Internationale erkenning voor wetenschappelijke onderbouwing van vingersporenonderzoek NFI

Het NAS-rapport

De geschiedenis van het WOVI-team begint in 2005. Geïnspireerd door de manier waarop er aan DNA-onderzoeksresultaten wetenschappelijke bewijskracht kan worden geleverd, een ontwikkeling die nog nieuw is in die tijd, gaan onderzoekers van het NFI op zoek naar manieren om dat ook te kunnen doen voor vingersporenonderzoek. Zou het ook mogelijk zijn om bij kenmerken van  vingersporen te bepalen hoe vaak die voorkomen en zo iets te zeggen over de zeldzaamheid ervan? Om dit te kunnen onderzoeken stelt de politie een anonieme kopie van haar database met vingersporen ter beschikking. De eerste theoretische verkenningen zijn in volle gang als in 2009 in Amerika een rapport verschijnt dat de forensische wereld op zijn grondvesten doet schudden: het NAS-rapport. De toonaangevende National Academy of Science (NAS) heeft zorgvuldig gekeken naar de status quo van het forensisch onderzoek in de Verenigde Staten en publiceert naar aanleiding daarvan een zeer kritisch rapport: ‘Strengthening Forensic Science in the United States: A Path Forward’. Het NAS-rapport slaat in als een bom. Het legt bloot dat de rapportage en documentatie van forensisch bewijs in de Verenigde Staten in veel gevallen zwaar tekortschiet: er wordt niet volgens vaste regels met bewijsstukken omgegaan, waarnemingen worden niet vastgelegd, en de rapportages missen in veel gevallen een wetenschappelijke onderbouwing. Hoewel er alleen naar de Verenigde Staten is gekeken, is het rapport leidend voor forensisch deskundigen uit de hele wereld. Objectief bewijs in rechtszaken, met onderbouwing vanuit de wetenschap, zijn van het grootste belang voor een goed functionerende rechtstaat. Het rapport spoort forensisch onderzoekers aan om methodes te ontwikkelen die vooringenomenheid, tunnelvisie en interpretatiefouten zo veel mogelijk voorkomen. Dit geldt met name voor de forensische vakgebieden waarbij de menselijke waarneming en interpretatie van informatie een grote rol spelen.

De traditie

Het vingersporenonderzoek in Nederland gaat uit van een overeenkomst van 10 tot 12 kenmerken (minutiae) bij de vergelijking van een vingerspoor met een referentieafdruk, en valt voor het overgrote deel onder de verantwoordelijkheid van de politie. In de praktijk komt dat erop neer dat wanneer er vingersporen worden aangetroffen, bijvoorbeeld op een plaats delict, deze vervolgens worden vergeleken met de referentieafdrukken uit een centrale databank die onder beheer staat van de Nationale Politie. Na vergelijking zijn er acht conclusies mogelijk, variërend van een individualisatie (dit spoor is afkomstig van de verdachte) tot de conclusie dat een spoor ongeschikt is, omdat het te weinig informatie bevat bijvoorbeeld. Zijn er bij een spoor minder dan 12 dactyloscopische overeenkomsten, dan volstaan onder bepaalde voorwaarden 11 of 10 overeenkomsten. Bij minder dan 10 overeenkomsten wordt het spoor niet gebruikt voor individualisatie en is hooguit de conclusie mogelijk dat de verdachte niet kan worden uitgesloten als donor van het spoor. Deze numerieke standaard, waarbij voornamelijk wordt gekeken naar het aantal overeenkomende kenmerken, en niet zo zeer naar de soort overeenkomsten, wordt al sinds 1911 in ons land door politiedeskundigen toegepast. De methode is in de praktijk ontstaan en heeft zich proefondervindelijk doorontwikkeld, op basis van opgedane kennis en voortschrijdend inzicht, maar is nooit wetenschappelijk onderbouwd. Het Amerikaanse NAS-rapport tornt dus aan bijna 100 jaar kostbare politie-ervaring op dat gebied. Internationaal gezien is er in die eeuw geen consensus ontstaan over de hoeveelheid kenmerken die overeen moet komen: eerder zijn andere landen al onder die 12-punten-norm gaan zitten of er juist helemaal van afgestapt.

