多年以来，电子计算机在司法部门用来进行犯罪统计工作。但是，现在它正作为侦查破案的重要工具发挥着巨大作用。借助于电脑化的指纹档案，某些州的警察局能够在嫌疑分子被拘留后的几小时内确定其是否犯罪，并且还能得到其有无前科的记录。电子数据库能够利用光谱的“指纹”对成千上万种物质进行分析，提供快速的鉴定结果。公诉人正在越来越多地利用计算机把在各种复杂的现场获得的不可胜数的证据相互联系起来，以便随时得到有关案情的简明扼要的报告。在某种程度上，电子计算机正在完成以前由人工或者部分地由自动装置从事的工作，而且比人工的速度更快、更准确，检索指纹档案就是一例。

新型的以电脑为基础的设备，比如声纹识别装置，正在一定范围里得到应用。尽管计算机现已能够向普方提供可能作案的嫌疑分子的名单，经过分析肯定或者否定某种假设，而将罪犯逮捕归案并向他们证明其罪行依然是警方自己去办的事情，然而这样的做法很可能在不久的将来普遍推广。

把数据变成证据

司法部门面临的基本问题是在所要处理的大量信息中只有少量有使用价值。他们可能找到现场目击者，这些人见过罪犯也能认出来，而且这个罪犯的照片说不定就在档案库某处存放着，但是用人工来查阅档案太花费时间了。警察在现场或许发现了清晰的指纹，可是跟华盛顿联邦调查局指纹档案库里六千万份指纹档案逐个对照比较，找出相符的那份，谈何容易！可是，破案的关键的第一步常常就是把所贮存的同类案犯的档案资料跟作案现场获得的物证、人证联系起来。

识别嫌疑分子则是同破案略有不同的问题，警方必须提出足以证明有罪的证据才行。于是，大量的工作是掌握取证的线索和作出说明证据的报告。这样的任务随着司法部门试验室的化学分析仪器的发展而日趋复杂，对案件报告要求的提高导致警方纯文职工作的增加。上述两方面的任务，无论是处理和存取大型数据库里的档案资料还是获取大量的有关证据，显然，计算机都可以大显神威。亚特兰大市乔治亚州调查局现在就有完成这些任务的最先进的电脑系统。该周备有两套电脑系统：一套是司法局使用的分析实物证据的；另一套在乔治亚州犯罪信息中心，用来处理诸如现场记录、受害人自述等其他资料。

身手不凡的计算机

司法部门试验室用计算机HP-3000型，可同廿五个终端相连。各个终端有关某案的全部资料能够作为证据存入此机内。输入计算机数据库的先是证据之血样，随之存入同此案有关的一切信息，如案件性质、受害人姓名、物证采集的时间与地点等。每个物证还可进行分析化验，其结果也要输入到数据库里，计算机最后将制出有关此案的详尽报告。这套高效率的“文书”系统使得实验室里节约十名文职人员的费用，可以用这笔钱雇佣更多的技术人员。

乔治亚州犯罪信息中心的电脑系统使用一台尤尼瓦克（Univac）公司1100/81型电子计算机。这套装置在广为人知的韦恩 · 威廉案的侦破过程中起了异乎寻常的作用。韦恩 · 威廉曾谋杀两名亚特兰大市的青年。在破案过程中，由联邦、州和当地三方组成的班子调查过十万人次，并把调查结果存入此电脑系统里。审判时检察官轻而易举地发现，目击者的证词与他们最初的陈述相反，证明这套电脑系统的宝贵价值。此案还可以作为表明现代犯罪分析技术中鉴定物证重要性的良好范例。

