AI+法医 | 利用机器模型判断人体跌落状态,帮助判断刑事案件

Use machine models to determine the state of human falling to help determine criminal cases
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2022
09/20
相关创新主体

创新背景

在一个从高处跌落的死亡现场中,通常难以判断这个人是意外跌落或者被人推下的,还是在跌落之前就已经死亡的伪造现场。这些复杂的检测问题往往会阻碍案件的调查甚至可能导致处理不当。

 

创新过程

2020年,为了改变这种情况,荷兰法医学研究所(NFI)启动了伊卡洛斯项目,他们与代尔夫特理工大学合作开发一种可以模拟人类跌倒的计算机模型。该模型可以帮助检测,使警察和检察官(OM)在未来能够快速判断最可能发生的情况。

代尔夫特理工大学工程系的研究人员这两年来一直在测试该模型是否可以用于法医的取证调查。

通俗来讲,他们在计算机中创建了一个“碰撞测试假人”用来模拟车祸。

根据物理定律,研究人员可以计算出,如果把人体模型放在特定的位置,或者用一定的力量推动它,人类模型是如何下降的。研究人员将娃娃放在各种各样的起始位置,模拟各种情况的跌倒,然后查看最后跌落的位置。

将测试对象放在带有泡沫块的容器中进行测试

利用真人进行跌落模拟

为了更多地了解人类跌倒的真实情况,并能够将这些真实情况与模型进行比较,研究人员将真人作为测试对象进行跌倒测试。

在跌倒测试中,研究人员从2.5米的高度跳跃、下降或被推下。当然,实验对象做了一个软着陆:在一个满是泡沫的大桶里,用蹦床作为地板。然后研究团队尽可能详细地测量受试者的所有关节是如何相互运动的,以及身体在地面施加什么力?

为此,受试者穿着特殊的服装进行摔倒或跳跃的动作,服装上的传感器可以记录下他的动作,专门设计的仪器还会测量推力以了解作用在测试对象上的力。

模拟犯罪现场

研究人员在这个模型中构建了一个虚拟楼梯,以模拟犯罪现场。
然后,研究人员在计算机模型中输入相同的起始位置和力,以查看虚拟人体模型的移动方式是否与测试对象相同。此外,研究人员还可以给虚拟人体模型提供与受试者相同的性别、体重和身高。

不同场景的跌落模拟

研究人员的最终目标是将犯罪现场的痕迹与模型模拟进行比较,以便得出各种情况的概率判定。
由于犯罪现场的许多情况通常是未知的,研究人员使用虚拟人体模型对跌倒,跳跃和推动等运动进行了多次模拟。
例如,起始位置或推力总是略有不同。研究人员可以通过查看与人体所在位置的模拟模型最适合的起始位置和跌落方式,从而匹配出真正的犯罪现场。

后续研究

然而,在分析数据后得出的结论是,计算机模型尚未像研究人员希望的那样适用于人体跌落场景。因为虚拟人体模型非常被动地下降,还不足以与真实的人体跌落状态相符。因此,研究团队将继续进行研究。

与其合作的法医科学家表示,在案件中经常出现复杂的跌落状态,肯定需要这样一个模拟计算机模型。他们希望通过后续的研究来识别模型中的问题,然后更好地将人体虚拟模型与人类的真实行为保持一致。

 

交叉创新点

该研究将人工智能领域的计算机模型应用到法医领域。利用机器模型模拟不同起始位置以及不同推力可能造成的各种跌落状况,从而在未来帮助警察以及法医判断可能发生的情况甚至案件的性质。

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