XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Почему все отпечатки пальцев разные?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Федотова А.А. 1

---

1МОУ ИРМО "МАРКОВСКАЯ СОШ"

Верховцева А.А. 1

---

1МКОУ "Марковская школа №1"

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение
С давних времен люди использовали отпечатки пальцев. Их следы сохранились на многих древнейших памятниках планеты, достоверно известно, что еще в Древнем Вавилоне, используя глиняные таблички, делали оттиски пальца. Считалось, что данным оттиском, должны резервироваться различного рода документы государственного характера, т.к. он фактически являлся росписью, которая считалась уникальной в своем роде. Через пальцы, мы получаем огромный процент информации об окружающем мире только потому, что на кончиках пальцев очень много нервных окончаний. Можно сказать, что мы впитываем знание об окружающей среде, пропуская информацию через эти узоры, а наши эмоции, реакция на внешние раздражители также проходят через наши папиллярные рисунки.

Индивидуальные особенности отпечатков пальцев являются одной из наиболее изученных тем в области биометрии и криминалистики. Однако этот аспект остается малоизученным среди детей младшего школьного возраста.

Глядя на свои пальцы, мне стало интересно, а у всех ли отпечатки разные? А может у абсолютных близнецов они одинаковые? Поиск ответов на эти вопросы и стали проблемой моего проекта.

Актуальность моей работы заключается в том, что в современный мир предъявляет большие требования к системам безопасности. Одним из главных направлений является создание эффективных устройств распознавания человека по его отпечаткам пальцев.

Гипотеза:  отпечатки пальцев человека являются уникальным кодом для каждого из нас.

Цель: изучение отпечатков пальцев людей моего окружения.

Задачи:

- изучить литературу по данной теме; 

- научиться снимать отпечатки пальцев;

- провести исследование отпечатков пальцев разных людей моего окружения;

- проанализировать полученные данные и сделать вывод.

Объект исследования: пальцы рук.

Предмет исследования: отпечаток пальца.

Сроки реализации проекта:

Январь – изучение теоретического материала, сбор информации

Февраль – проведение анкетирования, опытов;

Март – написание работы.

Апрель – защита работы

Ресурсы: подушечка для отпечатков пальцев, кисточка, очки, порошок для проявления отпечатков, лупа, воздушная груша.

Глава 1

1. 1. Что такое отпечаток пальца

Отпечатки пальцев являются одним из наиболее уникальных биологических признаков человека. Они представляют собой узоры, образованными гребнями кожи на пальцах рук и ног. Эти узоры уникальны для каждого человека и остаются неизменными на протяжении всей жизни. (Приложение 1, Рисунок 1)

Отпечатки пальцев формируются еще до рождения человека, во время развития в утробе матери. Эти узоры формируются у ребенка на 3-5 месяце беременности матери. С этого момента на них начинает создаваться узорчатый рисунок. Окончательное формирование папиллярных узоров заканчивается на 6-м месяце развития плода. То есть мы рождаемся с заранее определенным рисунком на пальцах. И потом не меняется в течение всей жизни. Поэтому создаются все новые и новые устройства идентификации личности и применяются в различных областях деятельности человека. Англичанин Френсис Гальтон первый занялся детальным изучением рельефа кожи. Его исследования показали, что папиллярные линии индивидуальны и не меняются в течение всей жизни человека и могут многое сказать о характере человека. С тех пор изучение в этой области науки далеко ушли вперед. На сегодняшний день существует Институт Дерматоглифики, который находится в г. Екатеринбург. (Приложение 1, Рисунок 2) Дактилоскопи́я (от греч. daktylos - палец, skopeo - смотрю) – метод идентификации человека по отпечаткам пальцев (в том числе по следам пальцев и ладоней рук), основанный на уникальности рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике для опознания личности преступника. Основан на идеях англичанина Уильяма Гершеля, выдвинувшего в 1867 году гипотезу о неизменности папиллярного рисунка ладонных поверхностей кожи человека. Эта гипотеза стала результатом долгих исследований автора, служившего полицейским чиновником в Индии. Он выплачивал солдатам жалование, а за зарплату он велел ставить отпечаток пальца вместо подписи. Это позволило избежать мошенничества среди солдат. Гершель доказал, что отпечатки пальцев уникальны настолько, что их можно применять в установлении личности.