从某种意义上说，韦恩 · 威廉案可谓“一发系千钧”，因为关键性的物证只有在威廉先生的家和汽车里以及两名被害人身上发现的地毯织物纤维。这些纤维经过显微镜下观察，进而确定出生产厂家，于是范围缩小到含此种纤维的不多几种牌号的地毯。经过测定证明从死者身上发现的纤维同在威廉房间里找到的纤维具有完全一致的谱线图，最后导致侦破此案。这里，电子显微镜和X射线谱图技术相结合卓有成效。同司法部门的许多试验室一样，乔治亚州调查局的实验室里拥有许多现代化仪器，均由微型计算机控制，其中有的还可以跟计算机数据库相接，供鉴定分析不明物质用。典型的仪器有红外与紫外光谱仪、扫描电子显微镜、质谱仪、气相色谱仪、核磁共振谱仪。气相色谱仪根据不同物质已知的沸点，把物质从溶液中分离出来。质谱仪对物质进行电离，并按照离子的电荷——质量比将其在电磁场中分离出来。核磁共振谱仪把不明成分的物质的试样置于磁场里，利用射频波，能够从其分子的氢核的相互作用中推测出其谱线，因为分子不同，出现吸收谱线的频率也不同。

重要的化学线索

鉴定各种化学物质在涉及到毒品的案件里尤其重要。鉴定成千种毒性物质和在纵火案中鉴定爆炸物或引燃物可不是一件容易的事情。经常是先由多种仪器的分析得到一系列物质的结果，常由红外谱仪、气相色层分离谱仪与质谱仪结合起来使用。这些物质的谱线基峰位置与高度均被输入到电脑系统，同数据库里上百乃至上千种相似的谱线做交叉对照检测，只消数秒钟就能找到几种可能的物质，最后由人工鉴定得出肯定的化验结果。乔治亚州的试验室正计划搞一个拥有八百个红外光谱线的数据库，这将对于侦破技术大有助益，而且还可供全国的试验室使用。将来还可能建立起由各种仪器构成的大型化验鉴定系统，可以用于包括司法部门在内的各个部门的化学分析。

美国国家卫生与环境保护局正在研制一种主要用来控制污染的电脑检测系统，名叫化学信息系统。它收存由检测而得的数据构成的数据库，任何一个化学研究所都能经由电话通信线路获取这些数据。此数据库存有四万个质谱图、一万个核磁共振谱图、三千个红外谱图、三万五千个X射线衍射谱图和六万五千种晶胞参数。该系统的用户可输入待鉴定物质的谱线，请电脑进行对照匹配核对，直到找出一种完全与其谱线相同的已知物质为止，然后打印出这种化学物质的名称、分子式和结构成分。虽然说这个系统的数据库眼下还不是为司法部门服务的，但是协助研制的环保局的化学家斯泰芬 · 海勒认为，随着这个系统的扩展与完善，各行各业的化学分析试验室都将能利用它。这样的自动化系统不但在鉴定不明物质方面大有前途，而且还能分析出混合物的成分。在不少案件中，毒性混合物的准确成分可能是表明其来源的重要线索。

让指纹定罪

计算机在司法部门最重要的应用之一是鉴别嫌疑分子。几十年来，最可靠的鉴别罪犯的方法靠的是指纹。可是由人工把犯罪现场获取的指纹同指纹档案作比较要花费的时间太多，所以指纹的价值并不那么令人满意。电脑处理的指纹系统正在改变着这种现状。加利福尼亚州司法局安装有电脑化指纹检索系统，可以让指纹确定罪行，这部叫做自动潜指印系统（ALPS）于1980年1月启用，不久就在加州某市破获一起强奸案。此案当时经过几个月的调查、不能对嫌疑分子提出任何有力的证据。可是，一旦将作案现场发现的指纹送入ALPS系统经过指纹鉴定，很快就认定是一位从监狱释放不久的罪犯所为，于是将其逮捕归案并再次送入监狱。ALPS使用加州司法局六百万份指纹档案的子系统，包括由该州十个县提供的曾因杀人、抢劫、强奸、殴斗、偷窃、盗窃、自盗、纵火等而被拘押过的罪犯的十七万张指纹图。此系统还可扩展到六十万张指纹阁，将包括全州因为触犯刑律被捕的所有罪犯的指纹档案。ALPS系统经过两套编码系统来输入指纹：指纹分类系统和确定指纹特征点，即指尖中心突起部或指纹分枝点位置的系统。自动完成指纹输入的工作由宾夕法尼亚州匹兹堡市罗克威尔国际公司设计和制造的专用扫描机承担。指纹分类是按主要特征把各类纹路分为环状、涡状和弧状，或者按指纹中心到三角形区域边缘的距离，即此种指纹图形两个特定部分之间的距离分类。指纹特征点的编码是以某个确定的同等系统为参照的。待鉴定指纹送入此系统时，同时还有与此案有关的信息和可资利用的嫌疑分子的特征描述。人工分析员将指纹图形上的特征点编码后输入到此电脑系统，同时亦由人工对指纹分类。电脑系统随之检索存贮有各种特征点数据的指纹档案，然后打印出廿五个比较接近于待鉴定指纹的指纹图形，最后由人工完成最终的鉴定工作。

