Um novo estudo de IA sobre impressões digitais desafia crenças antigas - Columbia University e University at Buffalo

Um novo estudo sobre IA vem abalar seriamente esta convicção.

Há mais de um século que os investigadores recorrem às impressões digitais para identificar pessoas de forma inequívoca. A ideia ensinada nos manuais é simples: cada dedo tem um desenho único e irrepetível. Agora, uma investigação baseada em inteligência artificial indica que os nossos dedos podem partilhar mais semelhanças do que o olhar humano consegue detetar - e isso pode alterar de forma relevante a investigação criminal e os modelos de segurança.

Como a IA está a reler o “código” dos nossos dedos

Uma equipa de investigação da Columbia University e da University at Buffalo treinou um sistema de IA com cerca de 60.000 impressões digitais. O objetivo não era apenas confirmar se duas amostras vinham do mesmo dedo, mas testar se dedos diferentes da mesma pessoa exibem uma “assinatura” comum.

Tradicionalmente, a perícia forense foca-se nas chamadas minúcias - microdetalhes no padrão das cristas papilares, como:

• pontos onde uma linha termina abruptamente;
• zonas em que uma linha se divide;
• bifurcações, “ilhas” e cruzamentos ao longo do traço.

Estes elementos são vistos como altamente aleatórios e, em regra, variam de dedo para dedo - mesmo na mesma mão. É precisamente aqui que a abordagem da IA segue um caminho diferente.

Menos pormenor, mais estrutura

Em vez de “imitar” a leitura das minúcias, os investigadores orientaram o sistema para avaliar sobretudo a estrutura global da impressão, incluindo:

• o ângulo com que as linhas se curvam no centro do dedo;
• a orientação geral das cristas;
• o padrão dominante que atravessa a área do dedo.

O resultado foi claro: numa mesma pessoa, dedos diferentes tendem a apresentar semelhanças estruturais notórias. A IA deteta uma espécie de assinatura de base distribuída pela mão - um traço que, até agora, escapava aos peritos humanos.

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

À luz do senso comum, 77% pode não soar extraordinário. Em termos forenses, porém, é uma descoberta com impacto, porque - nesta tarefa específica - o desempenho humano, até aqui, era praticamente nulo.

O que isto significa para as investigações

Para a polícia científica, este método muda a forma de olhar para as marcas recolhidas num local. Até agora, duas impressões só podem ser ligadas de forma direta quando:

• pertencem ao mesmo dedo; e
• têm qualidade suficiente para permitir uma comparação clássica de impressões digitais.

Se, por exemplo, num assalto existir uma impressão do polegar direito e noutro local aparecer uma impressão do indicador esquerdo, não havia forma fiável de afirmar que pertenciam à mesma pessoa. Com a nova abordagem, uma IA pode, pelo menos, indicar uma probabilidade forte de que ambas as impressões sejam do mesmo indivíduo - apesar de virem de dedos diferentes.

Novas oportunidades na criminalidade em série

O potencial torna-se especialmente relevante em situações em que o agressor atua repetidamente, como:

• séries de furtos em determinada zona;
• ataques repetidos em circunstâncias semelhantes;
• grupos organizados com padrões recorrentes.

Com a análise baseada em IA, os investigadores podem ligar estatisticamente vestígios de processos distintos. Mesmo quando ainda não existe um suspeito identificado, pode ser possível perceber que vários locais de crime apontam, com elevada probabilidade, para o mesmo autor ou para a mesma rede.

"De locais de crime até aqui isolados poderia surgir uma imagem coerente - um gamechanger na procura de criminosos em série ou reincidentes."

Limites e riscos do novo método

Por mais impressionantes que sejam estas conclusões, uma taxa de acerto de 77% não é suficiente para, em tribunal, sustentar uma imputação inequívoca. Do ponto de vista jurídico, exige-se um nível de certeza muito elevado e uma margem de erro extremamente reduzida, sobretudo quando a prova pode determinar, por si só, culpa ou inocência.

Neste momento, o método serve sobretudo como pista investigatória, não como prova definitiva. A IA pode ajudar a orientar decisões, por exemplo:

• que casos justificam uma análise conjunta;
• onde compensa recolher novamente vestígios ou voltar a ouvir testemunhas;
• que pessoas podem estar relacionadas com vários factos.

Além disso, as impressões digitais estão entre os dados biométricos mais sensíveis. Se modelos de IA conseguem extrair padrões mais subtis, cresce a questão de quem terá acesso a estes sistemas - e de como impedir abusos.

Proteção de dados e vigilância

Os métodos biométricos já são, por si, um tema controverso - pense-se no reconhecimento facial em centros urbanos ou em aeroportos. Se os sistemas de impressão digital passarem a “ler” mais informação a partir de um vestígio, aumentam também as preocupações:

• quem guarda estes perfis alargados?
• durante quanto tempo são conservados?
• poderá um sistema deste tipo vir a reencontrar pessoas que deixaram a impressão digital apenas uma vez, por exemplo num controlo fronteiriço?

Na Europa, enquadramentos como o Regulamento Geral sobre a Proteção de Dados (RGPD) impõem limites rigorosos ao uso de dados biométricos. Isso reduz parte do espaço para exploração tecnológica - mas, em simultâneo, protege direitos fundamentais.

O que o estudo revela sobre a IA

Os resultados também mostram como a IA aborda problemas de forma diferente dos humanos. Enquanto especialistas se apoiam em características bem definidas, uma rede neuronal percorre enormes volumes de dados à procura de regularidades que nem sequer foram previamente descritas.

Daqui resultam dois pontos:

• A IA pode descobrir padrões ocultos em dados do quotidiano, que os especialistas não suspeitavam existir.
• A forma de decisão muitas vezes permanece difícil de explicar: o sistema produz resultados, mas a lógica interna nem sempre se traduz em regras simples.

No direito penal, este “efeito de caixa-preta” alimenta debates. Se uma decisão judicial depender de uma ferramenta cujo caminho de decisão não é totalmente auditável, abre-se uma tensão entre eficiência e garantias do Estado de direito.

Impressões digitais, sistemas de segurança e o dia a dia

As impressões digitais já não vivem apenas no contexto policial. Smartphones, portáteis, controlos de acesso no trabalho - em muitos cenários, basta um dedo para autenticar alguém. Muita gente assume que estes dados são totalmente seguros e absolutamente únicos.

Este estudo não significa que os smartphones passem subitamente a ser inseguros. O que sugere é que as impressões digitais são mais complexas de interpretar do que se acreditava. No futuro, os fabricantes poderão ajustar algoritmos para distinguir com mais robustez se é mesmo o dedo esperado ou apenas outro dedo da mesma pessoa.

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

O que os leigos devem saber sobre os termos

Algumas noções essenciais, em linguagem simples:

• Impressão digital: padrão de linhas finas na pele da ponta do dedo.
• Minúcias: detalhes muito pequenos do padrão onde as linhas terminam ou se dividem.
• Modelo de IA: programa que aprende regras estatísticas a partir de muitos exemplos, sem que cada passo tenha de ser explicitamente programado.
• Taxa de acerto: percentagem de casos em que a indicação do sistema se confirma.

O estudo sugere que as nossas mãos podem conter uma estrutura de base que se repete, em parte, ao longo de vários dedos. A IA consegue ler essas estruturas e convertê-las em probabilidades. Para a ciência forense, isso cria uma ferramenta adicional: ligar casos, tornar padrões visíveis 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. Caber-lhes-á definir em que condições os investigadores podem usar esta nova forma de análise de impressões digitais - e onde fica a linha vermelha na defesa da liberdade individual.