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Sistema automatizado de identificación de huellas dactilares (AFIS) - una breve historia


​​ AFIS History

Detecte a los culpables, proteja a los inocentes

 La secuencia es familiar para los aficionados a las series televisivas de crímenes. Abby, el examinador del laboratorio criminalista NCIS, activa su poderosa computadora. Ella ingresa una latencia de huella dactilar obtenida de una escena del crimen, y al instante obtiene un retrato del tipo malo, con detalles de identificación completos.

Ella está haciendo una identificación automática de huellas dactilares, un proceso que automáticamente encuentra coincidencias entre una o varias huellas dactilares desconocidas y una base de datos de impresiones conocidas y/o desconocidas.

Previsiblemente, la realidad es muy diferente. El examinador debe realizar un control de calidad, trazar minucias y luego buscar...

Pero es cierto que desde que surgieron por primera vez en la década de 1980, los Sistemas Automatizados de Identificación de Huellas Dactilares (AFIS) utilizados para la identificación criminal se han convertido en un elemento central del trabajo de la policía y otras agencias encargadas de hacer cumplir la ley en todo el mundo.

Al aumentar drásticamente el potencial para la identificación exitosa de un sospechoso, estos sistemas han cambiado fundamentalmente la forma en que las autoridades abordan la investigación de una amplia gama de delitos y actividades delictivas.

En este artículo, nos centraremos en 5 temas:

  •  Lo básico: la biometría para la identificación
  • Los desafíos técnicos del AFIS
  • Las primeras etapas: comprobando el valor de AFIS
  • Los elementos fundamentales: un kit integral de herramientas de investigación
  • AFIS y el futuro de la aplicación de la ley

Profundicemos.

AFIS - 5 décadas de investigación y desarrollo

A primera vista, el principio de utilizar la tecnología moderna para automatizar la laboriosa y lenta tarea de procesar manualmente las huellas dactilares tomadas de un sospechoso y/o escena del crimen parece sencillo.

Sin embargo, la evolución del AFIS en una herramienta altamente eficiente y efectiva, capaz de analizar enormes bases de datos y de proporcionar posibles coincidencias de huellas dactilares en cuestión de minutos, es el producto de intensas tareas de investigación y desarrollo que hoy se remontan a más de cinco décadas.

Y el proceso es continuo.

Junto con el crimen "tradicional" omnipresente, la aparición de nuevos desafíos -como el terrorismo global y la inmigración ilegal- no ha hecho más que aumentar la necesidad de que las autoridades identifiquen a las personas que podrían representar una amenaza para la seguridad nacional.

Al mismo tiempo, las nuevas tecnologías biométricas, que incluyen el reconocimiento facial y del iris, significan que el AFIS se está transformando rápidamente en ABIS (Sistema de Identificación Biométrica Automática) y está brindando a las agencias de aplicación de la ley una herramienta aún más poderosa.

Automated fingerprint identification system 

Con la nueva generación de software ABIS, los examinadores de huellas dactilares pueden procesar múltiples transacciones biométricas complejas con gran precisión y pueden vincular el reconocimiento facial con el reconocimiento de huellas dactilares o del iris. (fuente: Gemalto CABIS 7.0)

ABIS puede procesar múltiples transacciones biométricas complejas con gran  velocidad y precisión, así como vincular, por ejemplo, el reconocimiento facial con el reconocimiento de huellas dactilares o del iris, para superar las limitaciones de identificación que se encuentran comúnmente en los sistemas unimodales.

Huellas dactilares, biometría e identificación

La identificación biométrica se basa en el principio de que cada individuo puede tener un conjunto de datos reconocibles y verificables que son únicos y específicos para ellos. En el caso de las huellas dactilares, según Sir  Francis Galton (primo de Charles Darwin), la probabilidad de encontrar dos huellas dactilares similares es de una en 64,000 millones, incluso entre mellizos.

Por supuesto, el uso de las huellas dactilares como medio para identificar y condenar a los delincuentes se remonta mucho más allá del AFIS.

Livescan tenprint and palm print scanner  

La tecnología de escáneres de huellas dactilares y palmares de hoy en día está reemplazando, en muchos países, a la captura tradicional de huellas dactilares basada en tinta (fuente Gemalto).

¿Cuándo inició AFIS?

Los sistemas de identificación criminal surgieron originalmente a fines del siglo XIX. Aparecieron con el histórico desarrollo del Sistema Henry de clasificación de huellas dactilares, en el que las huellas dactilares se clasifican por características fisiológicas y antropométricas, también conocidas como sistema Bertillon, por el que las mediciones se obtienen de los sospechosos y se archivan.

En el Reino Unido, la Policía Metropolitana comenzó a usar la biometría para identificación en 1901. En los Estados Unidos, la policía de Nueva York la comenzó a usar en 1902, y la policía francesa comenzó el mismo proceso a fines de 1902.

