Автоматизация дактилоскопической экспертизы

Фактически к концу 70-х гг. дактилоскопия, как метод идентификации и регистрации; достигла своих максимальных возможностей при ручном варианте работы с базами данных. И в этот же период фактически зародилось ее новое направление - автоматизация процессов обработки дактилоскопической информации. Этому направлению суждено было стать ведущим в конце первого столетия развития дактилоскопии.

Период с 1980 г. по 2000 г. В течение последних двух десятилетий двадцатого века в российской дактилоскопии доминировало направление автоматизации, как впрочем, и в других странах. Фактически за эти годы теория и практика организации дактилоскопических учетов прошли путь от систем с ручным кодированием узоров до систем, в которых участие человека сводится лишь к контрольным функциям. Автоматизации дактилоскопических учетов посвящено достаточно много работ. Отметим в первую очередь авторов тех из них, которые напрямую связаны с решением дактилоскопических задач. На эту тему писали: В.Н.Бичигов, А.В.Губин, В.Н.Елисеев, П.А.Зайцев, В.С.Зубаха, В.А.Ивашков, В.К.Ковшов, А.Н.Матаруев, В.А.Лунев, С.С.Самищенко, В.И.Титов, А.А.Федорович, В.И.Фонарев, А.И.Хвыля-Олинтер, И.Ф.Шаволов, В.А.Шмаков, Л.Г.Эджубов и др.

В настоящее время во многих странах мира используются автоматические системы монодактилоскопической регистрации, которые позволяют "обнаруживать" преступников по следам пальцев, оставленным на местах преступления. Это такие системы, как АМРЕХ — примерное время начала эксплуатации - - 1970 г. (Великобритания), PRINTRAK— 1976 г. (США), AFIS — 1980 г. (Япония), FOCUS — 1980 г. (Великобритания), NEC — 1982 г. (США), MORPHO— 1985 г. (Франция), DERMALOG— 1989 г. (ФРГ), PAPILLON (Россия), DACTOPRO (Россия) и другие. Все эти автоматизированные системы используют определенные новые принципы дактилоскопической регистрации, к которым криминалистика подошла не сразу. Проблема разработки и практического использования автоматизированной дактилоскопической регистрации многоаспектна и сложна. Оптимальное функционирование таких систем зависит от многих факторов — научных, организационных, технических и пр. В данной работе будут рассмотрены только те проблемы, которые связаны с использованием количественных подходов, математических методов, в том числе и методов математической статистики. В противном случае авторы вышли бы за пределы рассматриваемой в данной работе темы.

В последние годы при описании автоматизированных систем дактилоскопической регистрации основное внимание уделяется компьютерной (аппаратно-программной) стороне проблемы, организации дактилоскопического поиска, результатам работы автоматизированных систем и другим аналогичным вопросам, хотя и важным, но не имеющим прямого отношения к научным принципам, положенным в основу современных автоматизированных систем. Анализ литературных источников создает ложное представление о том, что автоматизированные системы работают на той же принципиальной основе, которая когда-то была предложена Гальтоном и Генри. С этой точки зрения представляет определенный научный и исторический интерес описание тех разработок, которые были осуществлены уже в 50-е годы в России, причем речь идет не только об оригинальных теоретических построениях. В то время удалось не только разработать принципиально новую систему дактилоскопической регистрации, но и создать "в металле" действующую экспериментальную модель дактилоскопического автомата, а также и первый промышленный образец такого устройства.

Развитие дактилоскопической регистрации фактически прошло четыре этапа.

Первый этап — это появление и развитие систем регистрации, которые принято называть формульными. Они впервые были реализованы в системе Гальтона — Генри еще в конце прошлого века. Суть этих систем состоит в том, что все они использовали формульный способ описания папиллярных узоров (об этом далее) и поиск искомого узора проводился именно по этим формулам. Довольно скоро стало ясно, что с ростом дактилоскопических картотек, выявляется целый ряд ограничений такого подхода. Особенно плохо обстояли дела с монодактилоскопическими системами, которые тоже пытались построить с применением формульных подходов. Практически никогда не удавалось создать хорошо работающую монодактилоскопическую систему. В тот период, который длился от истоков дактилоскопии примерно до 70-х годов нынешнего века, делались многочисленные попытки усовершенствовать формульные системы регистрации. Эти попытки были практически обречены на неудачу, так как методы улучшения формульных способов описания папиллярного узора исчерпали себя и плохо согласовывались с возможностями вычислительной техники.

