Sel aastal möödub 20 aastat raamatu „What's in a Picture? The Temptation of Image Manipulation“, kus ma esimest korda arutasin pildimanipulatsiooni kasvavat probleemi biomeditsiinilistes uuringutes. Kaks aastakümmet hiljem, kuigi teadlikkus on suurenenud ja on tehtud rohkem jõupingutusi selle probleemi vastu võitlemiseks, on see endiselt märkimisväärne probleem biomeditsiinilises kirjanduses. (Märkus: Käesolevas teoses kasutan ma „pildimanipulatsiooni“ üldmõistena nii pildimanipulatsiooni, nagu näiteks kopeerimine/liitmine, kustutamine, ühendamine jne, kui ka pildi dubleerimist).
2002. aastal olin ajakirja The Journal of Cell Biology (JCB) peatoimetajana tunnistajaks üleminekule paberkandjal esitatavatelt dokumentidelt digitaalsetele vormingutele STM-ajakirjades. Me olime just rakendanud veebipõhise käsikirjade esitamise ja autorid esitasid sageli ebakorrektses formaadis joonisfaile. Ühel päeval, kui ma abistasin üht autorit mõne joonisefaili ümbervormindamisel, märkasin Western blot'i pildipaneelil mõne ribade ümber teravaid jooni, mis viitasid võimalikule manipuleerimisele - kas kopeerimise/liitmise või valikulise intensiivsuse muutmise teel.
Minu kohene reaktsioon oli ärevus: „See saab olema probleem. Me peame sellega tegelema.“ Tollase peatoimetaja Ira Mellmani toetusel algatasin poliitika, mille kohaselt kontrollitakse enne avaldamist kõiki vastuvõetud käsikirjade jooniste faile manipuleerimise suhtes. Koos kolme kolleegi - Rob O'Donnelli, Erinn Grady ja Laura Smithiga - töötasin välja lihtsa sõelumismeetodi, mis hõlmas visuaalset kontrolli, kasutades Photoshopi heleduse ja kontrasti kohandamist, et tuua esile taustade vastuolud või dubleerimised, mis võiksid viidata manipuleerimisele.
Selleks ajaks oli ilmne, et pildimanipulatsioon on laialt levinud probleem, millega kõik ajakirjad võiksid ja peaksid oma tootmisprotsessides tegelema. Kuigi selle sõelumisprotsessi rakendamisega kaasnesid personalikulud, uskusin, et need on õigustatud, et kaitsta teaduslike andmete terviklikkust.
Minu teada oli JCB esimene teadusajakiri, mis rakendas süstemaatilist pildiseiret. Kuigi muret digitaalse pildimanipulatsiooni pärast biomeditsiinilistes uuringutes oli juba varem tõstatatud, ei olnud 2002. aastal veel keegi võtnud süstemaatilisi meetmeid selle avastamiseks ja vältimiseks, et see tungiks avaldatud kirjandusse.
Teatasime JCB uuest pildikontrolli protsessist 2002. aasta septembris avaldatud juhtkirjas, kus ma kutsusin ka peamisi uurijaid üles uurima hoolikalt oma laboratooriumide käsikirjade pildiandmeid enne esitamist, mis on veel üks meede, et vältida pildivõltsimist.
Pärast kuue kuu pikkust autorite tavade jälgimist kehtestasime 2003. aasta juulis esimesed ajakirja suunised digitaalsete piltide käitlemiseks. Selle aasta detsembris arutasin koos NIHi teaduriga Ken Yamada'ga, kuidas jagada JCB pildikontrolli põhimõtteid ja tavasid laiemalt. Joan Schwartz, tollane NIHi eetika- ja haridusosakonna abidirektor, kutsus meid kirjutama artiklit NIH Catalysti jaoks, mis viis 2004. aasta mais artikli „What's in a Picture?“ avaldamiseni, mis hiljem JCBs uuesti trükiti.
Pärast artikli avaldamist kõnelesin teadusuuringute terviklikkuse büroo (Office of Research Integrity, ORI) korraldatud konverentsil teadusuuringute terviklikkuse teemal. Osalejad arutlesid teadusuuringute väärkäitumise leviku üle, kuna süstemaatilist uurimist ei olnud läbi viidud. Tollased hinnangud näitasid, et üks 100st kuni üks 100 000st teadlasest on osalenud mõnes väärkäitumise vormis. Tuginedes JCB pildikontrollile, uskusin, et ainuüksi pildimanipulatsioonide esinemissagedus oli selle vahemiku kõrgemas otsas - umbes üks 100-st vastuvõetud käsikirjast näitas manipuleerimist, mis mõjutas andmete tõlgendamist.