Para la década de 1920, el FBI había creado su primer Departamento de Identificación, con el que estableció un repositorio central de datos de identificación criminal para las agencias de aplicación de la ley de los EE. UU.

Todo debía ser clasificado manualmente por un equipo de personal en constante crecimiento. De manera similar, se tenían que realizar búsquedas manuales detalladas cada vez que se buscaba una posible coincidencia.

Pero eso es solo parte de la historia...

El sistema AFIS podría dar una respuesta al aumento del crimen

El AFIS en sí puede rastrear sus raíces hasta la revolución electrónica de los años sesenta.

La llegada de las computadoras coincidió con la preocupación generalizada por el aumento de la delincuencia en el mundo desarrollado.

En los Estados Unidos, un informe compilado por la Corporación RAND resultó particularmente influyente.

Destacó significativamente las oportunidades para un uso mucho más efectivo de la evidencia física, en particular, las huellas dactilares, para mejorar el desempeño de la resolución de delitos.

Reconociendo el potencial de la tecnología emergente para ayudar a lograr este objetivo, las agencias que incluyen al FBI, al Ministerio del Interior del Reino Unido y a las autoridades policiales de Japón y Francia, se emprendieron iniciativas de investigación. En conjunto, este trabajo ayudó a poner en marcha el desarrollo del AFIS.

Los desafíos de la identificación automática de huellas dactilares

La evolución del AFIS moderno requirió varios avances tecnológicos adicionales. Y la escala de estos desafíos no debería subestimarse.

Piénselo por un momento.

Para replicar eficazmente el trabajo del personal capacitado y experimentado, se tuvieron que realizar varias tareas críticas de forma rápida, confiable y precisa.

Específicamente, incluyen lo siguiente:

  • leer y capturar la imagen tradicional de la huella dactilar de tinta en la tarjeta;
  • detectar las 'minucias' (características distintivas) en la imagen capturada;
  •  indexar los registros;
  •   y comparar un conjunto de datos de minucias (tomados de un sospechoso o de una escena del crimen, por ejemplo) con una gran base de datos de registros similares.

Además, el sistema necesitaba abarcar tanto "huellas dactilares" como impresiones de latencias.

Impresión de huellas dactilares o de huellas conocidas

Como su nombre lo indica, las impresiones de huellas dactilares (en inglés, tenprints) comprenden un conjunto completo de huellas tomadas de un individuo y recogidas en una sola hoja. También se las conoce como known prints (en español, impresiones de huellas conocidas) porque se conoce la identidad de la fuente de la impresión.

Tradicionalmente, esto se ha hecho aplicando una fina capa de tinta en la punta de los dedos y luego apoyándolos sobre una tarjeta. En su lugar, más recientemente, los dispositivos electrónicos de escaneo livescan se han utilizado cada vez más.

Impresiones de latencias

Latent prints
Impresión de latencia de palma se recupera de una escena del crimen

Las impresiones de latencias, en contraste, son aquellas recuperadas de una escena del crimen o evidencia física, usando técnicas químicas, físicas y/o de iluminación. Inevitablemente, a menudo son parciales o muy fragmentadas, lo que plantea problemas reales en términos de coincidencias automáticas confiables. 

Veamos cómo un aumento de diez veces en la identificación de impresiones de latencias en San Francisco cambió el panorama para siempre.

AFIS: De la escena del crimen al tribunal

Una vez que se abordaron los problemas técnicos clave, el AFIS necesitaba demostrar su valor en el mundo real.

En ese sentido, un sistema suministrado a las autoridades en San Francisco en 1984 resultó particularmente significativo. Cabe destacar que el nuevo AFIS de la ciudad era parte de una filosofía completamente nueva de "desde la escena del crimen hasta el tribunal".

AFIS Court Room

Esto incluyó la creación de un equipo de investigación de escena del crimen dedicado, especialmente entrenado y equipado con sus propios laboratorios y vehículos.

El impacto fue dramático y ampliamente publicitado, e incluyó un aumento de diez veces en la identificación de impresiones de latencias y la disminución rápida de las tasas de robo.

El uso de un AFIS, y un enfoque mucho más centrado en la recopilación y el análisis de la evidencia física, estaba totalmente justificado. Se convirtió en una herramienta imprescindible para grandes jurisdicciones en los Estados Unidos.

​Para conocer más sobre el trabajo de los analistas forenses y sus logros, damos un breve panorama en un video sobre cómo hoy el  Sistema de identificación biométrica automática del SFPD está ayudando a mejorar la seguridad pública en esta icónica comunidad californiana.

​El mercado de AFIS

 Para 1999, se habían desplegado 500 AFIS en todo el mundo.