Een nieuwe manier van rapporteren

Het NFI hield zich voor 2009 nog niet bezig met de vergelijking en interpretatie van vingersporen, maar wel met de visualisatie en fotografische vastlegging ervan. Het NAS-rapport sluit aan bij een ontwikkeling die op dat moment NFI-breed gaande is: de Bayesiaanse manier van rapporteren. Bij het Bayesiaanse model doet een forensisch deskundige geen binaire uitspraak - dit spoor is wel of niet van de verdachte - maar alleen een uitspraak over de waarschijnlijkheid van de bevindingen in de vorm van een verbale of getalsmatige bewijskracht. Voor vingersporenonderzoek houdt dit in dat een forensisch onderzoeker alleen een uitspraak mag doen over hoeveel waarschijnlijker de dactyloscopische bevindingen zijn wanneer het vingerspoor van een genoemde verdachte is, dan van een willekeurige andere persoon. De onderzoeker kan dus niet zeggen of een vingerspoor wel of niet van de verdachte afkomstig is, want dan zou - volgens de wetten van de logica - het spoor eerst met alle vingerafdrukken van alle personen op de hele wereld vergeleken moeten zijn.

Het voorland van WOVI

Het NAS-rapport geeft grote urgentie aan het onderzoek naar het leveren van bewijskracht bij vingersporenonderzoek dat in 2005 is begonnen bij het NFI. Om modellen te ontwerpen voor die bewijskracht is in 2006 Arent de Jongh in huis gehaald. Na een studie natuurkunde is hij zich toe gaan leggen op het ontwikkelen van software voor wetenschappelijk onderzoek. Hij start bij het NFI met het inzetten van bestaande algoritmes voor vingersporen. De ambitie is een allesomvattend systeem te ontwikkelen, waarbij alle ingevoerde kenmerken en karakteristieken van vingersporen, plus statistisch slim doordachte formules, samen leiden tot een unanieme waarschijnlijkheidsscore, in Bayesiaanse termen ook wel de ‘likelihood-ratio’ genoemd. Het NAS-rapport geeft hem en zijn collega Jeannette Leegwater de boost die ze nodig hebben: de wereld zit op doorwrochte modellen te wachten. Ze gaan aan de slag met algoritmes waarmee de bewijskracht in wetenschappelijk onderbouwde waarschijnlijkheidstermen kan worden uitgedrukt.

De praktijk in huis

In 2011 is het zover: de modellen van De Jongh en Leegwater zijn klaar om ingezet te worden bij zaakonderzoek. Een eerste pilot wordt opgestart, maar daar is expertise van buiten voor nodig. Twee dactyloscopisch onderzoekers van de politie versterken het team: Anko Lubach en Sheryl Lie Kwie. Dit vierkoppige team gaat samen de uitdaging aan en start met het gebruiken en toetsen van de modellen in het zaakonderzoek. Ze doen dat met vingersporen die ze van regionale politiekorpsen krijgen en die de numerieke norm van 10 tot 12 overeenkomsten niet halen. Het is wetenschappelijk pionierswerk. Nergens ter wereld wordt dit gedaan in regulier zaakonderzoek. Er zijn wel twee vakgroepen in Zwitserland die zich ook bezighouden met methodes om vingersporenonderzoek wetenschappelijk te valideren, maar die doen maar heel incidenteel zaakonderzoek en verzamelen dus ook nauwelijks data uit de praktijk. Het Openbaar Ministerie en de rechterlijke macht volgen het wetenschappelijk onderzoek van het WOVI-team met interesse, en zijn enthousiast over de ontwikkeling van wetenschappelijk onderbouwd vingersporenbewijs. Als er een nieuw spoor binnenkomt, doen Lie Kwie en Lubach eerst vergelijkend onderzoek waarop ze de rapportage baseren. Daarna is het de beurt aan De Jongh en Leegwater om een wetenschappelijke score aan de bevindingen te geven. Dit alles gebeurt in nauwe samenwerking met collega-deskundigen in de visualisatie en fotografische vastlegging van het Team Vingersporen.