Второй этап, начало которого датируется примерно 50-ми годами, характеризуется появлением иллюзии, что формульные системы регистрации могут получить новую жизнь с использованием вычислительной техники. Стали создаваться системы, в которых описание папиллярных узоров строилось на старых формульных методах, а поиск проводился на компьютерах. Другими словами, делалась попытка с помощью новых мощных технических средств улучшить старые, в определенной мере непригодные для этой цели системы. Естественно, наибольшие надежды воз­лагались на коренное улучшение работы монодактилоскопических систем. В науке такие попытки иногда приравнивают к стремлению установить реактивный мотор на телеге, не выпрягая лошади. Очевидно, к одной из первых разработок подобного типа можно отнести исследования американского криминалиста Катальдо. Здесь для поиска отпечатков, описанных с помощью несколько модифицированных дактилоскопических формул, использовалась даже не компьютерная, а широко распространенная в то время перфорационная техника. По существу, речь шла о механизации поиска в формульной монодактилоскопической системе.

Третий этап автоматизации дактилоскопической регистрации можно определить как научный. Начинается он в 1957 г. и завершается примерно в 60-е годы. В этот период именно в России была осуществлена разработка, которая положила начало новому направлению в дактилоскопической регистрации: в противовес формульным были созданы кодовые системы, специально предназначенные для компьютерной реализации. На эти разработки Комитетом по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР был выдан ряд авторских свидетельств на изобретения в указанной области, причем первое такое изобретение имело приоритет от 19 августа 1957 г.2. На базе этого изобретения в 1959 г. в Высшей школе МВД СССР (ныне Академия МВД РФ) был создан первый опытный образец действующей модели дактилоскопического автомата. Здесь же в России построен и первый промышленный образец дактилоскопического автомата (Минск-100 Института милиции МВД СССР). Следует подчеркнуть, что, помимо авторских свидетельств, в открытой печати в сборниках научных трудов учреждений судебной экспертизы и криминалистики МЮ и МВД в то время было опубликовано множество статей, где описывались новые принципы регистрации и построенные модели и автомат. По существу, создавалось новое научно-практическое направление в дактилоскопии. Для иллюстрации приведем хотя бы несколько примеров таких статей3. Правда, в последующем все работы в области автоматизации дактилоскопической регистрации в нашей стране были прерваны почти на два десятка лет, что было очень характерно для того периода, но многие основные принципы, выработанные в то время, непосредственно используются во всех ныне действующих автоматизированных системах дактилоскопической регистрации. Естественно, за эти десятилетия в разработки внесено много нового и практически значимого для реализации автоматизированных систем.

Четвертый этап начался в 70-е годы, т.е. почти через пятнадцать лет после проведения первых исследований в СССР, когда в США, Англии, Германии, Франции и Японии стали проводиться практические разработки автоматизированных систем, которые мы называем кодовыми. Так, можно привести в качестве примера статью "Система для опознавания отпечатков пальцев" (о системе PRINTRAC фирмы "Рокуэлл Интернэшнл") и упоминание об этой системе в печати США. Однако из-за того, что попытки автоматизации регистрационных систем, которые были построены на основе старых формульных принципов, делались и ранее, сложилось впечатление, что новые системы с научной точки зрения не внесли ничего принципиально нового, а лишь добились практически значимых и впечатляющих результатов не за счет принципиальных новаций криминалистического характера, а именно благодаря использованию современных вычислительных средств. Вместе с тем это впечатление обманчивое и научная корректность требует не только внесения ясности в этот вопрос, но и определения места тех исследований, которые проводились в России.

В журнале "Российская юстиция" И.Зельдес (председатель Комитета судебно-экспертного анализа Международной ассоциации по идентификации, директор лаборатории судебной экспертизы и главный эксперт штата Южная Дакота, США - - в отставке) и А.Леви (профессор, ведущий научный сотрудник НИИ проблем укрепления законности и правопорядка при Генеральной прокуратуре Российской Федерации) пишут: "Уместно отметить, что в настоящее время в США для проведения сравнения пальцевых отпечатков применяется несколько различных компьютерных систем, основными из которых являются PR1NTRAK и MOR-рно. В этих системах используются принципы, сформулированные еще в начале 50-х годов российским криминалистом..."6.

Формульные и кодовые системы дактилоскопической регистрации. 2 апреля 1959 г. в одном из кабинетов Высшей школы МВД СССР собрались три человека — Л.Г.Эджубов, аспирант, а ныне сотрудник Российского федерального центра судебной экспертизы, В.Абросимов, сотрудник этой школы, и М.Кондратович (Филиппова). Именно в этот день прошло первое рабочее испытание единственной в то время действующей модели дактилоскопического автомата, который за короткое время был создан небольшим коллективом разработчиков и сотрудников нынешней Академии МВД РФ. По существу, этот день можно было бы считать днем рождения автоматизированной дактилоскопической регистрации.