Hoy, según un estudio de 2017 de Markets and Markets, se estima que el tamaño del mercado del sistema automatizado de identificación de huellas dactilares alcanzará USD 8,490 millones para 2020, con una TCAC estimada de 21.0% entre 2015 y 2020.

Los principales actores incluyen Gemalto Cogent, Idemia (anteriormente Morpho) y NEC, entre otros.

AFIS MarketUn paquete completo de herramientas de investigación

La rápida adopción del AFIS condujo inevitablemente a una mayor inversión en desarrollo, un proceso que aún no muestra señales de disminuir. En consecuencia, el AFIS moderno típico puede realizar tareas como:

  • Búsqueda de una impresión dactilar conocida comparándola con una base de datos de impresiones dactilares
  • Búsqueda de una impresión de latencias comparándola con una base de datos de impresiones dactilares
  • Búsqueda de una latencia comparándola con una base de datos de latencias
  • Búsqueda de una nueva impresión dactilar comparándola con latencias "sin resolver"

Otras mejoras incluyen la introducción de huellas palmares, la interconexión del AFIS con otros sistemas de información de justicia penal, la interconexión con fotografías digitales y dispositivos lectores de huellas (livescan), y el uso de biometría multimodal (por ejemplo, facial, iris).

El elemento humano sigue siendo fundamental

El proceso de búsqueda rápida y confiable de coincidencias potenciales en enormes bases de datos requiere una gran potencia de cómputo. El éxito depende de una amplia variedad de factores, especialmente de la claridad de las imágenes y del grado de correspondencia entre la impresión de búsqueda y la impresión de la base de datos. Las tasas de éxito del 30% son típicas para las latencias, y siguen dependiendo, en gran medida, de las habilidades de los técnicos forenses.

Los técnicos deben saber qué buscar, y saber qué buscar lleva de 12 a 18 meses de entrenamiento intensivo.

Por ejemplo, es probable que las características de las minucias se revisen manualmente antes de tomar una decisión con respecto hacia cuál de ellas enfocar una búsqueda. Se pueden necesitar varias búsquedas usando diferentes parámetros antes de encontrar una coincidencia. En el caso de las latencias, también es probable que se obtengan varias coincidencias potenciales, lo que requerirá análisis e interpretación adicionales por parte de los expertos antes de poder llegar a una conclusión.

Latent fingerprint database

Los sistemas de identificación biométrica automática proporcionan una eficiencia mejorada con flujos de trabajo especializados, como el flujo de trabajo de latencias desconocidas CABIS 7.0 de Gemalto.

La imagen de una latencia se marca y se envía para la búsqueda secuencial a la base de datos de latencias de huellas dactilares (LFP) y a la base de datos de latencias de  impresiones palmares (LPP), por lo que se elimina la necesidad de remarcar y reenviar una segunda vez.

Algoritmos - el corazón de una búsqueda existosa

El uso efectivo de algoritmos altamente sofisticados es un elemento crucial del proceso. Con los años, muchos de esos algoritmos se han desarrollado y mejorado continuamente sobre la base de la experiencia del mundo real. Los ejemplos comúnmente usados incluyen lo siguiente:

  • Mejora de la imagen
    Como su nombre indica, los algoritmos de mejora de imagen abordan los numerosos problemas que pueden afectar la calidad básica de las imágenes de latencias o de huellas dactilares.
  • Extracción de características
    Los algoritmos de extracción de características están diseñados para identificar puntos de minucias (generalmente terminaciones y bifurcaciones) que distinguen una impresión de otra. También podrían ser compatibles con algoritmos que puedan identificar puntos que no sean minucias, como poros o texturas. De hecho, la combinación de algoritmos de minucias y no minucias puede resultar particularmente poderosos en la búsqueda de una coincidencia.
  • Indexación
    La indexación automática de las huellas dactilares limita el volumen total de datos que un AFIS necesita procesar cuando busca una coincidencia, lo que reduce significativamente el tiempo necesario para completar la tarea.
  • Coincidencia
    El diseño y la elección de los algoritmos de coincidencia empleados por el AFIS y sus operadores tienen un gran impacto en la cantidad de posibles coincidencias, falsos positivos y falsos negativos generados. Los algoritmos también son empleados por un AFIS para proporcionar un 'puntaje de coincidencia'. Eso refleja la confianza con la que se puede considerar que un conjunto de impresiones coincide con otro encontrado en la base de datos.

Interconexión: IAFIS, IDENT y EURODAC

 A medida que el número de aplicaciones AFIS crecía rápidamente desde la década de 1980 en adelante, también lo hacía la necesidad de integración y cooperación.