Dieptepunt

Bij de derde zaak blijkt de score van het model (gebaseerd op een aangekocht algoritme) erg af te wijken van de bevindingen van Lubach en Lie Kwie. Er komt een veel te lage score uit het model in vergelijking met de conclusies van de forensisch onderzoekers. De Jongh moet helaas concluderen dat het model niet is opgewassen tegen de praktijk van het vingersporenonderzoek. Vingersporen zijn niet statisch, maar veranderen van vorm bij contact. Het lijnenbeeld van een donorvinger kan variëren al naargelang de manier waarop het spoor wordt achtergelaten op de ondergrond: als een duim bijvoorbeeld ergens heel hard tegenaan drukt, dan zijn de papillairlijnen, de huidlijnen aan de binnenzijde van de duim, minder goed te onderscheiden van elkaar. Een algoritme ziet dan als het ware meer verschillen tussen het spoor en de referentieafdruk dan een forensisch onderzoeker die, ondanks de vervorming, meteen ziet dat het om een match gaat. Vijf jaar onderzoeken, meten en statistisch puzzelen hebben geleid tot een computermodel dat zeer uiteenlopende scores geeft op hetzelfde spoor, en dus niet betrouwbaar genoeg is voor toepassing in rapportages aan de rechter. Het is inmiddels 2014 en ze moeten in een meeting gaan vertellen wat er aan de hand is. De draagkracht voor hun werk begint nu ook binnen het NFI af te nemen; het WOVI-team hangt aan een zijden draadje.

Opnieuw beginnen

Zelf gelooft het WOVI-team nog steeds in vingersporenonderzoek waarbij gekeken wordt naar de frequentie van voorkomen van bepaalde kenmerken in een spoor. Simpel gezegd willen de onderzoekers weten hoe vaak iets voorkomt in een populatie om de bijzonderheid van een kenmerk te kunnen inschatten. Alleen staat De Jongh met lege handen nu de algoritmes om dit te valideren niet de resultaten opleveren die werden verwacht. Dit is overigens niet ongewoon in de wetenschap. Het team mag dan ook door met hun onderzoek. Innoveren is een proces van uitproberen, zeker als het gaat om modellen die iets moeten beschrijven wat nog nooit eerder in kaart is gebracht. Het is een kwestie van leren van de fouten en opnieuw beginnen. De Jongh geeft niet op en besluit gewoon maar eens mee te gaan kijken met de dactyloscopisch onderzoekers: wat zien die eigenlijk precies als ze een spoor analyseren? Waar letten ze op? Hoe ziet een grondpatroon eruit? Welke lijneindes, splitsingen en variaties zien ze in de lijnen? Lie Kwie en Lubach nemen De Jongh mee in de wereld van de dactyloscopie en delen hun waarnemingen met hem. Vingerspoor na vingerspoor zetten ze heel gedetailleerd hun visuele kennis om in woord en beeld. Het team besluit om te beginnen met het categoriseren van grondpatronen naar de mate van hun bijzonderheid. Ze beseffen dat dit een gigantische klus gaat worden, maar hopen dat dit als basis kan dienen voor een betrouwbare, verifieerbare onderbouwing van conclusies over vingersporenbewijs.