Прежде всего целесообразно напомнить, что дактилоскопия знает два основных метода регистрации: десятипальцевый (декадактилоскопический) и однопальцевый (монодактилоскопический). В первом случае по узорам всех десяти пальцев выводилась единая дактилоскопическая формула и по ней в картотеке располагались регистрационные карты. В узорах каждого пальца выделялись один-два признака. Этим признакам приписывались определенные числовые значения. Совокупность таких числовых обозначений и составляла дактилоскопическую формулу.

Достоинством всех дактилоскопических (формульных) систем была их простота. Однако, как только картотеки выросли количественно, сразу же стали обнаруживаться и существенные недостатки принятого метода регистрации. В их числе было два наиболее существенных. Один из них заключался в том, что в папиллярном узоре оказалось небольшое количество относительно стабильных признаков. Когда картотеки строились на использовании устойчивых особенностей узора, формула "работала" хорошо, но давала небольшое количество подразделений. Поэтому в каждом разделе скапливалось большое число дактилоскопических карт. Достаточно было усложнить формулу за счет других менее стабильных признаков, число подразделений увеличивалось, но появлялось много ошибок, главные из которых приводили к "пропуску цели".

Другим крупным недостатком формульных систем регистрации было несоответствие между теоретическим и практическим распределением числа подразделений, которые давала формульная система. Реально оказывалось, что множество разделов были "пустыми", а в других, так называемых "часто встречающихся", скапливались сотни и тысячи дактилоскопических карт.

Второй тип картотеки монодактилоскопический — строился по отдельным отпечаткам пальцев. Такие картотеки предназначены для решения наиболее трудоемкой криминалистической задачи — отождествления преступников по следам, найденным на местах происшествий. Практически организовать хорошо работающую картотеку такого типа на формульном принципе никогда не удавалось. Суть неудачи заключалась в том, что для таких картотек использовался именно тот же формульный принцип, что и для картотек десятипальцевых. Но если такой подход оказался недостаточным даже для декадактилоскопической картотеки, можно ли было надеяться на успех при регистрации преступников по отдельным пальцам? Общий вывод, который был сделан тогда, заключался в том, что для совершенствования дактилоскопической регистрации формульные системы себя исчерпали, и надо было искать новые подходы и, конечно, ориентироваться на быстродействующую вычислительную технику. Именно этот новый подход и был найден в 1957 г. В отличие от формульных систем он был назван кодовым. Казалось, этот термин определяет разли­чие, но это было не так. Ведь дактилоскопическая формула тоже код, только числовой. Чем же новый подход отличался от старого?

Сущность нового метода дактилоскопической регистрации

Для того чтобы определить криминалистическую сущность нового способа дактилоскопической регистрации, вернемся к описанию трех типов признаков папиллярного узора, о которых говорилось ранее, а именно к признакам семантическим, количественным и координатным, а также к уровню описания этих признаков.

Во всех старых регистрационных системах для классификации использовалось сочетание семантических и количественных характеристик. В новой системе основными признаками были признаки координатные, причем они использовались в декартовой системе координат. Это и было ее главной характеристикой. Использование координатного подхода позволило выделить и такой новый и ранее неизвестный в дактилоскопии признак, как местоположение детали без учета особенностей этой детали. Другими словами, при описании папиллярного узора появилась такая важная особенность, как "точка" на координатном поле. Это позволило перейти от сравнения формул к сравнению изображений точек, определенным образом размещенных на координатной плоскости, причем это размещение передавало индивидуальные особенности конкретного папиллярного узора. Поясним этот принцип на простейшем графическом примере.

Представим себе, что мы взяли дактилоскопический отпечаток, определенным образом поместили его в координатном поле и положили его на лист чистой бумаги. Станем иглой прокалывать те участки узора, где есть начала и окончания линий, их слияния и раздвоения, обрывки и пр. Когда все такие макродетали будут проколоты, уберем сам отпечаток и обратимся к чистому листу бумаги. Перед нами на ровной гладкой поверхности окажется совокупность одинаковых точек-проколов. Папиллярный узор с его линиями и деталями как таковой исчез — по существу, мы его удалили, оставив только обозначения тех мест, на которых располагались детали узора. Это и есть тот новый признак папиллярного узора, который в прежних регистрационных системах никогда не использовался. Мы его назвали — "местоположение" детали на поле отпечатка. Так как эта система точек тоже располагается в координатной плоскости, положение каждой точки можно четко определить относительно горизонтальной и вертикальной осей этой системы.

