После вторжения ХАМАСа и массового убийства 7 октября Национальный центр судебной медицины Израиля столкнулся с беспрецедентной задачей опознания сотен жертв, часть которых была изуродована, расчленена и сожжена. Поначалу казалось, что из-за состояния останков добиться идентификации многих тел не удастся, однако эта проблема была решена и дала толчок принципиально новому методу в криминологии - опознанию с помощью искусственного интеллекта. Подробности стали известны 17 октября из публикации Ynet.
Д-р Алон Криспин, завотделом радиологической идентификации, и десятки врачей-волонтеров сделали компьютерную томографию (СТ) каждого поступившего тела, после чего вручную сравнили снимки с полученными рентгенограммами пропавших без вести. Это была кропотливейшая работа, и группа ученых задалась вопросом, можно ли ее автоматизировать и ускорить с помощью современных технологий.
Профессор Тель-Авивского университета Илан Царфати, специалист по радиологической медицине и онкоисследованиям, создал группу волонтеров для разработки новейшей системы искусственного интеллекта (ИИ) для опознания тел. Система может за считанные минуты проводить сравнения, которые в ручном режиме занимали целые сутки и требовали привлечения десятков врачей.
В Центре судебной медицины, как и во всей стране, не ожидали происшествия такого масштаба, которое случилось 7 октября. "Нам пришлось в спешке готовиться к приему неизвестного числа тел жертв, - рассказал д-р Криспин. - Вначале речь шла о сотнях, но не было известно, сколько их точно. Началось с 600, затем поступили 700, позже - 1000. В итоге пришлось работать с 1400 телами тех, кто был убит, числился пропавшим без вести или лицом с неизвестным статусом".
Опознание на основе сравнения рентгенограмм применялось параллельно с другими методами на основе баз данных, таких как анализ ДНК, сравнение отпечатков пальцев и зубной формулы. При сравнении рентгенограмм вручную приходится исключать десятки тысяч возможных вариантов и сосредоточиться на опознании конкретного поступившего тела. При работе с базами данных опознание осуществлялось автоматически, если ранее данные об этом человеке вводились в систему.
Чтобы сократить число сравнений, в институте проводили СТ-сканирование тел и искали особые признаки скелета, которые остаются неизменными после смерти. "Помимо прочего, искали тех, на чьих снимках удавалось увидеть кардиостимулятор, признаки операции на открытом сердце либо протезирования тазобедренного сустава, - говорит д-р Криспин. - После этого просматривали список пропавших без вести и изучали их прижизненные рентгенограммы, занимаясь поиском тех особенностей, которые выявила СТ. Так удалось сократить число сравнений для каждого тела".
Но и после этого сокращения приходилось делать огромное число сравнений. Была привлечена группа из 40 радиологов под руководством д-ра Рана Машраки из больницы "Бейлинсон" в Петах-Тикве. Они на волонтерской основе занимались сравнениями прижизненных и посмертных снимков СТ, причем вся эта работа проводилась вручную. Одновременно другая группа волонтеров под руководством д-ра Шохама Баруха обрабатывала информацию, полученную через СТ, и выдавала данные для сравнения. Обе группы работали посменно круглые сутки в течение 2 недель. Они готовили снимки определенных участков тела, необходимых для сравнения скелетов, проводили сравнение вручную и таким образом идентифицировали погибших.
"Это непростая работа, приходится иметь дело со множеством тел и с их запахами и видеть, как их сгружают с грузовика, - говорит д-р Машраки. - Работа таких масштабов не производилась никогда. В прошлом нам приходилось делать сравнения для опознания одного пропавшего без вести, здесь поступили сотни тел, и мы не знали, кто именно погиб, а кого увезли в Газу. Среди тел были и террористы, но мы не знали, кто именно.
Мы провели тысячи исследований и собрали огромное количество информации. Многие случаи были еще сложнее из-за того, что тела были повреждены. Часть тел прибывала без головы, а иногда - в виде пепла с фрагментами костей, и надо было опознать людей по этим мелким фрагментам. Мы также помогали опознавать тела с использованием баз данных. Иногда сталкивались с телами, которые невозможно было идентифицировать иным способом. Когда удавалось опознать человека, мы ощущали глубокое удовлетворение, понимая, что мы даем возможность оповестить семьи и сокращаем списки пропавших без вести".