电脑检索指纹档案速度惊人，五分钟之内平均可以完成七万张指纹图形的比较。实际的指纹比较也是在计算机控制下，使用罗克威尔公司生产的专用匹配机进行，每秒约可比较250次，一般只有4%的检索结果产生最终的准确的鉴定结果。ALPS系统每周至少收到85张指纹图要求鉴定，启用以来已经协助破案约五百起。

两千万套指纹图的分类整理

美国联邦调查局鉴定指纹的任务显然比加利福尼亚州司法局的大得多。联邦调查局每天要鉴定两万张指纹卡，其中半数以上来自全国各地警察局，要求判别已被拘留的种种犯罪嫌疑分子，其余的则是由军队或企业雇主提交，请求审查其雇员有无犯罪记载的。这两万张指纹卡必须得跟两千万套指纹档案做比较。

联邦调查局使用的是名叫自动判别系统（AIDS）的电脑自动查找指纹档案的。这套系统由联邦调查局、国家标准局、罗克威尔国际公司合作，研制十五年才告成功。其扫描部分同加州使用的系统类似。从被拘留的嫌疑分子手上取下来的指纹卡片先经阅读器送入。阅读器有分辨力高达50微米的扫描装置，以每秒百万个光点扫描指纹图，产生出指纹特征点细部图（指纹中心末端和分枝点），包括走向、位置，并按人工规定的类别对指纹做分类。这些指纹分类数据与其他有关数据，如性别、年龄、身高等变成数字编码形式送入一台大型通用电子计算机。在这台起主控作用的大型电脑的指挥下检索指纹档案，查找与嫌疑分子相近的指纹档案，由一台称为匹配机的专用电子计算机完成比较（匹配）的任务，选择出最佳匹配的指纹档案，再由人工专家做最后鉴定。每套指纹档案包括每名罪犯除两个小拇指以外的八个手指的指纹，每个手指的指纹取七十五个特征点，或者说每套指纹档案有六百个特征点的有关数据，指纹中心隆起部分纹路的角度也被测量出来以便保证检索比较的准确性。目前已经有一千五百万套指纹图被扫描过，实际上有七百三十万套用于指纹的比较鉴别。

联邦调查局每天查找指纹的工作量很大，所以要求这套系统的检索速率比加州的系统要高得多，检索过程中涉及的指纹档案数量由于人工分类而大为减少。在每张指纹卡片输入以前先由人工做分类处理，这样可以只存取某个分类代码的指纹档案。一般完成一个特征点的检索最多查找250份指纹档案，平均只查80份。同待鉴定指纹相近的指纹档案图再由人工作比较。目前，每一百张指纹卡片，约查找出二十二张相近的指纹图，其中有一半可能用于最后的人工鉴定得到结果。

目前，类似的鉴别嫌疑分子的指纹电脑识别系统正在各州安装。比如纽约的指纹检索系统，也是先由人工分类再输进电脑，检索方法相同，最后供人工总检的相近指纹图数量不大。其档案库有四百万套指纹，识别率达90%。检索范围还可以更窄，使用性别或者大致的年龄这样简明的描述也能检索到有关资料。

研究中的数字指纹

现有的指纹识别系统主要的不足之处是，如果指纹质量较差，如印迹油墨不足、过量以及其他许多问题可能会明显地限制指纹档案的利用。有一种能够解决这个问题的方法，目前正在由刑事司法服务局纽约分中心研究之中。这种方法将不必再把指纹印在纸上，而直接把指纹变成数字信号的形式。它将利用光导纤维表面或者二极管阵列直接把指纹记录下来，每个指纹用二十五万个像点来表示，每个像点的灰度分为十六级，然后用数字编码系统变为数字信号。这种数字式的指纹图质量高超，但是又产生了信号存贮过大的难题。每套指纹图（八个指纹）需要一千万位。这个要求目前来说是很不经济的。随着存储器价格的不断下降，将来就会变得适宜了。