Вот эта совокупность точек, отражающих местоположение деталей узора и помещенных в систему координат, и является точечным кодом пальцевых отпечатков и следов. Но точечный код непригоден для регистрации. Папиллярный узор располагается на мягкой и эластичной "подушке" пальца и обладает малой устойчивостью к деформации при следообразовании. Поэтому при отборе отпечатков и при образовании следа обязательно происходят искажения, которые приводят к смещению точек на поле координат. Если взять два следа одного и того же пальца и создать два точечных кода, то они не совпадут друг с другом — точки одного следа относительно другого ока­жутся смещенными. Казалось бы такой код непригоден для сравнения. Однако смещения не могут быть беспредельными и ограничиваются определенной величиной. При совмещении десятков следов одного и того же пальца оказывается, что каждая точка как бы "бегает" по небольшой зоне, дальше которой она, как правило, не выходит. А раз точки ведут себя подобным образом, можно, например, в картотеке кодировать отпечатки зонами, а следы — точками. Тогда мы будем иметь два вида кодов — зональные и точечные. Кстати, такой способ учета искажения координатных характеристик папиллярного узора тоже ранее никогда не использовался в дактилоскопии, как и метод сравнения "точка—зона". На рисунках 6—8 показана схема этих кодов и совмещения "точечного" кода со "своим" (рис. 9) и "чужим" (рис. 10) отпечатком.

Интересно отметить, что в период, когда появилась данная разработка, некоторые криминалисты встретили ее враждебно, и объяснялось это тем, что она противоречила господствовавшей в то время методологической парадигме криминалистики, которая гласила, что эксперт обязан как можно глубже изучить исследуемый объект, извлечь из него максимальное число существенных признаков и понять их природу. А тут из папиллярного узора безжалостно выбрасывается вся богатейшая информация и остаются какие-то "жалкие" точки вместо линий, макро- и микродеталей. В то же время простота и очевидность зонально-точечной системы регистрации должна была свидетельствовать о ее работоспособности. Это уже гораздо позже перешли на другой методологический уровень и признали, что число учитываемых в системе признаков может быть "функцией от цели". Очень важно, что использование математических методов практически невозможно без учета именно такой методологической позиции. Как правило, формализованные методы базируются на системах, которые имеют конечное число признаков, а, следовательно, ни о какой "дурной бесконечности" в процессе изучения объектов не может быть и речи.

В созданной домашней "картотеке" было всего пятьдесят отпечатков. Но на первом этапе было сделано около 10 тыс. сравнений, которые показали, что систему можно признать работоспособной в целом (проводился анализ и по влиянию диаметра зон на точность отбора отпечатков). По существу, в большинстве, если не во всех последующих автоматизированных системах дактилоскопической регистрации, предложенный принцип использовался в той или иной модификации. Некоторые идеи в современных системах реализованы в таком виде, что зонально-точечный принцип оказывается скрыт. Так, в большинстве автоматизированных систем никаких зон не существует. Однако при кодировании дактилоскопических отпечатков и папиллярных следов обозначается определенный "створ", в пределах которого допускаются смещения изображений. Этот "створ" и есть не что иное, как "зона", в которую следует попасть "своей точке". Нет смысла рассказывать о том, как пришлось "проталкивать" это изобретение. Дело кончилось тем, что профессор А.И.Винберг, в то время руководитель кафедры криминалистики Академии МВД СССР, добился выделения необходимых ассигнований и организовал группу, в которую входили изобретатели. Перед ними была поставлена задача создать действующую модель дактилоскопического автомата. Такая модель была создана и 2 апреля 1959 г. впервые испытана. Испытания, как и следовало ожидать, дали хорошие результаты.

Модель была примитивным и громоздким прибором. Работать на ней было неудобно, кодирование отнимало много времени. Но главную свою задачу она выполнила — дала возможность убедиться в правильности нового подхода в построении дактилоскопической регистрации. Следует учитывать, что модель дактилоскопического автомата создавалась не так, как нужно, а так, как можно. Многого из того, что нам было необходимо для реализации первоначального плана в режиме небольшой исследовательской мастерской, ни купить, ни достать, ни изготовить было невозможно. Так, нужны были точечные фотоэлементы, которые следовало крепить на поверхность экрана с помо­щью присосок (например, магнитных). Но такие фотоэлементы никто не изготавливал. Модель дактилоскопического автомата состояла из трех устройств: прибора для кодирования, кинопроекционного устройства с экраном для фотоэлементов и электронного блока.