Но, несмотря на многие часы работы, за 2 недели группе радиологов удалось опознать вручную лишь 11 человек, сопоставляя посмертный снимок со множеством прижизненных. "На определенном этапе опознание стало более трудным, поскольку тела были сожжены или кости были разрушены выстрелами, что делало невозможным сравнение, и мы остались без необходимой информации", - говорит д-р Криспин.
Последнюю идентификацию они проводили по единственному фрагменту кости размером 2х3 см. "У нас была одна обгорелая косточка из затылочного отдела черепа возле уха, и мы поняли, что она поступила из дома одной конкретной пропавшей без вести женщины. На этом этапе не было возможности провести анализ ДНК, тем более - снять отпечатки пальцев или определить зубную формулу. От тела осталась только эта косточка, поэтому последняя надежда была на радиологов, - говорит д-р Криспин. - Очень многие люди в эти дни стали волонтерами. Они приезжали по своей инициативе и работали по 16 часов в сутки, не получая за это зарплату. В этом весь народ Израиля, и я не могу представить себе ничего подобного в другой стране. Я полон благодарности всем, кто пришел нам на помощь. Разумеется, благодарности заслуживают также Институт судебно-медицинской экспертизы и минздрав, сделавшие это возможным и быстро создавшие всю необходимую для нашей работы инфраструктуру".
►Открытие приведет к революции в опознании жертв
Пока сотрудники института и волонтеры прилагали усилия к опознанию тел, проф. Илан Царфати из Тель-Авивского университета приступил к разработке системы автоматической идентификации жертв. Он обратился к д-ру Криспину и вместе с проф. Авивом Метцером из Еврейского университета разработал систему ИИ для опознания тел. Эта система основана на самообучении компьютера автоматической идентификации 117 фрагментов скелета путем сравнения посмертных снимков СТ с прижизненными, которыми располагают лечебные учреждения Израиля.
Система позволяет проведение широкомасштабной работы по опознанию тел без необходимости в дополнительных данных. Эта разработка окажет существенное влияние на систему здравоохранения, особенно в случае происшествий с большим числом жертв, где требуется быстрая и точная идентификация. Система поможет и в других случаях, включая смерть по естественным причинам или ситуации, когда тело было захоронено или сожжено.
В настоящее время система проходит испытания, ее усовершенствование продолжается.
Проф. Царфати описал момент, когда у него возникла эта идея: "Я прибыл в институт судебной экспертизы, и у меня потемнело в глазах. Я увидел десятки радиологов, которые занимались сравнением костей, но был шокирован количеством тел убитых и сразу понял, что так работать невозможно. В течение многих лет я разрабатывал метод сравнения раковых опухолей с использованием методов радиологии и подумал, что его можно применять и для сравнения костей".
На следующий же день проф. Царфати представил планы работы по преобразованию системы, применявшейся в онкологических исследованиях, в систему опознания тел. "Это началось как семейный проект, - сказал он. - Я, жена, сын и две дочери работали над этим. Затем присоединился мой зять, после чего мы стали набирать также людей со стороны. Более 80 волонтеров вызвались участвовать в разработке системы, которая может проводить сравнения тел погибших за считанные минуты.
На определенном этапе о проекте услышал министр науки, инноваций и технологий Офир Акунис и захотел, чтобы мы продемонстрировали систему ему. Я провел презентацию и сказал ему, что мы работаем неправильно. Правильным было бы сочетать разные методы, включая секвенирование ДНК и изучение отпечатков пальцев и зубной формулы. И тогда мы начали работать над этим совместно с институтом судебной экспертизы и со всеми необходимыми специалистами.
Без помощи минздрава мы не смогли бы достичь своих целей. Мы поставили задачу совместить все методы идентификации в одном информационном облаке. Это позволит максимально быстро и с минимальными усилиями опознавать других жертв в будущем, будь то тела, доставленные из сектора Газы, или же жертвы стихийных бедствий, при помощи метода AI4VI - Artificial Intelligence for Victim Identification (ИИ для идентификации жертв)".
