Geographic Profiling

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Il Geographic Profiling è una tecnica di indagine che permette di capire dove si trovi la residenza abituale di un criminale a partire dalla locazione geografica dei luoghi che hanno subito un attacco da parte sua. Per capirci: è la tecnica che è stata usata negli anni passati per capire dove abitava il famigerato “Unabomber” veneto basandosi sulla mappa dei luoghi dove questo criminale aveva lasciato i suoi ordigni. Vedi:

http://en.wikipedia.org/wiki/Geographic_profiling

http://www.marianotomatis.it/blog.php?post=blog/20100621

L’episodio pilota di “Numb3rs”

Il Geographic Profiling è diventato famoso in Italia tra i non addetti ai lavori grazie all’episodio pilota della serie televisiva “Numb3rs”, intitolato “Punto di origine”:

http://it.wikipedia.org/wiki/Episodi_di_Numb3rs_(prima_stagione)#Punto_di_origine

Se avete i DVD della serie, rivedere questo episodio può servire a farvi un’idea di ciò di cui stiamo parlando.

Kim Rossmo e Rigel

Gran parte dell’attuale notorietà di questa tecnica di indagine viene dal lavoro svolto alla fine degli anni ’90 dal criminologo canadese Kim Rossmo:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kim_Rossmo

Il lavoro di Rossmo è culminato nello sviluppo di un algoritmo (“formula”) che porta il suo nome:

http://en.wikipedia.org/wiki/Rossmo’s_formula

Dal quale ha derivato un algoritmo, noto come CGT (Criminal Geographic Targeting) ed un programma, Rigel Analyst:

http://www.ecricanada.com/rigel/

Il lavoro di Rossmo è disponibile anche sul web, ad esempio grazie a questo file PDF:

http://www.popcenter.org/library/crimeprevention/volume_04/10-Rossmo.pdf

Rigel non è però l’unico programma di Geographic Profiling esistente. Il suo concorrente più noto è CrimeStat:

http://www.icpsr.umich.edu/CrimeStat/

Le basi teoriche del Geographic Profiling

Tecnicamente parlando, il modo più ovvio e matematicamente più semplice di stabilire dove possa abitare l’autore di una serie di crimini correlati consiste nel calcolare il baricentro (o centroide) del poligono costruito sulla mappa delle scene del delitto (“convex hull” o “inviluppo convesso”). Vedi:

http://it.wikipedia.org/wiki/Convex_hull

http://it.wikipedia.org/wiki/Baricentro_(geometria)

Ammettiamo per esempio, di essere alle prese con un rapinatore che attacca le farmacie del centro della città di Milano. Se si segnano le posiziono geografiche delle scene dei delitti su una mappa della città si ottiene una nuvola di punti. L’inviluppo convesso descritto da questa nuvola di punti sarà un poligono irregolare che contiene tutti i punti. Il baricentro di questo poligono sarà il punto da cui probabilmente proviene il rapinatore, cioè la sua residenza abituale o comunque il luogo da cui arriva in città (la stazione dei treni, una stazione della metropolitana, un parcheggio auto, etc.).

Come vedremo nel seguito, questo approccio è molto più efficace di quello che la sua semplicità potrebbe far credere. Tuttavia, non tiene conto di alcuni elementi che, in alcuni casi, possono essere molto importanti.

La distanza di Manhattan

Il primo elemento che questa tecnica ignora è la natura stessa del territorio su cui si muove il criminale. Ammettiamo per un attimo che il delinquente abiti alla estrema periferia di una grande città come Milano. Ovviamente, è più facile e più veloce uscire dalla città piuttosto che spingersi al suo interno. Viaggiando sulle strade provinciali, in un’ora di viaggio si può facilmente arrivare in una città ed in una provincia diversa da Milano, come Piacenza, ma nello stesso ammontare di tempo forse non si riesce nemmeno a raggiungere l’altra estremità della metropoli. Questo fa si che la mappa delle scene del delitto sia asimmetrica: punti molto più lontani dall’origine quando si esce dalla città (o si segue una linea di traffico favorevole) e punti molto più vicini quando ci si spinge al suo interno. Nello stesso modo, le scene del delitto potrebbe avere la tendenza a raggrupparsi lungo un’unica linea di traffico veloce, come un’autostrada. Questo, infatti, è esattamente quello che si riscontra nel caso dell’Unabomber veneto: le scene del delitto si trovano tutte lungo l’asse disegnato da alcune autostrade. Queste asimmetrie, dovute alla diversa conformazione del terreno ed alla diversa velocità del traffico, possono alterare in modo considerevole l’aspetto della mappa dei crimini e rendere l’analisi molto più complessa.