Устройство для кодирования представляло собой квадратный стол, внутри которого помещалась специальная полка для дактилоскопических отпечатков и следов, и два вида осветителей. Один предназначался для освещения полочки с папиллярными узорами. Это были точечные осве­тительные устройства. Над полочкой располагался объектив, который проецировал изображение узора на матовое стекло в строго определенном масштабе.

На поверхности стола была установлена подвижная рама с матовым стеклом. Именно на нее проецировались папиллярные узоры. На поверхности матового стекла были прочерчены различные линии (квадраты, диагонали и пр.), которые позволяли центрировать узоры разными способами, т.е. помещать их в систему декартовых координат. Раму перемещали до тех пор, пока точка не совмещалась с центром узора, а одна из линий не пересекала центр дельты (если речь шла о петлевых узорах). Теперь наступал момент кодирования. На все макродетали узора (начала и окончания линий, вилки и пр.) накладывались прозрачные красные кружки с точкой в центре. Эти точки были необходимы, чтобы деталь располагалась в центре кружка.

Когда все детали оказывались покрытыми кружочками, точечное освещение гасилось и включалось общее освещение. Это были обычные лампы, укрепленные внутри стола. Теперь изображение узора пропадало, а все матовое стекло оказывалось ярко и равномерно освещенным, и на этом светлом фоне выделялась совокупность красных кружков-зон, которые отображали местоположение деталей в данном конкретном, папиллярном узоре. После этого рамка с матовым стеклом возвращалась в исходное фиксированное положение для съемки. Это гарантировало фотографирование всех папиллярных узоров в строго определенном и одинаковом положении в системе координат.

От стола шла металлическая стойка, с закрепленным на ее конце киноаппаратом, настроенным на покадровую съемку. Нажималась кнопка, и на дактилоскопическом кодовом фильме появлялся очередной кадр — код папиллярного узора. Так как мы использовали кинопленку, нечувствительную к красному цвету, на каждом кадре оказывалось изображение черного непрозрачного поля с прозрачными кружками на месте расположения деталей узора. Этим же принципом мы пользовались, чтобы записывать и номер кадра, т.е. номер папиллярного узора в нашем дактилоскопическом фильме. На рисунке 11 приводится общий вид кодирующего устройства, а на рисунке 12 — фрагмент рабочего фильма, в котором кодирование проводилось не на всем участке узора, а только на участке без центра и периферии (квадратное "кольцо").

Был изготовлен фильм, который содержал изображения около 500 петлевых узоров. Но он дал возможность провести широкие научные эксперименты. Мы рассчитали оптимальную величину зоны, определили порог совпадений, необходимый для ликвидации "пропуска цели", провели испытания по определению отборочной точности в зависимости от числа точек и пр.

Вторым устройством был обычный проекционный киноаппарат и специальный экран для установки точечных фотоэлементов. Фотоэлементы набирались на экране по следу пальца, "изъятому с места происшествия". Кинопроектор проецировал весь кодовый фильм с пониженной скоростью — 0,8 секунд один кадр. При этом фотоэлементы освещались светлыми зонами и подавали соот­ветствующий сигнал в электронный блок. На рисунке 13 справа - - проекционный киноаппарат, в центре - - экран для набора кода папиллярного следа с помощью передвижных фотоэлементов, а слева -- электронный анализирующий блок.

Задача электронного блока заключалась в том, чтобы подсчитывать количество освещенных фотоэлементов на экране и подавать команду на остановку проецирования фильма и считывание номера кадра в тех случаях, когда количество освещенных фотоэлементов достигло определенного порога (порог устанавливался для каждого следа отдельно). Конечно, с точки зрения современных возможностей все это выглядело весьма примитивно, но модель позволяла продемонстрировать возможности нового способа дактилоскопической регистрации, показала, что поиск в этом направлении вести целесообразно. Нельзя забывать и тот факт, что в то время не существовало методов электронной (компьютерной) обработки изображений. Эти же эксперименты помогли повысить точность работы автомата и сделать еще ряд изобретений. Было, например, установлено, что пустые папиллярные линии, размещенные в системе координат, тоже могут быть использованы для автоматизированного поиска7.

Демонстрация работы действующей модели дактилоскопического автомата имела и определенное психологическое значение. Дело в том, что многие практики, включая и сотрудников центральной дактилоскопической картотеки, высказывали сомнение в реализуемости координатного подхода для регистрации папиллярных узоров. Ведь на участке узора всего в 1 мм располагалось в среднем 2 папиллярные линии. Высказывались опасения, что незначительные смещения в положении следа и отпечатка при кодировании будут приводить к ошибкам в отборе искомого объекта. Работа действующей модели показала, что опасения были не обоснованы.