В 1895 году английский антрополог Фрэнсис Гальтон, добился введения в Англии дактилоскопии в качестве метода регистрации преступников по отпечаткам пальцев.

1. 2. Виды узоров на отпечатках пальцев.

Узоры кончиков пальцев – это природный видимый маркер наследственных способностей человека. Они представляют собой биологическую структуру, обусловленную не только генетикой, но и едиными физическими и биологическими законами, определяющими формирование эмбриона человека.

В классической дерматоглифике отпечатки пальцев могут использоваться для:

• выявления реакции человека на окружающий мир;

• оценки специфики нервной системы;

• выявления наследственных болезней;

• разработки рекомендаций по здоровому образу жизни, профессиональной ориентации;

• определения темперамента человека, особенностей его психики;

• подбора оптимальных видов спортивных занятий.

Выделяют три основных типа рисунков отпечатков пальцев и их связь с характером человека: (Приложение 2, Рисунок 1)

1. Дуги. Человек с такими отпечатками пальцев обладает не самым крепким здоровьем, однако использует свою жизненную энергию разумно и экономно. Люди с дуговыми узорами консервативны и тяжело выстраивают контакты с другими людьми. Они правдивы, откровенны, не любят закулисных интриг. 

2. Петли. Люди с преобладанием на пальцах петлевых узоров — это «золотая середина». У них широкий круг интересов, они легко сходятся с окружающими, терпят их любые странности, вполне адекватно при этом оценивая происходящее. 

3. Завитки. Обладатели такого узора — чрезвычайно способные люди, они легко адаптируются к любым условиям, активны и выносливы, однако преимущественно сконцентрированы на своём внутреннем мире. Чем больше на руке завитков, тем сложнее натура человека и тем более он склонен к самоанализу. 

1. 3. Использование отпечатков пальцев.

В наше современное время наука находится в постоянном развитии. Развиваются и современные биометрические технологии. Очень часто требуется качественная защита для устройств, чтобы тот, кто случайно ими завладел, не смог в полной мере воспользоваться информацией. Методы охраны информации от несанкционированного доступа используются не только в повседневной жизни. Кроме ввода паролей в цифровом виде, применяются и более индивидуализированные биометрические системы защиты. Такая система раньше применялась только в ограниченных случаях, для защиты наиболее важных стратегических объектов. Сейчас пришли к выводу, что такой способ защиты информации и доступа может быть применен не только в этих областях, но и в других сферах. Таким образом, приемы идентификации человека стали незаменимыми в ряду методов борьбы с мошенничеством и терроризмом, в таких областях, как биометрические системы доступа к технологиям связи, сетевым и компьютерным базам и др.

На данный момент наиболее известен метод биометрики. У каждого человека есть то, что не меняется со временем, или может модифицироваться, но при этом принадлежать только конкретному лицу – своеобразный «паспорт» человека, который никогда не потеряешь и не забудешь. Это подушечки пальцев. Отпечатки человека являются уникальным документом, который невозможно подделать или потерять. Именно поэтому была создана дактилоскопическая регистрация, которая позволяет получить информацию об особенностях строения папиллярных узоров пальцев рук человека и его личности.

Главной целью государственной дактилоскопической регистрации является защита интересов человека, обеспечение его законных нрав, сохранности здоровья и безопасности. Данный метод основан на неповторимости папиллярного узора пальцев и используется уже достаточно длительное время, начиная с криминалистики (дактилоскопия). Специалисты по дерматоглифике используют пальцевые узоры для диагностики наследственных заболеваний, определяют, насколько человек здоров, уживчив, терпелив, пригоден для тех или иных видов деятельности.