Per compensare questo effetto è stato sviluppato (tra gli altri) il concetto di “Distanza di Manhattan”:

http://it.wikipedia.org/wiki/Manhattan_distance

Questo approccio permette di normalizzare le distanze percorse all’interno della griglia stradale delle grandi città come, per l’appunto, New York.

Più in generale, per compensare questi effetti dovuti alla topografia locale si è soliti esprimere le distanze non in termini di distanze geografiche (cioè “in linea d’aria”) ma in termini di “driving distance” o “travel distance”, cioè del tempo impiegato a percorrere una certa distanza in automobile, a piedi o con altri mezzi

Abitudini e Strategie

L’altro elemento che il nostro approccio non tiene in considerazione è che il criminale può avere delle abitudini particolari o può mettere in atto delle strategie di depistaggio.

Nel primo caso, per esempio, può succedere che un criminale identifichi le sue vittime mentre si muove sul suo normale percorso di lavoro. Ad esempio, un camionista potrebbe identificare le sue vittime mentre si muove per consegnare i suoi carichi.

Nell’altro caso, può succedere che il criminale decida di attuare una deliberata strategia di depistaggio. Ad esempio, sono ormai molti i rapinatori che al lunedì mattina prendono l’aereo, raggiungono una città che si trova a centinaia di chilometri di distanza, compiono le loro rapine e poi al venerdì sera tornano a casa.

Questi casi (soprattutto il primo) sono quelli presi in esame da Kim Rossmo nei suoi lavori:

http://lib-ir.lib.sfu.ca/bitstream/1892/8121/1/b17675819.pdf

Marauder e Commuter

Tecnicamente parlando, i criminali che fanno i pendolari tra casa propria e la scena (o le scene) dei loro crimini si chiamano “commuter” (“pendolari”, appunto).

I criminali che restano nella propria zona di residenza si chiamano “marauder” (“predone”, “predatore” o “saccheggiatore”).

La differenza sostanziale tra queste due tipologie di criminale è che nel caso del marauder la sua residenza abituale si trova all’interno dell’area coperta dalle sue azioni (cioè, tecnicamente, il punto di origine si trova all’interno dell’inviluppo convesso descritto dalle scene dei delitti su una mappa). Nel caso del commuter la residenza abituale si trova al di fuori di quest’area. Vedi:

http://www.forenspsych.co.uk/Geographical.html

Nel caso dei marauder è possibile fare delle ipotesi sensate su dove essi abitino.

Nel caso dei commuter si può solo cercare di capire da dove arrivino sulla scena del crimine (di solito un aeroporto, una stazione ferroviaria o degli autobus od un parcheggio di scambio).

Serie di eventi correlati

Anche il geographic profiling, come qualunque altro tipo d indagine forense, dipende dal fatto che si riesca ad isolare casistiche diverse tra loro ed a raccogliere nello stesso gruppo i casi che sono correlati tra loro.

Se si tenta di ottenere un punto di origine per scene del crimine che non sono realmente correlate tra loro si ottengono risultati privi di senso.

Tecniche ibride

Il geographic profiling può solamente fornire delle informazioni di massima riguardo al possibile punto di origine di una serie di casi correlati tra loro. Non può restituire l’indirizzo del responsabile scritto su un pezzo di carta.

Ad un certo punto dell’analisi è comunque necessario confrontare le informazioni ottenute dal geoprofiling con quelle ottenute con altre tecniche di indagine. Ad esempio, nel caso dell’Unabomber veneto, il geoprofiling ha restituito un’area di qualche chilometro di raggio all’interno della quale poteva risiedere il colpevole (più esattamente una “striscia” larga qualche km e lunga qualche decina). Altre indagini avevano già stabilito che all’interno di quell’area risiedevano solo poche persone in possesso delle competenze e delle attrezzature necessarie a costruire gli ordigni. Alcune di queste avevano un alibi credibile per almeno una parte degli episodi e quindi le indagini finali si sono concentrate sui restanti sospetti (senza peraltro portare a conclusioni definitive).