Следует сказать, что в Институте милиции МВД СССР примерно через два года была скомплектована самостоятельная группа, которая, используя тот же зонально-точечный принцип, создала свою систему автоматизированной дактилоскопической регистрации, реализованную на промышленном образце ЭВМ "Минск-100" (см. рис. 14).

Кодирование отпечатков и следов проводилось здесь в полуавтоматическом режиме на специальном устройстве, а поиск был полностью автоматизирован. В банк данных экспериментальной системы было введено несколько тысяч отпечатков. Однако работы очень быстро были прекращены. В то время руководство МВД еще психологически не было готово к очень дорогим научным разработкам. В России достаточно часто первыми изобретают нечто, затем ческие задачи, решение которых привело к бурному прогрессу в области автоматизации дактилоскопических исследований.

Основные методологические и математические проблемы современных дактилоскопических систем и, соответственно, способы их преодоления были связаны прежде всего с координатно-цифровым представлением папиллярного узора и необходимостью разработки специальных методов для их обработки и распознавания. Теоретические и математические основы для этого были заложены в 60—70-х годах, однако они интенсивно развивались и в дальнейшем. Эти исследования нельзя считать завершенными и в настоящее время, так как ни одна из практически действующих систем не может заявить, что ее функциональные характеристики не уступают возможностям эксперта-дактилоско-писта в части сравнения папиллярных узоров и принятия решений.

Приведем некоторые исторические сведения о развитии систем автоматизации дактилоскопической регистрации в период после того, как исследования в СССР были полностью приостановлены.

1963 — фирма "Бейрд-Атомик" (Джон Фицморис) первая попытка автоматической классификации отпечатков с оптическим опознаванием.

1963 — ФБР (Л.Тротер) план создания полуавтоматической системы поиска при ручной классификации техником-криминалистом.

1968 — НИСИС — Нью-Йоркская система идентификации и расследования. Использует координаты деталей. FACT (Fingerprint Automatic Classification Technique) — используются координаты деталей и угол ориентации деталей.

1971 — Технологический Центр КМС и фирма "Спэрри Рэнд" (Спива),

преобразуют отпечаток в голографическое изображение, а затем вычисляют его количественные характеристики. Требуется точное механическое совмещение отпечатков.

1972 — ФБР - устанавливается сканирующий аппарат; определяются координаты особенностей и направление линий, всего около 20-ти параметров. Поиск осуществлялся на ЭВМ. Заключение о тождестве давал техник-криминалист.

1973 — Канадская королевская конная полиция — действует автоматическая система поиска с ручным индексированием.

1974 — Система поиска МИРАКОД на основе использования микрофильмов, полиция в Канзас-Сити.

1975 — Система ФИНДЕР (разработана в 1972 (Бэннер, Сток), фирма "Рокуэлл Интернэшнл").

1975 — Первый вариант системы Printrak ФБР.

1976 — Printrak-250 для отпечатков.

1978 — Printrak-250S для отпечатков и следов. США, Канада, Бразилия. Используются локализация точек и направление линий. Автоматическая классификация типа узора в диалоговом режиме. Ручное кодирование следов.

1978 — Printrak-ЗОО. Пользователи в США -• более 40 учреждений, включая ФБР, Бразилия (5), Канада, Швейцария, Норвегия.

1978 — Управление общественной безопасности Аризоны — эксплуатируется система CIFS фирмы SPERRI- Микрофильмированное изображение превращается в цифровую форму. Затем отпечаток классифицируется.

1978 — INPOL — ФРГ. Кодирование визуальное. Автоматическое индексирование разрабатывается.

1978 — Бюро Стандартов США сообщило (Вегштейн) о создании LX39 "Латент Фингерпринт Мэтчер" для работы со следами.

1979 — (12 февраля) начата эксплуатация системы МАФИИ Минесотской автоматической системы опознавания отпечатков пальцев.

1980 — AFIS Япония (указана дата активного использования), фирма

"Ниппон Электрик". Необходимо не менее 13 папиллярных линий. Используется количество минуций между соседними линиями. Используются "связи" между концами и разветвлениями линий, количество линий между этими точками (четырьмя соседними) и ориентация направлений на соседние точки. Используется в 14 странах, в том числе США.

