وسوسه دستكاری دیجیتال تصاویر علمی
دادههای آزمایشگاه فوتوشاپ
نیكلاس وید
ترجمه كوروش پیربازاری
معلوم شده كه در میان وسوسههای بسیار عصر دیجیتال، دستكاری تصاویر برای علم خیلی دردسرساز است و ژورنالهای علمی سعی میكنند چارهای برای آن پیدا كنند. بعضی سردبیران این ژورنالها در فكر آنند كه برای این كار از آزمونی استفاده كنند كه هماكنون ژورنال زیستشناسی سلولی از آن استفاده میكند و با همین آزمون بود كه مچ دكتر هوانگ وو سوك (H.Woo Suk) به خاطر جعل تصاویر سلولهای بنیادی جنین انسان گرفته شد.
در ژورنال زیستشناسی سلولی، این آزمون نشان داد كه تصاویر به شدت دستكاری شدهاند. مایكل راسنر (M.Rossner) از دانشگاه راكفلر و دبیر اجرایی این ژورنال میگوید از سال 2002 كه این آزمون به كار گرفته شده، 25درصد تمام دستنوشتههای پذیرفتهشده یك یا چند تصویر به همراه داشتند كه به شیوهای ناقض رهنمودهای این ژورنال دستكاری شده بودند. سردبیر این ژورنال، ایرا ملمن (I.Mellman) از دانشگاه ییل، میگوید در بیشتر این موارد وقتی نویسندگان تصاویر اصلی را ارسال كردند مساله حل شد. اما «در یك درصد این موارد دریافتیم كه نویسندگان اقدام به كلاهبرداری كردهاند.»
وقتی این ژورنال لازم دانست كه تمام تصاویر باید به صورت دیجیتال ارائه شوند، این دو دبیر میدانستند این احتمال وجود دارد كه تصاویر به شكل نادرستی دستكاری شوند. دكتر راسنر هنگام تغییر فرمت تصاویری كه با فرمت نادرست ارسال شده بودند دریافت كه بعضی نویسندگان به وسوسه ابزارهای اصلاح تصویر برنامه فوتوشاپ تن داده و دادههای اصلی را به شكل دیگری نشان دادهاند. او در مواردی دریافت كه نویسندگان نوارهایی را از روی ژل الكتروفورز كه آزمونی برای نشان دادن انواع پروتئینهای موجود در یك آزمایش است، پاك كردهاند.
گاهی ردیفی از نوارها تكرار و به عنوان كنترل آزمایش دوم ارائه میشدند. گاهی زمینه عكسی با پاككن فوتوشاپ یا ابزار همانندسازی آن تمیز میشد تا شستهرفتهتر به نظر رسد. بعضی نویسندگان كنتراست تصویر را تغییر میدادند تا آثار لكهها را در جایی كه نباید در آنجا لكهای میبود از بین ببرند. بعضی دیگر تصاویر سلولها را از آزمایشهای مختلف برمیداشتند و سر هم میكردند چنانكه گویی همه روی یك ظرف رشد كردهاند.
دكتر راسنر و دكتر ملمن برای جلوگیری از این نوع دستكاریها رهنمودهایی چاپ كردند كه بر اساس آنها عملا با هیچ بخشی از یك تصویر نباید كاری كرد مگر آنكه روی تمام بخشهای دیگر آن تصویر نیز همان تاثیر را داشته باشد. به عبارت دیگر، تنظیم روشنی یا رنگ كل تصویر اشكالی ندارد اما نباید بخشی از تصویر را محو یا جابهجا كرد یا بخش جدیدی به آن افزود. از این پس آنها كنترل تصاویر در دستنوشتههای پذیرفتهشده را با باز كردن آنها در فوتوشاپ و انجام كنترلهای لازم آغاز كردند تا ببینند آیا ویژگیهای جدیدی در آنها ظاهر میشود یا خیر.
این همان كنترلی است كه نشان داد یكچهارم دستنوشتههای پذیرفتهشده رهنمودهای ژورنال را نقض میكنند. در آن یك درصد از موارد كه در آنها دستكاری صورتگرفته كلاهبرداری به حساب آمد ــ در مجموع 14 مقاله تاكنون ــ مقاله مربوطه رد شد. برای رد كردن یك مقاله پذیرفتهشده توافق چهار نفر از مسوولان ژورنال لازم است. دكتر ملمن میگوید: «در بعضی از موارد حتی با موسسهای كه آن نویسنده آنجا كار میكرد تماس گرفتیم و گفتیم باید نگاهی به این بیندازید زیرا قابلاعتماد نیست.»
او و دكتر راسنر در نظر دارند آزمونهای نرمافزاری ساختهشده توسط یك ریاضیدان كاربردی به نام هانی فرید را هم به كارشان اضافه كنند.
دكتر فرید با كمك مالی كمیته دولتی بازرسی كه به روشهای تعیین اصالت تصاویر ارائهشده در دادگاه علاقمند است، مشغول نوشتن الگوریتمهایی برای تشخیص دستكاریها است. او میگوید كارش توجه خیلیها را جلب كرده است، ازجمله مشتریان حراجهای اینترنتی كه نگران اصل بودن تصاویر هستند، كسانی كه میخواهند با آگهیهای تبلیغاتی شخصی تماس بگیرند، پژوهشگران پدیدههای ماوراءالطبیعه كه تجلی ارواح را بررسی میكنند و سردبیران ژورنالهای علمی.
