如果你能在犯罪发生前预测犯罪地点，甚至提前确定案发时间和罪犯身份，会怎样？听起来有点像科幻小说，对吧？社会科学家长期以来一直认为，历史犯罪趋势往往会影响未来的模式。
先进机器学习领域的革命正在检验他们的理论。新一代犯罪预测工具即将彻底改变执法的性质，也将永远改变我们的隐私。如今，揭示推动这些创新的算法比以往任何时候都更加重要。
来自全球犯罪影响最严重城市之一的启示
尽管相关工作尚处早期阶段，美国和欧洲城市至少已有60个警察部门推出了犯罪预测系统，成效不一。研究人员正努力理解这些结果。问题之一是，警方不愿向公众透露他们的做法。另一个问题是，极难剖析他们所用的算法，因为这些算法是专有的。我们根本不知道黑箱内部是什么。
为了更好地了解犯罪预测的潜力，我们最近为犯罪问题尤为严重的城市里约热内卢设计了一个开源犯罪预测平台。这座幅员辽阔、拥有600万人口的大都市平均每年约有1,000人遭到谋杀。这相当于整个加拿大被谋杀人数的两倍，而加拿大人口是里约热内卢的六倍。而且过去几年，犯罪状况有所恶化，但并没有许多人想象的那么糟糕。
和世界上大多数城市一样，在里约热内卢很难清楚了解治安状况。公共统计数据不易获取，而且往往要等很久才会公布。更糟的是，当地媒体报道犯罪新闻时，通常会采用耸人听闻的标题，制造恐惧多于提供见解。因此，当地居民中有81%认为自己有遭到谋杀的风险，这并不令人意外。
和世界上许多城市一样，里约居民在评估犯罪风险时也面临危险的认知差距。例如，很少有居民知道，谋杀率仍只有十年前的一半。人们对犯罪暴力的感知与其实际发生率之间存在令人担忧的脱节。这种对犯罪的恐惧极大影响了许多城市居民的日常决策，包括是否寻求私人保安服务、搬入封闭式社区，或持有枪支自卫。
地震学如何帮助我们预测犯罪
好消息是，暴力犯罪可以得到扭转，至少可以部分避免。在许多城市，智能手机、社交媒体和数据素养的普及，正在改变人们对周围环境的认知和行为。亚马逊的评分系统、Facebook、Instagram、Snapchat、Telegram和Yelp等服务正在营造一种文化，人们如今期待能够获取所有想得到的产品和服务的数据，并避开那些没有数据可查的商品或服务。
此外，先进机器学习的进步意味着我们能够创建更精准、更有针对性的分析，研究犯罪动态，即使是在里约热内卢这样复杂的城市。犯罪预测只是其中一个例子。它基于这样一种预期：犯罪会高度集中在特定地点，并在某些人群中传播。
犯罪预测背后的数学模型可以追溯到一个出人意料的领域——地震学。大体而言，犯罪与地震相似：环境中固有的特征会强烈影响随之发生的余波。例如，与某家夜总会、公寓楼或街角相关的犯罪，可能会影响未来犯罪活动的强度和蔓延范围。
开源犯罪数据
我们最近对犯罪预测进行了测试。但我们没有将其仅提供给警方——这通常被称为预测性警务——而是向公众开放了这项技术。伊加佩研究所与ViaScience和Mosaico合作，建立了一个名为CrimeRadar的平台。该工具由算法驱动，处理自2010年以来超过1,400万起官方犯罪事件的数据。平台以方便用户使用为设计理念，并采用Google Maps的API，而且免费。
那么，它在实际中如何运作？如果用户选择“未来”功能，就会看到一张里约热内卢大都会区的交互式高清地图。地图用颜色显示犯罪风险，从绿色和黄色（概率较低）到橙色和红色（概率较高）。与天气预报类似，屏幕底部以简单的彩色图标显示一天中的时段和一周中的日期，方便用户查看当前所在地或未来目的地的风险。