Doorpakken

De Jongh begint met het bouwen van software aan de hand van de omschreven waarnemingen van Lubach en Lie Kwie. Naast grondpatronen brengen de dactyloscopisten ook de minutiae in kaart; bovenop de al bekende kenmerken lukt het om zelfs nieuwe (variaties van) grondpatronen en minutiae te definiëren. Voorbeelden zijn een ‘tulip’ als een nog niet eerder beschreven grondpatroon en een ‘armshake’ voor een bijzondere verschijningsvorm van twee kenmerken. De Jongh en NFI-statisticus Ivo Alberink creëren eerst een kleine, en dan steeds grotere datasets. Het WOVI-team bouwt zo gestaag aan een statistisch onderbouwde methode van vingersporenonderzoek, waarbij gekeken wordt naar de aanwezige karakteristieken in vingerafdrukken, en naar hoe vaak deze voorkomen in de populatie, om er vervolgens een waarschijnlijkheidsscore aan te geven. Dit wordt de probabilistische methode genoemd. De door het WOVI-team gecategoriseerde kenmerken kunnen wat betreft hun frequentie nu getoetst worden aan een set van 24.000 vingerafdrukken, uit een geanonimiseerde dataset die de politie ter beschikking heeft gesteld. Nu kunnen sporen die eerder ‘ongeschikt voor onderzoek’ waren (want minder dan 10 overeenkomstige kenmerken) toch gebruikt worden in zaakonderzoek. Zo kan een spoor dat maar op 7 kenmerken overeenkomt met een referentieafdruk, maar wel zeldzame karakteristieken bevat, toch bewijskracht opleveren in een zaak of leiden tot uitsluiting van de verdachte.

Geduld

In de jaren na 2011 krijgt het WOVI-team zo nu en dan aanvragen voor sporen met minder dan 12 overeenkomsten binnen. Met name de regionale politieteams willen de probabilistische methode een kans geven, maar het aantal zaken houdt niet over. In de zaken die het WOVI-team wél doet, boekt het goede resultaten met wetenschappelijk onderbouwde rapportages en krijgt het goede feedback van de opdrachtgevers. Om de nieuwe methode nog accurater te maken zou het WOVI-team graag willen putten uit meer en recentere data. Maar in die tijd is nog niet iedereen overtuigd van de meerwaarde van dit soort rapportages. Dit voorbehoud geldt niet alleen voor Nederland. In Amerika lopen de spanningen soms hoog op tussen de dactyloscopisten die aan de traditionele, empirische methode willen vasthouden en de dactyloscopisten die probabilistisch te werk gaan. Er is zelfs een tijd geweest waarin sommige vakbladen, zoals het Amerikaanse vakblad van de International Association for Identification (IAI), voorschreven dat een dactyloscopisch onderzoeker geen gebruik mocht maken van waarschijnlijkheidsconclusies. Deed een lid dat toch, dan werd het geroyeerd.

De kentering

De eerste grote publicatie van het WOVI-team komt vrij laat, in 2018. Regulier zaakonderzoek gaat altijd voor en bovendien wil het team goed beslagen ten ijs komen met doorwrochte statistieken en grote datasets. Keer op keer worden de bevindingen en cijfers met de grootste precisie nagelopen: de publicatie moet tot in de kleinste details kloppen. Ook wordt er weken gesleuteld aan de formulering, want het team heeft als uitgangspunt dat de wetenschappelijke tekst in het artikel zowel leesbaar moet zijn voor dactyloscopisten als voor wetenschappers. Het is een unieke kans om aan de buitenwereld te laten zien hoe de methode werkt en hoe het vak wetenschappelijk onderbouwd kan worden. Ieder woord telt. ‘Measuring the Rarity of Fingerprint Patterns in the Dutch Population Using an Extended Classification Set’ verschijnt in juni 2018 in The Journal of Forensic Sciences en gaat over de bewijskracht van grondpatronen. Ook al zijn er bij het WOVI-team behoorlijk wat data beschikbaar over andere kenmerken, zoals de minutiae, toch besluiten ze om de nieuwe resultaten gedoseerd naar buiten te brengen.

