lập hồ sơ một nghi phạm chưa xác định dựa trên những dấu chân này.

Dấu giày là một trong những loại vật chứng phổ biến nhất, đặc biệt là với các vụ trộm cắp. Đội khám nghiệm hiện trường có thể phục hồi những dấu vết này từ bệ cửa sổ, cửa ra vào, bệ ngồi toilet và sàn nhà, thậm chí đôi khi chúng rõ ràng đến mức có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tại Anh, lực lượng cảnh sát sẽ phân tích các dấu hiệu thu hồi được và rà soát trong cơ sở dữ liệu về các mẫu giày dép.

Kích thước, hình dạng và kết cấu của dấu chân trần có thể cho biết về chiều cao, cân nặng thậm chí cả giới tính của nghi phạm. Trong một nghiên cứu gần đây, chúng tôi đã yêu cầu một bác sĩ chuyên khoa chân xác định giới tính của một loạt các dấu chân, và họ chỉ xác định đúng hơn 50%. Sau đó, chúng tôi tạo ra mạng lưới nơ-ron (một dạng của AI) tích hợp vào phần mềm Bluestar, và yêu cầu nó làm điều tượng tự. Nó xác định đúng khoảng 90% trong cùng thời gian.

Với dấu giày, các chuyên gia giày dép có thể xác định kiểu dáng và mẫu mã của một chiếc giày chỉ bằng kinh nghiệm – đó là khả năng của các chuyên gia này và rất hiếm khi xảy ra sai sót. Chúng tôi được biết hiện tại có chưa đến 30 chuyên gia về giày dép ở Anh. Tuy nhiên, nước này có hàng nghìn nhân viên pháp y và cảnh sát – những người sử dụng cơ sở dữ liệu về giày dép để tra cứu. Đối với những người không phải chuyên gia này, việc phân tích giày dép có thể là một việc khó khăn, và họ vẫn cần có sự xác minh của chuyên gia. Vì lẽ đó, chúng tôi nghĩ rằng AI có thể hỗ trợ.

Chúng tôi đã tạo ra một mạng lưới nơ-ron thứ hai, bổ sung vào phần mềm BlueStar do Anh phát triển, nhằm xác định kiểu dáng và mẫu mã của dấu giày. AI này định hình dấu giày thành bản chụp đen trắng, rồi tự động nhận dạng hình dạng của các bộ phận cấu thành. Cấu kiện là hình vuông, hình tam giác hay hình tròn? Có logo hoặc chữ viết trên dấu giày không? Mỗi hình dạng này tương ứng với một mã trong một phân loại cơ bản. Những mã này được dùng trong quá trình tìm kiếm cơ sở dữ liệu. Trên thực tế, AI đưa ra một loạt mã gợi ý để người dùng xác định và xác minh những vùng mơ hồ cần kiểm tra trên dấu giày.

Trong một thử nghiệm, một người chuyên tra cứu cơ sở dữ liệu sẽ phân tích ngẫu nhiên 100 dấu giày. Theo đó, người không có chuyên môn phân tích đúng từ 22 đến 83%. Trong cùng thời gian đó, người dùng AI phân tích đúng từ 60 đến 91%, còn các chuyên gia về giày dép đúng gần 100%.

AI cũng nhận dạng tương đối chính xác giới tính của nghi phạm thông qua dấu chân trần, và điều này cho thấy tiềm năng của nó trong việc hỗ trợ khoa học pháp y trong tương lai.

Tuy nhiên, với vết dấu giày, các chuyên gia chỉ ra, AI chưa thể sánh với họ về kỹ năng và kinh nghiệm. Một lý do khiến mạng nơ-ron thứ hai của chúng tôi không vượt trội hơn so với các chuyên gia là vì những đôi giày biến đổi theo thời gian mang, điều này khiến việc phân tích trở nên phức tạp hơn. Với một đôi giày mới, đường gai sẽ sắc nét và rõ ràng, nhưng sau một hoặc hai tháng nó sẽ mòn dần đi.

Dù AI không thể thay thế chuyên gia được đào tạo để phát hiện những dấu hiệu này, nhưng nó vẫn hoạt động tốt hơn những người không chuyên. Vì vậy, nó có thể giúp những nhân viên không chuyên xác định kiểu dáng và mẫu mã dấu giày một cách chính xác, từ đó giảm bớt khối lượng công việc cho các chuyên gia, để họ có thể dành nhiều thời gian cho những trường hợp khó hơn.