Отпечатки пальцев в нынешнее время используются в разных сферах, например:

В банковских организациях. Биометрические данные повышают скорость и безопасность выполнения операций, а также улучшают обслуживание клиентов за счёт быстрого подтверждения их личности. С помощью биометрии можно дистанционно открыть счёт или вклад, оформить кредит или снять деньги в банкомате. 

При расследовании преступлений. Поиск отпечатков пальцев на месте преступления, а также использование камер видеонаблюдения, распознающих лица, на улицах, в аэропортах, торговых центрах и других общественных местах. 

В биометрических загранпаспортах. В документ внедрён электронный носитель, содержащий фото владельца, отпечатки пальцев и другие сведения о нём. 

В доступе к мобильным гаджетам, приложениям и сервисам. Все современные смартфоны имеют функцию распознавания лица или отпечатка пальца. 

В качестве пароля или PIN-кода в компьютерах и гаджетах. Всё чаще можно встретить средство для хранения информации с доступом к нему по отпечатку. 

1. 4. Методы снятия отпечатков пальцев.

В настоящее время существует множество способов получения отпечатков пальцев как в бытовых условиях, так и при использовании специализированного оборудования. Настоящая статья посвящена анализу различных методик снятия отпечатков пальцев, их преимуществам и недостаткам.

Методы снятия отпечатков пальцев в домашних условиях:(Приложение 2, Рисунок 2)

1. Использование подручных средств

Одним из самых простых и доступных методов является использование подручных материалов для снятия отпечатков пальцев. Для этого можно использовать обычный карандаш и лист бумаги. Необходимо нанести графитовый порошок карандаша на поверхность пальца, а затем аккуратно прижать палец к бумаге. Такой метод позволяет получить четкий отпечаток, однако он требует аккуратности и точности движений.

2. Применение специальных порошков (Приложение 2, Рисунок 3)

Более эффективным способом является использование специальных порошков, которые наносятся на поверхность предмета, где остались следы пальцев. После нанесения порошка излишки удаляются мягкой кистью, оставляя только отпечатки. Этот метод позволяет получать более качественные отпечатки, но требует наличия специального оборудования и навыков работы с ним.

3. Фотографирование отпечатков (Приложение 2, Рисунок 4)

Еще одним методом является фотографирование отпечатков пальцев. Для этого необходимо использовать камеру с высоким разрешением и хорошее освещение. Отпечатки могут быть сняты непосредственно с поверхности объекта или через прозрачный материал (например, стекло). Однако этот метод также требует определенных навыков и условий для получения качественного изображения.

Методы снятия отпечатков пальцев с помощью профессионального оборудования

1. Электронные сканеры отпечатков пальцев (Приложение 3, Рисунок 1,2,3)

Современные электронные сканеры позволяют быстро и точно снимать отпечатки пальцев без использования дополнительных материалов. Они работают по принципу оптического или емкостного сенсора, который считывает рельеф кожи пальца. Такие устройства широко используются в системах безопасности и биометрической аутентификации.

2. Ультразвуковые сканеры

Ультразвуковой сканер использует звуковые волны для создания трехмерного изображения отпечатка пальца. Это позволяет избежать ошибок, связанных с поверхностными повреждениями кожи, и обеспечивает высокую точность распознавания. Данный метод особенно эффективен при работе с поврежденными или изношенными поверхностями.

3. Инфракрасные сканеры

Инфракрасные сканеры используют тепловое излучение для создания изображения отпечатка пальца. Они способны различать даже мельчайшие детали, что делает их идеальным выбором для сложных случаев, когда другие методы не дают нужного результата.