Opluchting

Het zijn spannende weken na de publicatie. Tot grote opluchting van het team wordt het artikel goed ontvangen en reageert het werkveld zeer positief op de uitkomsten van de studie. Er is waardering, ook onder dactyloscopisten, voor al het noeste werk van het in kaart brengen van de kenmerken van de vingersporen. Dat is op deze manier nog nooit eerder gedaan. Vakgenoten kunnen zich er nu ook voor het eerst iets concreets bij voorstellen: wat de probabilistische methode voor vingersporen inhoudt, en hoe het werkt. Het team wordt voor het eerst serieus genomen door het werkveld. Na al die jaren vechten voor bestaansrecht is dat een verademing. Op congressen bijvoorbeeld komen nu veel meer mensen vragen stellen of een praatje maken. De publicatie wordt positief aangehaald in een review van belangrijke forensische ontwikkelingen door het vakblad Forensic Science International. De “godfather” van de probabilistiek, professor Christophe Champod (Universiteit van Lausanne), schrijft hierin over het WOVI-artikel: “…One work stands out due to its depth and applicability…” Het team geeft een workshop aan meerdere Scandinavische landen, waarin ze toelichten hoe de methode in de praktijk van een zaakonderzoek werkt: waar kijk je naar en hoe rapporteer je de resultaten? Ook is er interesse vanuit buitenlandse instituten die net als bij de start van WOVI nu worstelen met dezelfde vraag: hoe om te schakelen van een traditioneel proces voor vingersporenbewijs, naar een meer wetenschappelijk onderbouwde methode? Op aanvraag wordt de NFI-software voor deze methode gedeeld met drie landen: Zweden, Italië en Duitsland. Die aanvraag van Duitsland zal later nog een interessant staartje krijgen.

Kern-delta-afstanden

De kentering in de houding van het werkveld tegenover de toepassing van een probabilistische methode voor vingersporenbewijs zorgt voor meer vertrouwen om door te gaan op de ingeslagen weg. Het WOVI-team wordt uitgebreid met een nieuwe medewerker, Fleur Loadsman-Wammes, en met zijn vieren gaan ze door met zaakonderzoek, het verzamelen van onderzoeksdata, en de verwerking van die informatie in statistieken en software. De catalogisering van minutiae is zó omvangrijk en complex dat het team besluit om eerst de studie naar kern-delta-afstanden af te ronden en te publiceren. De kern-delta-afstand is een extra variabele die de afstanden binnen een grondpatroon beschrijft: een onderscheidende factor waarmee je iets kunt zeggen over de zeldzaamheid van het grondpatroon. Deze publicatie is een logische aanvulling op de eerdere publicatie uit 2018. Ook deze publicatie wordt grondig voorbereid. Er is bijvoorbeeld nog nooit eerder over kern-delta-afstanden in zogenoemde ‘kringfiguren’ gepubliceerd, dus alles moet heel goed onderbouwd worden. Versie na versie wordt nagelopen, nóg meer details en data worden toegevoegd, tot ieder detail klopt.

Internationale erkenning

‘Measuring the rarity of core-delta distances in fingerprint patterns in the Dutch population’ verschijnt in september 2023 in The Journal of Forensic Sciences. Lubach en De Jongh zijn op dat moment op een congres in Portugal van The European Network of Forensic Science Institutes (ENFSI) en geven een gezamenlijke presentatie over de bewijskracht van kern-delta-afstanden. Ook dit artikel wordt lovend ontvangen. Op het congres is de sfeer goed: zowel wetenschappers als dactyloscopisten tonen interesse in de studie, en de opkomst bij de presentaties is hoog.

