서로 다른 두 손가락의 지문, 인공지능 AI는 정답을 알고 있다

최근 지문 간의 놀라운 유사성이 밝혀졌지만, 전문가들은 법의학 조사 결과의 유용성에 의심을 품었습니다. 로봇공학자 팀은 컴퓨터가 인공지능(AI)을 사용해 서로 다른 두 손가락(예를 들면 엄지손가락과 검지손가락)으로 만든 지문이 같은 사람의 것인지 다른 사람의 것인지 구분할 수 있다고 주장했습니다. 이러한 발전은 개인의 손가락 사이에 놀라운 유사성이 있음을 보여주지만 전문가들은 법의학 조사에 대한 관찰의 유용성에 의문을 제기했습니다.

 

사람을 식별하기 위해 지문을 사용하는 관행은 19세기 후반에 시작됐으며 유전자 분석이 등장할 때까지 생체 인식의 표준으로 남아 있었습니다. 더마토글리픽이라 불리는 이 기술은 사람의 손가락 끝에 있는 작은 돌기가 그 사람에게 고유한 영구적이고 변하지 않는 패턴을 형성한다는 가정에 기초합니다. 이에 대해 과학자들은 "같은 사람의 다른 손가락 지문도 비슷할까요?"라는 질문을 던졌습니다. 얼핏 보면 서로 달라야 하는 것처럼 보일 수도 있다고 답한 한 과학자는 "그렇기 때문에 한 손가락으로 아이폰을 열 수 있지만 다른 손가락으로는 열 수 없는 것"이라 설명했습니다.

 

이를 알아보기 위해 컬럼비아 대학교의 로봇공학자인 호드 립슨과 동료들은 인공지능으로 눈을 돌렸습니다. 연구진은 인간 두뇌의 회로를 모방하고 패턴을 인식하고 구별하는 방법을 학습할 수 있는 프로그램인 신경망을 처음에는 50만 개의 합성 지문 이미지로 훈련한 다음 927명의 개인의 53,315개 지문을 훈련했습니다. 연구자들은 한 개인의 앵커 지문, 같은 개인의 다른 손가락에서 나온 양성 지문, 다른 개인의 음성 지문까지 총 세 가지 이미지를 프로그램에 제공했습니다.

 

이들은 앵커 지문이 긍정적인 것과 일치하면 프로그램에 수치적으로 보상을 주고, 부정적인 것과 일치하면 페널티를 부여했습니다. 프로그램을 테스트하기 위해 과학자들은 133명의 지문이 포함된 공개 데이터베이스에서 유사한 트리오를 입력했습니다. 이 시스템은 동일한 사람의 두 지문을 77%의 확률로 식별할 수 있었습니다. 립슨은 "범죄 현장 A에 지문 세트가 있고 현장 B에 지문 세트가 있다고 가정해 보겠습니다"라며 예시를 들어 설명했습니다. 립슨은 "같은 손가락이 아니기 때문에 두 장면이 연결되어 있다는 것을 쉽게 알 수 없습니다. 하지만 이 시스템을 사용하면 두 개의 지문 세트가 동일한 사람에게서 나온 것임을 알 수 있습니다"라고 부연했습니다.

 

연구 공동 저자이자 컬럼비아 대학교 공과대학 학부생인 게이브 궈는 "이번 연구에서는 사람의 손가락 지문이 놀라울 정도로 유사하다는 사실이 밝혀졌습니다"라고 말을 보탰습니다. 이어 그는 "특히, 사람의 손가락 중앙에 있는 능선의 방향은 다른 손가락에서도 비슷한 것처럼 보입니다. 우리가 아는 바로는 지문 중앙의 능선 방향이 손가락 전체에서 유사하다는 사실을 우리가 처음으로 알아냈습니다"라고 이야기했습니다.

 

립슨은 "결과는 챗지피티와 같은 챗봇의 경우처럼 단순히 정보를 되새기는 것이 아니라 새로운 과학적 사실을 밝혀내는 인공지능의 능력을 강조합니다"라고 첨언했습니다. 그러나 미시간 주립 대학의 컴퓨터 과학자 아닐 자인은 "같은 사람의 서로 다른 손가락에서 인쇄된 지문이 강한 유사성을 공유한다는 아이디어는 새로운 것이 아닙니다"라고 지적했습니다. 자인은 "사람의 지문은 부분적으로 유전자에 의해 결정되기 때문에 그들의 지문은 다른 개인의 지문보다 서로 유사할 가능성이 더 높습니다"라고 설명했습니다.

 

연구자들은 소위 기록 지문(경찰이 조심스럽게 채취한 지문 전체 세트)에 대해서만 프로그램을 교육했지만, 잠재 지문(문 손잡이, 유리 및 기타 물체에 남겨진 기름진 흔적)을 비교하는 데 사용될 수 있다고 분석했습니다. 이는 동일한 범죄자의 다른 손가락을 추적할 수 있는지 확인하기 위해 여러 범죄 현장에서 채취한 것으로, 궈는 "지문 인상의 품질이 상당히 낮은 경우에도 여전히 일치합니다"라고 덧붙였습니다. 다만 잠재 지문 분석의 과학적 타당성에 의문을 제기하는 책을 쓴 어바인 대학교의 사회학자이자 역사학자 사이먼 콜은 "잠재 지문 분석에 이 시스템을 사용해서는 안 됩니다"라고 경고했습니다.

 

콜은 "관련된 복잡성을 고려할 때 두 개의 지문이 동일한 피부에서 나옵니다. 현재 잠재 지문을 기계 시스템과 비교하는 것을 선호하는 사람은 아무도 없습니다"라고 짚었습니다. 실제로 이 기술이 유용할 것으로 입증될 시나리오를 구상하는 데 어려움을 겪고 있다는 콜은 "논문에 따르면 저자들은 서로 다른 손가락의 지문만 포함된 두 개의 부분적인 음반 인쇄물 세트를 비교하려고 하는 다른 상황을 상상하고 있는 것 같습니다. 그건 믿기지 않으며 기록 인쇄의 요점은 모든 손가락을 사용하는 것입니다"라고 강조했습니다.