​IAFIS

Establecido en 1999, el IAFIS (Sistema Integrado de Identificación Automática de Huellas Dactilares), ahora actualizado a Identificación de próxima generación (NGI, por sus siglas en inglés) es la colección de antecedentes penales más grande del mundo. Mantenido por el Servicio de Información de Justicia Criminal del FBI, contiene las huellas dactilares de más de 118 millones de criminales y civiles a junio de 2017, según el informe mensual del FBI.

Caso estancado: después de casi 34 años, se resuelve un crimen de 1969 en Houston, Texas.

Cabe destacar que la arquitectura del sistema está diseñada para permitir a las comunidades policiales locales, estatales, federales e internacionales, así como a las organizaciones civiles, acceder de manera eficiente o intercambiar información crítica durante todo el día, los 365 días del año.

IDENT

En los Estados Unidos, la biometría también se utiliza para detectar y prevenir la entrada ilegal al país, otorgar y administrar beneficios de inmigración adecuados y facilitar el viaje y el comercio legítimos.
El Departamento de Seguridad Nacional proporciona servicios de identificación biométrica a través de su Oficina de Gestión de Identidad Biométrica (OBIM, por sus siglas en inglés), que suministra la tecnología para comparar, almacenar y compartir datos biométricos.

El sistema, llamado Sistema Automatizado de Identificación Biométrica o IDENT , posee más de 200 millones de identidades únicas y procesa más de 300,000 transacciones biométricas por día.

IDENT es el repositorio biométrico más grande del gobierno de los EE. UU. y comparte datos biométricos críticos con el Departamento de Defensa y el Departamento de Justicia para apoyar las misiones de seguridad nacional, defensa y justicia.

EURODAC

​Del mismo modo, en Europa, el sistema biométrico Eurodac (European Dactyloscopy System) es el AFIS multijurisdiccional más grande del mundo, que presta servicio a 32 países. Eurodac es la base de datos de huellas dactilares de asilo de la UE y contiene las huellas dactilares de todos los solicitantes de asilo de cada Estado miembro, así como las huellas dactilares de personas detenidas en un cruce fronterizo irregular.

European Dactyloscopy system  

Budapest, Hungría - septiembre de 2015: Refugiados de pie que esperan para tomar un tren a Austria. El sistema Eurodac permite comparar las impresiones dactilares de los solicitantes de asilo y de las personas detenidas en relación con un cruce fronterizo irregular o ilegal. Veintiocho Estados miembros de la UE y 4 Estados asociados al reglamento de Dublín (Islandia, Noruega, Liechtenstein y Suiza) utilizan el sistema.

​Dando forma al futuro de la aplicación de la ley

Hemos visto que en el transcurso de varias décadas el AFIS ha logrado grandes avances.

Sin embargo, todavía está lejos de ser una "fórmula mágica". Ciertamente, no puede replicar por completo las complejas habilidades analíticas de un experto forense.

De todas maneras, la gran velocidad y precisión con que un AFIS moderno ahora puede funcionar permite que estas habilidades se implementen con el mayor grado de eficiencia posible.

En el futuro, es probable que el papel del AFIS crezca en importancia. En última instancia, la introducción de la IA (Inteligencia Artificial) puede ofrecer otro cambio significativo en el rendimiento.

De manera más inmediata, se está adoptando una gama mucho más rica de datos biométricos, lo que aumenta aún más las posibilidades de comparar la evidencia física o la escena del crimen con un sospechoso. Al mismo tiempo, esto plantea nuevas cuestiones éticas, y las decisiones deberán tomarse en términos de cómo se recopilan, almacenan, comparten y utilizan los datos de una persona.

Diferentes sociedades llegarán a conclusiones diferentes, pero no hay dudas de que tanto el AFIS como el ABIS van a proporcionar un apoyo invaluable para una amplia gama de equipos de aplicación de la ley en su búsqueda de construir comunidades más seguras y llevar ante la justicia a todos aquellos que representan una amenaza para el seguridad y el bienestar de los ciudadanos respetuosos de la ley.   

Visite nuestro dossier web de julio de 2017 para obtener más información sobre los marcos legales de protección de los datos biométricos en Europa y los Estados Unidos..

Si desea conocer más sobre la historia de AFIS, le sugerimos este notable documento de Kenneth R. Moses.

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Aprovechando más de 27 años de experiencia biométrica de un líder confiable de la industria, el sistema de identificación biométrica automática Cogent (CABIS) de Gemalto proporciona la herramienta multi-biométrica que puede ayudar a los examinadores a encontrar respuestas de manera rápida y eficiente.

El sistema CABIS de Gemalto se usa para la investigación, la identificación y la verificación en aplicaciones de identificación civil y fronteriza y en la aplicación de la ley. Los AFIS de Cogent ya están implementados en más de 200 aplicaciones, como los sistemas IDENT o EURODAC, en más de 80 países en todo el mundo.

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