Проф. Царфати упомянул тяжелые случаи, когда на опознание поступали обгорелые и сильно поврежденные тела, и сказал: "В таких случаях метод изучения ДНК малоэффективен, зубная формула искажена, то же относится к снимкам СТ, а снять отпечатки пальцев невозможно. Если же метод включает все эти способы, то можно собрать паззл из частей целого и осуществить идентификацию на более высоком уровне".
Работа над этим амбициозным проектом продолжается и сегодня - при участии компаний высоких технологий и ИИ, система находится на стадии тестирования. В отличие от других методов опознания жертв эта система будет опираться не на местные серверы, а на защищенное облако, что позволит получать результаты измерений, сравнений и сопоставлений, относящихся к телу пропавшего без вести напрямую и автоматически. До сих пор она тестировалась на телах, поступивших из Национального центра судебной медицины, и д-р Криспин высказал положительную оценку: "Результаты оказались очень многообещающими. Революционная система синтезирует данные о большом количестве фрагментов скелета. Например, если у тела отсутствует позвоночник, а есть только фрагмент ладони или отдельная кость из другой части скелета, все равно можно проводить сравнения. Всего за 100 дней система обзавелась потрясающими возможностями. Раньше на это уходили десятилетия научной работы.
Будет создано защищенное облако с информацией обо всех радиологических обследованиях в стране. Оно станет базой данных обо всех, кто когда-либо делал рентген, CT или MRI. Если это произойдет, достаточно будет сделать сканирование тела, и за несколько минут компьютер автоматически выдаст результаты сравнения с информацией из этой базы. Этот метод можно будет применять как при широкомасштабных, так и небольших происшествиях".
►Система опознает сгоревшие, простреленные и разрушенные позвонки
Вскоре после террористической атаки д-р Криспин обратился к генеральному директору компании RTC Vision д-ру Йоси Рубнеру, который совместно с компанией Mazor-Medtronic создал другую систему, которая проводит сравнение позвонков разных людей. Она основана на программном обеспечении, предназначенном для планирования операций на позвоночнике, и была адаптирована к сравнению отдельных позвонков.
В отличие от ручного метода, где сравнивают один снимок с другим, эта система может сравнивать один снимок со множеством других. "В систему загрузили материал для сравнения, и она мгновенно нашла все совпадения, - говорит д-р Криспин. - Даже если у человека произошли дегенеративные изменения костей, система оказалась способной опознать его. Вызывает восхищение и то, что даже если позвонки сгорели, были прострелены или разрушены иным способом, система может опознавать их по тому, что от них осталось".
Д-р Рубнер пояснил, что система начала действовать лишь через несколько недель после событий 7 октября из-за необходимости получения различных разрешений, поэтому ее не тестировали на множестве тел, поступивших в этот период в институт судебной экспертизы. По его словам, система, помогающая врачам планировать операции на позвоночнике, существует много лет. Когда началась война, стало понятно, что на опознание поступило много тел в плохом состоянии, и эта система может помочь их опознать. Она может сопоставить информацию о пропавшем без вести с его снимками СТ, сделанными ранее, либо с рентгенограммами, например снимками грудной клетки.
"Часть тел представляла собой груду костей, но изучение этого материала позволяло провести сопоставление, - сказал он. - При проверке мы опирались на уже опознанные тела, и система идентифицировала их дополнительно. Она осуществила 18 сопоставлений. Сейчас идет подготовка к возвращению из Газы тел погибших похищенных, и система поможет опознать их одним нажатием кнопки. Я только надеюсь, что в будущем это нам не потребуется.
Подобной системы нет нигде в мире. На данном этапе мы не собираемся делать ее предназначенной исключительно для опознания мертвых. Но если когда-либо сможем помочь в этом, то предоставим ее в распоряжение соответствующих организаций. Сейчас мы заняты помощью в опознании погибших на этой войне".
Подробности на иврите читайте здесь
Перевод: Даниэль Штайсслингер