指纹并不是区别每个人的唯一特征。没有两个人的声音是纹丝不差的，所以长期以来司法科技工作者一直在探索通过录音来鉴定识别罪犯的方法。这种声纹识别的功能在敲诈、诱拐、恐吓等案件中尤其有用。在这些案件里罪犯说话的声音可以由录音电话记录下来。分析这些身份不明的人的声音不但能识别出说话的人，而且还能确定出说话人的某些特点，比如年龄或者病理特征。再有，电话信号的失真经过分析之后提供破案的线索。

声纹鉴别的难度

声纹鉴别（确定说话人）比起语音识别（确定说话内容）来还是比较简单的，不过也不容易。电话线路引起的失真姑且不论，罪犯还可能伪装自己的声调。声纹鉴别比起话音核实（根据某个人的讲话声音，决定可否让其进入保密区域）有关的保安问题要远为困难得多。在话音核实中，计算机只要能确定出说话人是否冒名顶替就行了；而在声纹鉴别中，计算机必须确定是否同曾被拘押的罪犯的录音相符。

开发声纹鉴别术最突出的成果之一是现正由联邦德国联邦警察局犯罪学研究部E. Bunge领导下研制的系统。这个试验性系统包括两台PDP 11-70型电子计算机，内存贮器是512千字节，外存（磁盘）1千兆字节。这两台计算机跟一台高析象力的彩色显示系统AP120型阵列处理机配用，可接十二个终端。此声纹鉴别系统先由数字滤波器对话音取样，然后按很小的时间单位将其分解为许多段，得到每段的频谱，再进行统计分析即可确定同每个特征频率（最能代表此频带）相关的一组参数，包括频谱宽度、短时间周期内的频带宽度、音高等。每个取样同一组参数相联系。这些参数可以看作是多维空间中的矢量点。对同一个说话人多次取样将构成群集的矢量，即可用以区别每个人的卢纹或者说鉴别出犯罪分子。虽然这个系统是试验性的，但是已经用来破获了几个案件。

电脑画像识别

还有一种从特征辨认罪犯的方法，这就是按图索骥，从面部照片上识别罪犯。可是，警察局里收藏的罪犯的面部照片多得不得了，偶然与罪犯遭遇的目击者浏览起来并不会轻而易举挑拣出罪犯的照片，能否求助于电脑呢？以色列国家警察局和以色列本 · 古里安大学教授吉阿柯莫 · 狄拉瑞修合作正在研制一种电脑画像识别系统。这套系统把对罪犯所做描述的识别特征像（identi-Kit）同曾被拘押过的罪犯的数码化的照片进行比较来完成识别罪犯的工作。

识别特征像是由警方人员根据目击者的口述绘制的人像，它是由警方美术人员熟练地运用标准化的面部各个部分拼出一幅幅脸部像。这些识别特征像可被编码为四十个或五十个字母数码，表明不同特征以及面部各器官的彼此相对位置的改变。除此而外，其他特征，像年龄、眼球颜色、发色、身高、体型等也被编成代码。这套电脑识别系统里有对罪犯的照片按规定的统一测量方法测定的数据构成的数据库，于是可将上述代码与此数据库匹配。面部各部分的测量数据可能同识别特征像的编码有联系，于是就关系到确定彼此的相似程度。再者，每个面部特征的描述连同体型等其他特征都可以看成为一个矢量，此未知矢量同数据库这个三维矢量空间已知的矢量相匹配，即可逐步得到辨识结果。以色列警方现在正对其照片档案作数字编码处理。美国乔治亚州犯罪信息中心，对这种以电脑为基础的视觉识别很感兴趣，也希望能够搞出类似以色列警方的系统。

将来，有前科的罪犯，因为他们的指纹、声纹、照片都已存入档案，所以如果再作案，警方利用这些特征识别的日益高级的电子侦查设备，就会把他们抓获归案量罪判刑。

[IEEE Spectrum，1983年第7期]