Questo tipo di incrocio dei dati è necessario anche per capire se una serie di episodi è effettivamente correlata tra loro e quindi può essere soggetta all’analisi geografica.

Rossmo, Bayes e Mr. John Smith

Nel corso degli ultimi 15 anni sono stati sviluppati diversi algoritmi di geoprofiling, tra cui:

  1. L’algoritmo “naïve” basato sulla ricerca del baricentro di un inviluppo convesso che abbiamo descritto all’inizio.
  2. L’algoritmo di Rossmo, chiamato “Rossmo’s Formula”.
  3. Una tecnica basata sull’analisi statistica di Bayes.
  4. Una tecnica euristica basata sull’idea di un decadimento circolare delle probabilità (“circle decay”) e su altri parametri.

Questi algoritmi (e molti altri) sono descritti e comparati tra loro in diversi lavori di ricerca, spesso disponibili sul web:

http://www.dangoldstein.com/papers/GoldsteinGigerenzer_FastFrugalForecasting_IJF09.proof.pdf

http://sites.google.com/site/henrybrighton2/09Gigerenzer_Brighton155-176.pdf

http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1823920

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jip.46/abstract

http://www.math.washington.edu/~morrow/mcm/7502.pdf

L’attendibilità del GeoProfiling

Sin da quando è stato sviluppato questo metodo, nella seconda metà degli anni ’80, i ricercatori del settore si sono posti le due domande più ovvie:

  1. Qual’è l’algoritmo migliore?
  2. I sistemi software sono davvero più bravi di un normale poliziotto?

Tra il 2002 ed il 2005 sono stati pubblicati diversi lavori di ricerca che hanno dato una risposta sostanzialmente definitiva a queste due domande:

  1. L’algoritmo migliore è quello basato sull’analisi statistica bayesiana o comunque su metodi ibridi (euristica+bayes) che ne fanno uso.
  2. Un normale poliziotto se la cava bene almeno quanto il migliore degli algoritmi e, incredibilmente, un normale cittadino spesso se la cava meglio di un poliziotto (perché tende ad essere più lineare nei suoi ragionamenti).

Vedi:

http://www.mun.ca/psychology/brl/publications/2008_-_ACP_Taylor,_Bennell,__Snook.pdf

www.ravenndragon.net/montgomery/predicting.pdf

http://http-server.carleton.ca/~cbennell/ACP_18.pdf

http://http-server.carleton.ca/~cbennell/BSL_20.pdf

http://http-server.carleton.ca/~cbennell/ACP_19_a.pdf

http://www.psych.lancs.ac.uk/people/uploads/PaulTaylor20070919T212018.pdf

www.mun.ca/psychology/brl/publications/Bennell_Emeno_et_al_2010.pdf

www.math.ucla.edu/~gmohler/geopro2.pdf

http://www.psych.lancs.ac.uk/people/uploads/PaulTaylor20070919T214403.pdf

http://www.jdi.ucl.ac.uk/downloads/conferences/second_nat_map_conf/D_Paulsen.pdf

http://www.ncjrs.gov/pdffiles1/nij/grants/208993.pdf

Ovviamente, queste conclusioni mettono seriamente in discussione la reale utilità di tecniche formali e/o di programmi per computer per effettuare questo tipo di analisi.

La precisione del Geographic Profiling

Alcuni studi sono stati condotti su casi già risolti di “marauder” e di “commuter” che operavano in aree urbane USA (Los Angeles, New York, Chicago, etc.) ed a cui potevano essere assegnati con sicurezza da 5 a 30 atti criminali.

In questi studi si è visto che è possibile stabilire l’area di residenza del criminale “marauder” con una probabilità di circa l’80% se ci si accontenta di un’area del raggio di circa 3 miglia (circa 5 Km) e di circa il 50% se si cerca di ottenere un’area del raggio di circa un miglio (1,5Km).

Non è un gran risultato, se si tiene presente che all’interno di un’area di raggio di 1,5 Km in un’area urbana come questa possono risiedere da 10.000 a 100.000 persone. Diventa quindi indispensabile effettuare un’ulteriore selezione dei sospetti sulla base di altri parametri (disponibilità delle competenze e delle attrezzature necessarie per compiere il crimine, modus operandi, etc.).