دكتر فرید برای این آخری مشغول نوشتن مجموعهای از الگوریتمها است كه برای كشف انواع خاصی از دستكاری تصاویر طراحی شدهاند. وقتی پژوهشگران میخواهند چیزی را از یك تصویر حذف كنند ــ مثلا نواری از یك ژل ــ اغلب آن را با بخشی از زمینه مجاور میپوشانند. برای این كار باید قسمتی از تصویر را تكرار كرد كه تشخیص آن برای چشم غیرمسلح ممكن نیست اما با تحلیلهای ریاضی میتوان آن را تشخیص داد.
اگر چیزی بیش از حد وضوح مناسب بزرگ شود، فوتوشاپ پیكسلهای اضافی تولید میكند. اگر آن قسمت چرخانده شود پیكسلهای دیگری طبق یك الگوی خاص تولید میشوند. بخشی كه از یك تصویر دیگر اضافه میشود ممكن است دارای زاویه نورپردازی متفاوتی باشد. دكتر فرید میگوید چشم انسان عمدتا به تغییرات سایهروشن بیتفاوت است، اما تحلیلهای كامپیوتری میتوانند چشمههای مخالف نور در یك تصویر را تشخیص دهند و این نشان میدهد كه تصویر دستكاری شده است.
دكتر فرید میگوید: «در پایان كار به هر حال به ریاضی نیاز پیدا میكنید.» او امیدوار است به زودی برای آزمایش بتای دكتر راسنر مجموعهای از ابزارهای لازم را داشته باشد.
ژورنالها برای وجین كردن مقالههای بیكیفیت بهشدت وابسته به كارشناسانی هستند كه آنها را نقد میكنند. اما همانطور كه مورد هوآنگ بار دیگر نشان داد، این منتقدان تنها تا حدی میتوانند موثر واقع شوند. نقش منتقدان طبق تعریف نه كنترل دادههای جعلی بلكه آن است كه ببینند آیا نتایجی كه در یك مقاله گرفته شده از دادههای ارائهشده در آن حاصل میشود یا خیر.
آزمون غربالگری به مبحثی میپردازد كه منتقدان به آسانی نمیتوانند از عهده آن برآیند و آن این است كه آیه دادههای ارائهشده دادههای واقعی را به درستی منعكس میكنند یا خیر. دكتر راسنر میگوید از آنجا كه دبیران ژورنالها اكنون این توانایی را دارند كه این نوع آزمایشهای كنترل كیفیت را انجام دهند، «باید این كار را بكنند.»
دكتر ملمن میگوید وسوسه دستكاری تصاویر هنوز در جامعه رواج نیافته است و او دوست دارد ببیند كه ژورنالهای دیگر هم استفاده از سیستم بازرسی تصویر را در پیش گرفتهاند، حتی اگر این كار برای هر مقاله 30 دقیقه طول بكشد. او میگوید بدون درآمدهای عظیمی كه ژورنالهایی مانند نیچر، ساینس و سل از آن بهرهمند میشوند، «ما انتشارات دانشگاهی فقیری هستیم. اگر آنها نتوانند این هزینهها را تقبل كنند، یك جای كار مدلهای اقتصادیشان باید به طرز وحشتناكی اشتباه باشد.»
درواقع ژورنال ساینس رهنمودهای ژورنال زیستشناسی سلولی را پذیرفته و از چندی پیش استفاده از آزمونهای بازرسی تصویری را درمورد دستنوشتههای خودش آغاز كرده است. كاترینا كلنر، از معاونان ژورنال ساینس، میگوید «بیشتر ژورنالها احتمالا چارهای جز استفاده از چیزی شبیه این ندارند.»
كلنر به عنوان اقدامی در جهت كنترل كیفیت به این آزمون علاقهمند شد و نه به خاطر مقالههای جعلی دكتر هوآنگ كه دو تا از آنها در ساینس چاپ شدهاند. دكتر ملمن میگوید این سیستم دستكم در بار دوم میتوانست مچ دكتر هوآنگ را به خاطر جعل دادهها بگیرد زیرا «در آزمون بازرسی تصویر كاملا تابلو میشد.»
اما سردبیران ژورنالهای دیگر علاقه چندانی نشان نمیدهند. امیلی ماركوس، سردبیر ژورنال Cell، میگوید استفاده از این سیستم را در دست بررسی دارد اما اصولا معتقد است كه اخلاق ارائه دادههای حقیقی چیزی است كه در هنگام آموزش یك دانشمند باید روی آن تاكید شود و وظیفه دبیران ژورنالها نیست.
به نظر او مساله تصاویر دستكاریشده از یك شكاف بیننسلی میان دانشمندان سالخوردهتری كه استانداردهای اخلاقی را پدید آوردهاند اما از امكانات فوتوشاپ خبر ندارند و دانشمندان جوانتری كه دادههای یك مقاله را تولید میكنند، ناشی میشود. دكتر ماركوس میگوید از آنجا كه كل فرایند علمی بر پایه اعتماد است، «چرا باید گفت ما به شما اعتماد داریم اما نه در این یك مورد؟ و من موافق نیستم كه بگوییم ما در هیچ موردی به شما اعتماد نداریم.»
به عقیده او به جای آنكه دبیران ژورنالها را واداریم نقش بازرس را بازی كنند، شاید بهتر باشد بار این مسوولیت را بر دوش خود دانشمندان بگذاریم و از نویسنده اصلی بخواهیم تعهد كند كه تصاویر ارسالی با معیارهای ژورنال تطبیق میكنند. از دید او این معیارها باید به نمایندگی از طرف كل جامعه علمی توسط گروهی مانند آكادمی ملی علوم تدوین شود و نه با حكم تكتك دبیران ژورنالهای مختلف.
*New York Times, Jan.24, 2006
ماخذ:شهروند امروز-شماره 67-سال سوم-21 مهر 1387 -صص 101-103
http://www.shahrvandemrouz.com/content/3093/default.aspx