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과학

NIST 연구진의 새로운 알고리즘 개발

by ○●○●◑◐◐◑● 2020. 4. 5.

NIST 연구진, 세그먼트를 나눈 새로운 알고리즘 개발하다.

NIST 연구진은 변형된 글 머리 기호의 표시를 세그먼트로 나누고 해당 세그먼트를 참조 글 머리 기호와 연관시킴으로 써이 일치를 보다 정확하게 하는 새로운 알고리즘을 개발했습니다. 총알이 총에서 발사되면 총알 표면에 총알 자국이 남습니다. 이 미시적 마크는 같은 총에서 발사된 총알과 매우 유사합니다. 즉, 범죄 현장에서 찍은 총알을 특정 총에 맞추는 법 의학적 비교에 사용될 수 있습니다. 그러나 범죄 현장의 총알은 종종 충돌로 변형되어 직접 비교하기가 어려울 수 있습니다. 이제 NIST 연구자들은 변형된 글 머리 기호의 표시를 세그먼트로 나누고 해당 세그먼트를 참조 글 머리 기호와 연관시킴으로써 이러한 일치를 보다 정확하게 하는 새로운 알고리즘을 개발했습니다.오늘날 법의학 과학자들은 1920년대에 개발된 일종의 현미경을 사용하여 범죄 현장의 탄환 또는 카트리지 케이스를 검사합니다. 비교 현미경으로 알려진 이 장치는 광학 브리지로 연결된 두 개의 현미경으로 구성됩니다. 현미경의 분할 화면을 통해 범죄 현장에서 발견된 총알 또는 카트리지 케이스의 미니 스크래치 흠집 또는 줄무늬를 특정 총에서 발사된 총알 또는 케이스 테스트의 표시와 나란히 비교할 수 있습니다. 이 줄무늬는 총알에 고속으로 압력을 가하여 소총이라고 불리는 나선형 와인딩을 통해 압착될 때 총알에 전달됩니다.총기 조사관은 시험 발사된 총알의 위치가 범죄 현장의 총알과 가장 잘 맞을 때까지 조정합니다. 이러한 방식으로, 검사관은 범죄 현장 총알이 시험 발사된 총에서 나온 것인지에 대한 전문가 의견을 제공할 수 있습니다. 이 방법은 굉장히 성공적이지만 시험 결과는 전문 지식에 따라 주관적입니다. 시각적 비교는 총기 전문가가 비교의 불확실성 수준을 객관적으로 정량화하는 것을 허용하지 않습니다. 예시로, 총알이 실제로 같은 총기 또는 다른 총기에서 나온 경우 비교 결과를 얻을 가능성은 무엇일까요? 법원은 러한 통계 정보를 선호한다고 합니다. 또 한 번 예시를 들자면, 유전자 증거에 대해 증언할 때 DNA 전문가가 정기적으로 이를 제공합니다. 작년에 NIST 과학자들은 이 수치 정보를 제공할 수 있는 컴퓨터 기반 비교 방법을 초연했습니다. CMPS라고 하는 알고리즘은 상세한 3D 맵에 의존합니다.NIST 과학자 로버트 톰슨은 소방 전문가들은 실제로 비교를 하는 데 능숙하기 때문에 인간의 판단을 컴퓨터 알고리즘으로 대체하는 것은 문제가 되지 않으며, 알고리즘은 전문가가 찾은 결과의 신뢰성을 수학적으로 평가할 수 있는 방법을 제공한다고 했습니다. 결정적으로, 한 총알의 전체 맵 또는 프로필을 다른 총알과 비교하는 대신, 알고리즘은 먼저 각 범죄 장면 총알의 프로필을 겹치지 않는 작은 세그먼트로 나눕니다. 그런 다음 개별 세그먼트 중 하나가 시험 발사된 총알의 섹션과 일치하는지 확인합니다. 범죄 현장의 탄환은 보통 단단한 표면에서 튀어나오거나 인체에서 빠르게 감속된 후에 변형되거나 조각화되기 때문에 분할이 중요한 기능입니다. 결과적으로, 소총의 줄무늬가 지워지거나 확장되거나 이동될 수 있습니다. 물탱크에 발사된 총알의 원래 표시와 함께 변형된 총알의 전체 프로파일을 비교하면 총알이 같은 총으로 발사되었을지라도 일치 가능성이 낮을 수 있습니다.세그먼트별로 일치하는 기능을 검색하면 범죄 현장과 테스트 글 머리 기호를 훨씬 더 정확하게 비교할 수 있습니다. 연구팀은 비교 방법을 적용하기 전에 이미지 재구성 기법을 사용하여 총알이 변형될 때 왜곡되거나 기울어진 평행 스크래치 마크로 직선 화하고 표시했습니다. 그러나 범죄 현장 총알의 표시가 똑 바르게 된 후에도 시험 총알의 유사한 표시 위치와 일치하지 않을 수 있습니다. 과학자 조한슨은 CMPS가 등장한 곳이라고 말합니다. 이 알고리즘은 변형된 총알에 표시의 작은 부분을 취하고 일치하는 것으로 입증될 수 있는 시험 총알의 위치를 찾습니다. 그런 다음 소프트웨어는 시험 발사된 탄환의 표시와 관련하여 올바른 위치에서 발견된 세그먼트 수를 평가합니다. 이 방법은 PML 과학자 죤 송이 개발한 오래된 알고리즘을 기반으로 합니다. 카트리지 케이스의 인상된 총기 표시를 비교합니다. NIST 주도 팀이 지난 12 월 포렌식 사이언스 인터내셔널에서 보고한 최초의 연구에서 과학자들은 CMPS 방법만 사용하여 알려진 총에서 발사된 변형되지 않은 총알을 비교했습니다. 이 팀은 연속적으로 제조된 10 개의 총신에서 35개의 9mm 루거 총알을 물탱크에 넣었습니다.연구의 각 배럴은 총알에 스크래치 자국을 각인했습니다. 연구팀은 CMPS가 글 머리 기호를 세그먼트로 나누지 않은 비교 방법보다 각 글 머리 기호의 원점을 더 정확하게 결정했음을 발견했습니다. 팀의 최신 연구에서 연구원들은 처음으로 변형된 총알을 조사하기 위해 CMPS 방법을 사용했습니다. 팀은 동일한 9mm 권총에서 물탱크로 다양한 조각화로 57개의 총알을 발사했습니다. 다양한 변형 정도의 총알 조각을 만들기 위해 연구원들은 총을 약간의 각도로 겨냥하여 총알이 물을 똑바로 쏘지 않고 물탱크 앞에 놓인 무거운 게이지 강철 튜브의 측면을 쳤습니다. 팀은 이미지 재구성 소프트웨어와 CMPS 알고리즘을 사용하여 두 가지 종류의 테스트를 수행했습니다. 연구진은 물탱크에 직접 발사된 거의 모든 참조 탄환에 각인된 자국과 총알에 심하게 왜곡된 자국을 비교했습니다. 또한 이미지 재구성 전후의 변형된 글 머리 기호를 비교하여 왜곡된 표시를 교정했습니다.과학자들은 이미지 재구성과 CMPS가 함께 변형된 총알의 표시를 서로 그리고 깨끗한 총알과 일치시키는 능력을 크게 향상했음을 발견했습니다. 이 팀은 이제 CMPS 방법을 테스트하기 위해 추가 연구를 수행할 계획입니다. 순식간에 피고인의 자유와 아마도 생명이 있기 때문에, 이러한 연구는 CMPS가 총기 전문가의 분석과 증언에 일상적으로 통합될 수 있는지 여부와 시기를 결정하는 데 중요합니다.

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