Inoltre, la precisione del geographic profiling dipende molto dalla quantità di episodi correlati di cui si può disporre. Da alcuni studi sembra che con meno di 5 o 7 episodi sia praticamente inutile tentare un’analisi e che solo con 15 o 20 episodi correlati si possa fare un’analisi davvero significativa. Se si considera che gli “episodi” possono essere stupri od omicidi, è chiaro che non è possibile aspettare di avere abbastanza casi per iniziare un’analisi.

Per questo è quasi sempre necessario usare il geographic profiling come supporto ad altri tipi di indagine.

GeoProfiling manuale

Il geographic profiling viene utilizzato dalla polizia da tempi immemorabili. Nella sua versione tradizionale viene messo in atto usando una semplice mappa su carta della zone, delle puntine da disegno, qualche elastico, dei post-it ed un righello.

I risultati ottenuti in questo modo sono spesso comparabili a quelli ottenuti via software.

Software COTS per il GeoProfiling

Al momento, esistono solo tre programmi COTS (http://it.wikipedia.org/wiki/COTS) in grado di svolgere le funzioni tipiche del Geographic Profiling.

Rigel:

Il programma originale di Rossmo, basato sulla sua Rossmo’s Formula, sul suo algoritmo CGT e quindi su una serie di ottimizzazioni particolari. Lo trovate qui:

http://www.rigelanalyst.net/products/rigel-analyst

CrimeStat:

Il principale concorrente di Rigel. Un programma in grado di utilizzare diversi algoritmi. Lo trovate qui:

http://www.icpsr.umich.edu/CrimeStat/

Dragnet:

Il programma del Professor Canter della Liverpool University. Lo trovate recensito qui:

http://www.i-psy.com/publications/publications_dragnet.php

Per acquistarlo dovete contattare Canter in persona (l’indirizzo è sulla pagina già citata).

Sviluppo di strumenti per il GeoProfiling

Tecnicamente parlando, è possibile sviluppare nuovi strumenti di Geographic Profiling con relativa facilità partendo da piattaforme nate per il GIS (http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema_informativo_territoriale).

In particolare, è possibile sviluppare strumenti potenti e versatili a partire da Quantum GIS:

http://www.qgis.org/

Quantum GIS dispone già di molte delle funzionalità necessarie, anche grazie alle funzionalità fornite (attraverso un apposito plug-in) da PostGIS:

http://www.postgis.org/

e da pgRouting:

http://www.pgrouting.org/

Quantum GIS, inoltre, dispone di un ottimo supporto a Python che rende molto più semplice lo sviluppo di plug-in e/o di intere applicazioni.

Ovviamente, l’uso di strumenti di questo tipo (e lo sviluppo di nuovi strumenti) resta comunque un’attività da specialisti di alto livello.

Utilità del GeoProfiling

In ultima analisi, la reale utilità delle tecniche formali di geographic profiling, e dei programmi per computer basati su di esse, non è legata al fatto che esse permettano di ottenere risultati più precisi o più affidabili. Come abbiamo già visto, qualunque essere umano che abbia ricevuto un minimo di formazione tecnica su questo punto può fare meglio di molti programmi.

La reale utilità di questi strumenti è legata alla loro “sostenibilità” in aula. Non si può dire ad un Giudice “Il criminale proviene da quest’area perché io la penso così.” ma gli si può certamente dire: “Le nostre analisi, basate su questo algoritmo e su questo programma per computer indicano che il criminale proviene da qui.”

Questo è ancora più vero se il programma gode di una buona reputazione e/o della certificazione da parte di enti di controllo esterni.

Conclusioni

Sul web c’è molto più materiale di quanto io ne possa citare in questa sede. Vi invito pertanto ad approfondire di persona l’argomento facendo un uso intensivo di Google o di altri motori di ricerca. Potete farvi un’idea dei termini da cercare basandovi su questo mio articolo e, in cascata, sui documenti che trovate sul web.

Alessandro Bottoni

L’immagine di copertina è la mappa dei luoghi in cui l’Unabomber veneto ha depositato i suoi ordigni. Si tratta di una immagine coperta da licenza Creative Commons e realizzata dal criminologo Marco Pingitore. La potete vedere qui:

http://www.marcopingitore.it/unabomber/unabomber.htm

Sul sito di Pingitore è disponibile anche l’elenco di tutti gli attentati messi in atto da Unabomber.

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