Даже этот краткий и неполный перечень дает представление о той огромной работе, которая была выполнена за последние десятилетия только за рубежом по автоматизации дактилоскопической регистрации. Можно указать, что за период с 1975 по 1991 г. в этой области было выдано патентов в США — 26, Японии — 18, Великобритании -- 4 и в ФРГ - 6. За аналогичный период СССР получил всего один патент9. Все эти системы предназначены для автоматизированного кодирования и хранения больших объемов информации о папиллярных узорах. Они, по существу, являются регистрационно-поисковыми. Для таких систем в настоящее время устоялся термин АДИС — автоматизированная дактилоскопическая информационная система (APIS — Automated Fingerprint Identification System).

Некоторое представление о возможностях автоматизированных систем сообщает их цена. К концу 80-х годов стоимость одного комплекта различных типов АДИС составляла от 500 тыс. до 3 млн долларов (в зависимости от конфигурации). Наиболее совершенной системой в это время считалась АДИС "De La Rne Printrak" фирмы "Рокуэлл Интернэшнл" (версии от Printrak-250 до Print-rak-ЗОО). В конце 70-х годов фирма "Ниппон Электрик" (Япония) разработала систему "AFIS-NEC". К 1991 г. эта система, очень активно совершенствуемая, считалась самой лучшей в мире. Полная конфигурация "AFIS-NEC" стоила от 6 до 8 млн долларов. Эту систему закупили всего 14 стран.

В РФ разработки АДИС велись в МВД с 1968 г. Большой вклад в эти работы внесли, в частности, сотрудники МВД С.С.Панкратов и В.А.Андрианова. С 1970 г. эти исследования были сосредоточены в Главном информационном центре МВД с участием технических организаций различного профиля. Однако только к 1990 г. эти исследования приобрели практическую направленность, когда в марте состоялся расширенный семинар, посвященный проблемам автоматизации. К 1992 г. все привлеченные разработчики имели опытные образцы систем, из которых были выбраны лишь несколько. В настоящее время основная система, которую использует ГИЦ МВД РФ — система ПАПИЛОН, разработанная на базе СП "VAMAG" (г. Магнитогорск и УВД Челябинской области (П.Зайцев, В.Беликов и др.)). Представленная конфигурация АДИС используется в оперативно-справочных, розыскных и криминалистических дактилоскопических учетах10.

Позже, правда, в меньших масштабах в России стали использоваться и другие автоматизированные системы: "СондаФрез", "Поиск", "ДактоПро" и др.

В процессе разработки алгоритмов автоматизации разработчики сталкивались на этапах автоматического считывания и опознавания отпечатков с рядом проблем:

плохое качество отпечатков;

фрагментарное отображение папиллярного узора;

деформации и искажения папиллярного узора;

смещения и повороты отпечатков;

неизбежные ошибки 1-го ("пропуск цели") и 2-го рода

(излишний выбор — помехи) при считывании и кодировании особенностей папиллярного узора.

Однако в настоящее время большую часть этих трудностей удалось преодолеть.

Для того чтобы оценить современные подходы к задаче автоматизации в области дактилоскопических исследований и дать краткие характеристики действующих дакти­лоскопических систем, целесообразно систематизировать их.

Основным классификационным признаком системы является ее назначение. Схема классификации дактилоскопических систем по их назначению показана на рис. 15.

В настоящее время в регистрационных целях используются следующие виды автоматизированных картотек.

1. Картотеки, предназначенные для работы со следами папиллярных узоров, изъятых на местах происшествия.

Эти картотеки содержат в банке данных определенный объем декадактилоскопической информации (дактокарты с отпечатками десяти пальцев иногда наиболее активных преступников в области, городе) и поиск проводят по следам, сопоставляя их с информацией банка данных. Очень часто такие картотеки имеют и банк со следами, по которым не удалось выявить лиц, их оставивших на месте происшествия. При получении очередного следа сотрудники картотеки не только сопоставляют этот след с банком отпечатков, но и со следами с мест происшествия. Это дает возможность определить не совершило ли одно лицо несколько преступлений в разных местах и "объединить" эти преступления по субъекту.

Подобные картотеки назовем поисковыми. Эти системы позволяют автоматически составлять списки вероятных лиц, которым могли бы принадлежать папиллярные следы, оставленные на месте преступления.

2. Информационные центры МВД имеют картотеки для определения личности по дактилоскопическим картам. Такие картотеки содержат в банках данных декадактилосконическую информацию, и для распознавания также получают дактокарты с отпечатками всех десяти пальцев определенных лиц. Такие картотеки назовем информационными.

