Чаму нашы адбіткі пальцаў унікальныя? І што яшчэ можа нас ідэнтыфікаваць

Лініі на падушачках пальцаў, якія называюць папілярнымі ўзорамі, пачынаюць фарміравацца яшчэ ва ўлонні маці — прыкладна на трэцім месяцы развіцця плода. Каля шостага месяца асноўны малюнак ужо сфарміраваны. Пасля палец расце, але сам узор у асноўным захоўваецца на ўсё жыццё.

Можна было б падумаць, што гэты малюнак проста запісаны ў нашай ДНК. Але гены вызначаюць толькі частку працэсу. Яны ўплываюць на развіццё скуры і на тое, які агульны тып узору можа сфармавацца, але не задаюць дакладнае месца кожнай лініі.

Канчатковы малюнак залежыць ад мноства дробных фактараў: хуткасці росту пальцаў, тканак пад скурай, развіцця сасудаў і нерваў, а таксама ўмоў ва ўлонні маці. Значэнне могуць мець нават нязначныя адрозненні ў становішчы плода і ціску на пальцы. Менавіта таму нават у аднаяйкавых блізнят з амаль аднолькавым наборам генаў адбіткі пальцаў розныя.

Пры гэтым агульныя ўзоры могуць паўтарацца ў многіх людзей. Для ідэнтыфікацыі важныя больш дробныя асаблівасці — напрыклад, месцы, дзе папілярная лінія заканчваецца, раздзяляецца на дзве або ўтварае асобны кароткі фрагмент. Сукупнасць такіх дэталяў і робіць адбітак настолькі індывідуальным.

Навошта яны ўвогуле патрэбныя

Прырода, вядома, не стварала адбіткі пальцаў для паліцэйскіх і смартфонаў. Рэльеф на падушачках пальцаў звязаны з нашай здольнасцю дакранацца да прадметаў і маніпуляваць імі.

Папілярныя лініі ўплываюць на кантакт скуры з паверхняй і дапамагаюць успрымаць яе фактуру. Асабліва важна гэта для падушачак пальцаў, дзе знаходзіцца вялікая колькасць рэцэптараў.

А ўжо чалавек навучыўся выкарыстоўваць гэтую асаблівасць як своеасаблівы біялагічны подпіс. Так больш за сто гадоў адбіткі выкарыстоўваюць у крыміналістыцы. Сёння камп'ютарныя сістэмы могуць параўноўваць след з велізарнымі базамі і знаходзіць магчымыя супадзенні.

Але аўтаматычны пошук не дае беспамылковага адказу. След на шклянцы або дзвярной ручцы можа быць няпоўным, размазаным ці скажоным, таму канчатковая выснова патрабуе аналізу і праверкі спецыялістам.

Штучны інтэлект заўважыў тое, чаго раней не бачылі

Аднак у апошнія гады звыклае ўяўленне пра ўнікальнасць адбіткаў атрымала цікавае ўдакладненне. У 2024 годзе даследчыкі з Columbia Engineering выкарысталі штучны інтэлект для аналізу каля 60 тысяч адбіткаў. Іх цікавіла, ці здольны алгарытм вызначыць, што адбіткі розных пальцаў належаць аднаму чалавеку.

Аказалася, што здольны. Пры параўнанні асобнай пары адбіткаў дакладнасць даходзіла да 77%. Прычым штучны інтэлект глядзеў не столькі на дробныя разгалінаванні і заканчэнні ліній, якімі традыцыйна карыстаюцца крыміналісты, колькі на вуглы і крывізну асноўных узораў, асабліва ў цэнтральнай частцы пальца.

Гэта не азначае, што ўсе пальцы чалавека маюць аднолькавыя адбіткі. Даследаванне паказала, што ва ўзорах розных пальцаў аднаго чалавека ёсць агульныя асаблівасці, якія раней не ўмелі добра распазнаваць.

А што наконт сцвярджэння, што двух аднолькавых адбіткаў увогуле не існуе? Пра такія выпадкі сапраўды невядома. Але праверыць адбіткі ўсіх людзей, якія жывуць і калі-небудзь жылі на Зямлі, немагчыма. Таму іх абсалютная ўнікальнасць не даказаная матэматычна, хоць назапашаныя даныя паказваюць на надзвычай вялікую разнастайнасць.

Менавіта таму адбіткі сталі адным з асноўных відаў біяметрыі. Імі разблакіроўваюць смартфоны, пацвярджаюць асобу і атрымліваюць доступ да розных сістэм.

Аднак у біяметрыі ёсць прынцыповая праблема. Калі нехта даведаўся ваш пароль, яго можна памяняць. Новы палец з новым адбіткам атрымаць немагчыма. Таму базы біяметрычных даных патрабуюць асабліва надзейнай абароны.

Не толькі пальцы

Адбітак пальца далёка не адзіная асаблівасць чалавечага цела, прыдатная для распазнавання асобы. Адной з найбольш вядомых такіх асаблівасцяў з'яўляецца вясёлкавая абалонка вока. Яе характэрны малюнак выкарыстоўваецца ў біяметрычных сістэмах.

Падобную ролю можа адыгрываць і сятчатка, малюнак крывяносных сасудаў якой выкарыстоўваецца ў некаторых тэхналогіях ідэнтыфікацыі. Біяметрыя таксама ўключае распазнаванне твару, голасу, геаметрыі далоні і размяшчэння крывяносных сасудаў.

Цікавым прыкладам з'яўляюцца і вушы. Іх форма, прапорцыі і асобныя анатамічныя элементы адрозніваюцца паміж людзьмі настолькі, што іх можна выкарыстоўваць для ідэнтыфікацыі. У адным з даследаванняў аналіз асаблівасцяў абодвух вушэй дазваляў вельмі дакладна адрозніваць людзей у даследаванай групе. Аднак гэта не азначае, што такі метад можа паўсюдна замяніць іншыя біяметрычныя сістэмы.

Яшчэ больш фундаментальным ідэнтыфікатарам з'яўляецца ДНК. У адрозненне ад адбітка пальца яна непасрэдна звязаная з нашым генетычным матэрыялам і можа даць вельмі падрабязную інфармацыю пра біялагічнае паходжанне ўзору. Але і тут многае залежыць ад таго, як быў сабраны матэрыял, якой ён якасці і як інтэрпрэтавалі вынікі.

Такім чынам, своеасаблівы «пашпарт» чалавека хаваецца не толькі на кончыках яго пальцаў.

• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0