北京研发指纹会战并行计算程序提升比对能力

为破解指纹比对需求和实际计算能力之间的矛盾，北京市公安局刑侦总队刑事技术支队研发指纹会战并行计算程序，仅2012年就比中北京和外地未破案件180起。指纹计算能力大大提高近年来，随着公安机关标准化采集室的建设，人员档案指纹的采集数量增长迅速，保守估计全国档案指纹保有量在3000万以上。由于尚没有全国性的指纹数据库和指纹应用系统，各地公安机关大多采用和兄弟省区市进行指纹交换的方式扩充本地指纹库的库容量，借以提高本地案件的比中率。

指纹库容量的增长速度远远超出了各地指纹比对设备的增加和性能的增长，这就造成了指纹比对需求和实际计算能力之间的矛盾。以北京市15万枚未破案件现场指纹与2000万的全国指纹比对计算为例，计算量约为3×1013指，而北京指纹中心系统全部计算能力为1.0×1011指/天，且大部分用于保证日常的工作需要，距离实际需求相差甚远。

基于这个矛盾，北京市公安局刑侦总队刑事技术支队民警经反复研究，想到了利用社会高性能计算资源来进行指纹计算。具体工作思路是开发适合在通用式超级计算机上运行的指纹比对专用计算程序，将北京市公安局指纹库中指纹特征点数据导出到超级计算机上，运行专用计算程序开展指纹计算，在本地存储计算结果，再将计算结果导入到北京指纹中心系统中，由指纹技术人员对结果进行检视。这一思路得到了支队领导的大力支持，支队领导协调中国科学院超级计算中心提供了1024CPU核心的比对计算资源。

经过对现有指纹计算程序和通用并行计算程序的整合，北京市公安局刑侦总队刑事技术支队开发出了指纹会战并行计算程序，并制定了一整套数据处理、计算、检视的工作流程。借助高性能计算机的硬件特性，计算能力可达到3×1011指/天。在多次指纹比对中发挥重要作用

指纹会战并行计算程序依托北京市公安局刑侦总队自主知识产权的CAFIA指纹系统进行开发，使用C语言编写，采用主从并行模式。应用这个程序，可在高性能并行计算机上使用千核以上CPU资源进行并行计算，从而实现高性能指纹计算。

程序应用以来，先后进行了北京未破案件指纹与1200万全国档案指纹，公安部A、B级协查指纹与全部档案指纹，全部未破案件指纹与在逃人员指纹等多项比对任务，成效显著。在2011年6至7月的指纹破案会战中，比中本地现场指纹75枚、比中外地协查指纹756枚；在2011年12月的北京本地指纹破案会战中，比中北京未破案件现场指纹87枚；在2012年的指纹会战中,共比中北京和外地未破案件指纹180起，为案件的破获提供了直接线索和证据。

采用并行计算程序后，由于使用社会上的专用高性能计算机进行计算，节省了有限的公安机关指纹系统计算资源来完成实时比对任务。同时，采用并行计算程序使得比对时间大大缩短，节约了大量比对过程中进行维护的人力、物力。基层技术人员直接检视比对结果，省去了提交比对和等待的复杂过程，降低了劳动量，节省了警力。经检视认定同一的指纹线索，可直接应用于破案之中。（科信宣）