Снятие отпечатков пальцев – это важный процесс, который может быть выполнен как в домашних условиях, так и с использованием профессионального оборудования. Каждый из рассмотренных методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор конкретного метода зависит от конкретных условий и требований к качеству получаемого изображения. Важно помнить, что правильное выполнение процедуры гарантирует получение точных и надежных данных, необходимых для идентификации личности.

Глава 2

2.1. Анкетирование «Что вы знаете об отпечатках пальцев»

(Приложение 4, Рисунок 1,2)

Я провела анкетирование среди моих одноклассников, в котором приняло участие 29 человек, и получила следующие результаты:

2.2. Эксперимент по определению видов узоров по отпечаткам пальцев.

В данном эксперименте участвовали члены моей семьи: мама, папа, бабушка, дедушка. Для того, чтобы визуально определить отпечаток моего пальца и членов моей семьи, мы приобрели готовый набор для опытов, который помогает снять отпечаток пальца. (Приложение 4, Рисунок 3,4,5)

С помощью специального порошка, мы проявили наши отпечатки и рассмотрели их под лупой. Несмотря на то, что всё-таки мы близкие родственники, наши отпечатки пальцев были абсолютно разные. Из данного эксперимента я делаю вывод, что генетика не влияет на узор отпечатка пальца.

Затем такой же эксперимент я провела в своем классе с участием моих одноклассников. В нем приняло участие 29 учеников, 2 из которых абсолютные близнецы. (Приложение 5, Рисунок 1-5)

В результате исследования оказалось, что отпечаток в виде «дуги» я определила у 8 учеников, что составило 27% от всех учеников моего класса.

Отпечаток «петля» я определила у 16 человек, что составляет 55 % от всех учеников моего класса.

Отпечаток «завиток» у 5 учеников моего класса, что составляет 17% от общего количества учеников моего класса.

Мои одноклассники с большим удовольствием рассмотрели свои отпечатки пальцев под лупами, и убедились, что повторяющегося отпечатка среди моих одноклассников не оказалось. Но нас особо интересовал результат отпечатков близнецов Миши и Макара. Результат оказался ожидаемым, отпечатки даже у них оказались абсолютно разные.

Данные эксперимент еще раз подтвердил, что индивидуальный код есть у каждого человека.

Заключение

Отпечатки пальцев имеют множество применений в современном мире, начиная от идентификации личности до использования в криминалистике. Понимание того, как формируются эти уникальные узоры, помогает нам лучше понять процессы развития человеческого организма и возможности их применения в различных областях науки и техники.

Таким образом, мое исследование показало, что уникальность отпечатков пальцев является результатом сложного взаимодействия наследственности и окружающей среды, что делает каждую личность неповторимой.

Человек – является уникальным во всех своих проявлениях. Можно попытаться подделать его почерк, походку, голос, но повторять в точности нереально. Такая же индивидуальность заложена и в отпечатках пальцев. Вот почему специалисты всего мира эти наши особенности давно активно и очень эффективно используют для идентификации личности человека.

Список использованных источников:

1. «Тайны нашего тела» – автор: Анна Старобинец

2. «Как устроен человек?» – автор: Юрий Дорожин

3. «Детская энциклопедия: Человек».

4. Анализ личности по завиткам на пальцах. https://www.liveinternet.ru/users/5609642/post385366826

5. https://krugozor.info/pochemu-vse-otpechatki-paltsev-raznye Энциклопедия для детей «Кругозор».

6. https://simplescience.ru/fingerprints Сайт «Простая наука»

7. https://www.youtube.com/watch?v=ZlRfEigM6pA Видео на YouTube-канале «Простая наука».

Приложение 1

Рисунок 1

Рисунок 2

Приложение 2

Р исунок 1

Рисунок 2 Рисунок 3

Рисунок 4

Приложение 3

Рисунок 1 Рисунок 2

Рисунок 3

Приложение 4

Рисунок 1 Рисунок 2

П риложение 5

рис. 1 рис. 2

Рисунок 4 Рисунок 3