Следует сказать, что в связи с принятием закона в скором времени должна появиться еще одна разновидность информационной системы -- декадактилоскопическая картотека с соответствующим банком данных, которая будет работать в ином правовом режиме, однако с содержательной стороны она мало чем будет отличаться от классической информационной системы.

Не вдаваясь в различия организационного характера, отметим главное методологическое соотнощение поисковых и информационных систем. Поскольку информационные системы оперируют с полными дактилокартами, в них могут использоваться упрощенные методы обработки и сравнения, что приводит к быстрому поиску П0 машинной картотеке и идентификации личности по дактилокарте. Поисковые системы, как правило, имеют, дело с дактилоскопическими изображениями невысокого качества (например, папиллярные следы, изъятые с места преступления) и поэтому используют другие принципы обработки и сравнения.

3. Системы идентификационные, экспертные. Это системы, которые предназначены для идентификации лиц по дактилоскопической информации и которые используются в экспертном режиме. О них речь пойдет в главе 6. Здесь только отметим, что несмотря на громадные, революционные изменения, к которым привела автоматизация регистрационных картотек, они никоим образом не коснулись технологии производства экспертах исследований. Здесь автоматизация развивалась совершенно автономно таким образом, будто никакой автоматизации регистрационных систем и не существовало. Представляется, что этот недостаток организации научных исслед0ваний в правоохранительных органах является следствием полной разобщенности работы картотек и экспертных учреждений. Такое положение нельзя считать нормальным. Можно надеяться, что по принципу обратной связи автоматизация экспертных дактилоскопических исследований позволит снизить уро­вень разобщенности этих систем и приведет к интеграции экспертной и регистрационной технологии.

По способам распознавания дактилоскопические автоматизированные системы можно разделить на две группы:

а) использующие в качестве основного дескриптора точки мелких особенностей и их.взаиморасположение; будем называть такие системы точечными;

б) использующие в качестве основного дескриптора само полутоновое дактилоскопическое изображение; в качестве главного дескриптора они применяют собственно пространственное представление изображений.

Такие системы будем называть пространственными, так как они отличаются способами обработки и кодирования исходных изображений и способами сравнения кодов.

Подавляющее большинство автоматизированных дактилоскопических систем в мире являются точечными. В их основе всегда лежат кодирование точек и гребневой счет, как правило, только между ближайшими точками. В зависимости от эффективности решения задач кодирования и сравнения точечные АДИС имеют разное быстродействие, а также характеристики надежности и качества. Во многом эти характеристики зависят от применяемого вычислительного оборудования. Наличие множества факторов, влияющих на практическую эффективность АДИС, не позволяет однозначно определить лучшую из них. Даже такой косвенный критерий, как число внедренных в эксплуатацию рабочих станций АДИС, не может быть решающим. Например, в США, где внедрение АДИС наиболее продвинуто по сравнению с другими странами, основное место по распространенности занимают системы NEC, PRINTRAK, MORPHO. В то же время одна из наиболее эффективных в мире (по мнению авторов настоящей работы) точечных систем российская АДИС "Папиллон" не имеет ни одной установки в США, несмотря на предпринятые усилия. Причины такого положения отнюдь не в низкой эффективности российской системы. Здесь, очевидно, действуют случайные рыночные конъюнктурные соображения, не имеющие отношения к научной оценке качества систем.

Из пространственных АДИС авторам в настоящее время известна только российская "ДактоПро", внедренная в нескольких регионах, включая две установки в США. В системе используется принцип непосредственного сравнения двух полутоновых изображений. По своей эффективности (как по надежности, так и по точности) этот подход не уступает точечным системам, однако значительный объем вычислений не позволяет использовать этот метод в системах с объемом машинной картотеки в 50 000 карт и более, так как время поиска становится недопустимо большим.

Следует подчеркнуть, что экспериментальные сравнительные исследования показали, что точечные и пространственные системы имеют свои специфические достоинства и недостатки, которые выявляются при решении различных задач. Поэтому не исключено, что относительно идеальная система должна содержать оба этих подхода. Примем на первом этапе должна действовать точечная процедура как наиболее эффективная с точки зрения затраты машинного времени. Затем отобранные этой системой отпечатка могут обрабатываться и сравниваться пространственной системой. Здесь, благодаря ограниченному банку данных не будет иметь значения тот факт, что эта система затрачивает больше времени на принятие решения. Не исключено, что такой путь будет использован в будущем, когда на повестку дня реально станет вопрос о создании глобальных интегрированных систем, содержащих в банке данных изображения сотен миллионов отпечатков.

Дата добавления: 2014-01-07