Alsof dat nog niet genoeg is, ontvangt De Jongh in die dagen ook nog een mailtje van de American Academy of Forensic Sciences (AAFS) waarin hij leest dat het eerste WOVI-artikel, uit 2018, over de grondpatronen, is uitgeroepen tot één van de vijftien ‘most oustanding articles’ van The Journal of Forensic Sciences, die de doelen van het NAS-rapport uit 2009 hebben helpen realiseren. Internationale erkenning krijgen voor twee publicaties in één maand: het kan even niet op voor het WOVI-team. De internationale aandacht zorgt ervoor dat het team steeds vaker wordt benaderd door vakgroepen en mededeskundigen met de vraag om les te geven en hun kennis te delen. Het begint te leven, het wantrouwen is kleiner geworden. Waar Lubach vroeger nog weleens te horen kreeg dat hij geen “echte” dactyloscopisch onderzoeker zou zijn, omdat zijn conclusies in zaakonderzoek allemaal waarschijnlijk van aard zijn, zitten vakgenoten nu aandachtig te luisteren als hij presentaties houdt. Uitgerekend het eerdergenoemde, voorheen anti-probabilistische vakblad van de IAI, één van de forensische clubs waar leden die werkten met de probabilistische methode werden geroyeerd, plaatst in januari 2024 een verwijzing naar het tweede WOVI-artikel ‘Measuring the rarity of core-delta distances in fingerprint patterns in the Dutch population’ in hun vakblad.

Het Bundeskriminalamt gaat probabilistisch werken

Na de publicatie van het eerste WOVI-artikel over grondpatronen, heeft het team een bijzondere band opgebouwd met het vingersporenteam van het Bundeskriminalamt (BKA) in Duitsland. De software die door De Jongh is ontwikkeld, is op contractbasis gedeeld met het BKA. Ontwikkelingen in onderzoek en innovatie worden gedeeld en het NFI is meerdere malen te gast op het ‘Symposium für dactyloskopische Sachverständige’ in Bad Lauterberg. Tijdens de laatste editie van dit symposium in december 2023 gebeurt er iets bijzonders: het BKA kondigt een tweejarige pilot aan waarbij een probabilistische methode wordt ingezet voor het bepalen van forensische bewijskracht op het gebied van vingersporenonderzoek. Tijdens de bekendmaking van dit besluit is er de nodige ophef in de zaal onder de aanwezige dactyloscopisch onderzoekers van de Bundespolizei. De reacties variëren van afwijzing tot voorzichtig enthousiasme. Het BKA steekt zijn nek uit met dit besluit en neemt hiermee internationaal gezien het voortouw. Bovendien kondigt het BKA ook aan dat dit een overgang is naar probabilistische conclusies voor álle forensische vakgebieden.

Nu een groot en invloedrijk land als Duitsland hiermee begint, is de kans groot dat dit navolging krijgt in Europa. Of dat ook voor Nederland geldt, en zo ja op welke termijn, is nog niet duidelijk. Voor het WOVI-team betekent het in ieder geval een belangrijke medestander in het uitrollen van de probabilistische methode, en een mogelijkheid om allerlei nieuwe wetenschappelijke data met betrekking tot vingersporenonderzoek te verzamelen en uit te wisselen.

Hybride model

De mogelijkheden om met onvolledige, beschadigde of onduidelijke vinger- en ook handpalmsporen in zaakonderzoek toch een bewijskracht te kunnen rapporteren aan de rechter, groeien nog steeds. Dit zal in Nederland voorlopig geen vervanging van het traditionele 12-punten-model inhouden, maar het zou wel een cruciale aanvulling kunnen zijn bij die sporen waarbij de meer traditionele politiemethode geen bewijs oplevert: een hybride model voor Nederlands forensisch vingersporenbewijs, waarbij de expertise van de politie niet verloren gaat, en minimale sporen onder de huidige norm toch een kans krijgen om een rol te spelen in de waarheidsvinding.

Ondertussen werkt het WOVI-team door aan zaakonderzoek en is het bezig met het aanvullen en verbeteren van de data over de minutiae. De wens is om die onderzoeksresultaten over één, hooguit twee jaar te publiceren.