如果用户选择查看“过去”，系统会显示一张里约热内卢大都会区的热力图，呈现全市犯罪趋势的历史分布。用户可以筛选犯罪类型——故意杀人、警察杀人、暴力袭击和致死抢劫——以及不同的时段。该应用包含过去12个月的数据，让用户了解自己所在地区或城市其他地方实际发生的情况。它还证实，约80%的致命暴力事件集中在不到2%的城市街区。
赋能市民保护自己
这是全球首个面向公众的犯罪预测平台。CrimeRadar专为赋能市民而设计，帮助他们更好地了解自己面临的犯罪风险，并据此规划日常活动。它提高了公共安全领域的透明度，而这原本是一个禁忌话题。它是一个开放的信息来源，也体现了公民获取信息的权利。CrimeRadar还引起了一些关注，从马尔默到基多的市长都表示有兴趣在各自城市建立类似系统。
CrimeRadar向用户展示了里约热内卢犯罪分布并不均衡的情况。令人意外的是，受害者并不只来自弱势群体集中的地区。几个中高收入社区的犯罪风险也相对较高。人们希望当地企业、政界人士和活动人士能够利用CrimeRadar呼吁采取行动改善安全。社区可以借助这一工具动员起来推动变革，并制定预防策略。
CrimeRadar还凸显了犯罪事件发生时间和季节性方面的显著差异。分析过去五年的犯罪数据后，我们发现，大多数犯罪集中在16:00（周五和周六则只集中在深夜）。我们还发现，周一的事件数量最多，周日最少。此外，3月报告的事件数量最多，6月最少。但具体情况也很重要。有些社区一周内报告的犯罪数量最多可相差40倍。
犯罪浪潮中的一线曙光
绘制犯罪地图并发布犯罪信息会带来种种后果，有好有坏。该平台旨在尽量减少更开放地提供犯罪数据所造成的意外后果，因为这可能导致某些地区遭到过度执法或偏向性执法。例如，我们以250平方米的街区为单位提供数据，而不提供更高分辨率的数据。我们也删除了可能损害受害者匿名性的个人信息。此外，还移除了不可靠的数据，包括从长期得不到充分服务的地区收集的信息。
虽然目前仍处于早期阶段，但人们对CrimeRadar的初步反应相当积极。一项针对数十名用户的调查显示，该工具帮助他们做出有关出行和个人生活的决定。我们还收到了一些有助于改进工具的反馈，包括增加新的犯罪类别、提供更多关于算法运作方式的信息，以及更深入地分析长期的犯罪趋势。
同样重要的是，该平台在巴西各城市以及拉丁美洲其他地区、北美和欧洲引发了一场重要讨论，其中包括如何负责任地公布犯罪数据。尽管该平台招致了一些重要批评，但它推动了公众讨论，而这场讨论亟需开展，内容是如何提高城市犯罪数据报告的质量和覆盖范围。
我们看到，通过预测全球各地城市的犯罪情况，可以赋能市民。这不仅关乎改善个人安全，也关乎让数据更加开放、便于获取这一更广泛的迫切需求。在巴西这样的地方，公共安全不能仅靠执法部门来保障，还需要知情且积极参与的公民群体的支持。
里约热内卢正在涌现一个新工具生态系统，例如大赦国际的Fogo Cruzado、Meu Rio的Defezap，甚至还有Waze推出的新犯罪预测工具。如果说里约的犯罪浪潮中有什么值得欣慰之处，那就是市民正在积极采取行动，让自己的城市更加安全。
未来之路
无论我们是否愿意，预测分析都将长期存在，而计算能力的进步意味着它们会变得更加普遍。它们引发了棘手的伦理问题，涉及技术透明度、供应商的利益，以及对警务和公民自由的影响。我们无法简单地让这些技术消失，但可以呼吁提高算法构建过程的透明度。
城市能够也应该投资开源平台，以便对这些项目进行更多审查和改进。归根结底，预测工具的有效性不仅取决于算法质量，也取决于数据——没有可信的信息，预测就毫无意义。现在也该开始考虑对算法和数据进行独立审计，并配套制定合规要求、举报人保护机制和公民自由保障措施。
Via Science首席执行官Colin Gounden和Mosaico联合创始人Guilherme Pacheco为本文作出了贡献。