Selle ettekande tulemusel sain 2005. aasta jaanuaris kutse esineda ORI uurimisjärelevalve osakonnale (Division of Investigative Oversight). Koosoleku lõpus jõuti üksmeelele, et pildimanipulatsioon on oluline probleem, millega biomeditsiiniuuringute ajakirjad peavad lõpuks tegelema. Kohtumine lõppes ka Chris Pascali, ORI toonase direktori küsimusega: Kuidas saaksime julgustada teisi ajakirju selle probleemiga tegelema? Vastus oli, et tõsine pildimanipulatsiooni juhtum mõnes tuntud ajakirjas sunniks tõenäoliselt tegutsema. Siis ilmnes Hwangi juhtum.
Woo Suk Hwang ja kolleegid avaldasid 2004. ja 2005. aastal Science'is kaks artiklit, milles nad väitsid inimembrüo tüvirakkude tootmist. Need artiklid sattusid kontrolli alla pärast seda, kui üks laboris töötanud informaator hoiatas Korea meediat võimalikest eetikarikkumistest ja andmete võltsimisest, sealhulgas piltidega manipuleerimisest. Pärast institutsionaalset uurimist võeti mõlemad tööd 2006. aasta jaanuaris tagasi.
Hwangi juhtum raputas biomeditsiiniuuringute ja kirjastamise kogukondi, juhtides tähelepanu JCB pildiseireprogrammile, mis oleks võinud enne avaldamist avastada osa Science'i artiklite manipulatsioonidest. Järgnevatel aastatel koolitasid minu kolleegid ja mina Rockefeller University Pressis umbes 25 teist kirjastajat meie visuaalse sõelumise meetodite osas ning paljud - sealhulgas Science'i kirjastajad - alustasid süstemaatilist pildiseiret enne avaldamist.
Kuid teised sidusrühmad - teadlased, rahastajad, institutsioonid ja paljud kirjastajad - jäid suures osas teadmatusse probleemi ulatusest ja oma haavatavusest selle väärkäitumise suhtes, jättes selle kõrvale kui tähtsusetu probleemi, mis ei vääri avalikkuse tähelepanu.
2010. aastal hakkasid ajakirjade toimetajad saama e-kirju anonüümselt informaatorilt „Clare Francis“, kes näis olevat kammimas avaldatud kirjandust pildimanipulatsiooni näidete järele. Esialgu tundusid paljud neist väidetest veidrad ja põhjendamatud, mistõttu toimetajad jätsid anonüümse informaatori tähelepanuta. See kahetsusväärne suhtumine takistas jõupingutusi, et ajakirjad tegeleksid tõsiselt pildimanipulatsiooniga.
2012. aasta juulis alustas Paul Brookes Rochesteri ülikoolist isiklikku blogi Science-Fraud.com, kus ta avaldas anonüümselt süüdistusi pildimanipulatsioonide kohta. Kuue kuu jooksul suleti veebisait kohtuvaidluse ähvarduste tõttu. Selle aja jooksul asutas neuroteadlane Brandon Stell aga PubPeer.com, avaliku foorumi avaldamisjärgse eksperdihinnangu andmiseks, kus liikmed said avaldatud artikleid kommenteerida, sageli anonüümselt. PubPeer'i anonüümsuse õigus on vahepeal kohtus kinnitatud. Viimase 12 aasta jooksul on PubPeer kasvanud ning märkimisväärne osa kommentaaridest hõlmab süüdistusi biomeditsiinilise kirjanduse pildimanipulatsioonide kohta.
Üks silmapaistev saidi postitaja, Elisabeth Bik, on esitanud tuhandeid süüdistusi piltidega manipuleerimise kohta. Ta saavutas 2016. aastal tunnustuse maamärgilise tööga, milles ta analüüsis 20 000 artiklit, mis käsitles piltide dubleerimise sagedust avaldatud biomeditsiinilistes uuringutes. Piltide dubleerimise määr, mis tõenäoliselt ei ole tingitud kirjavigastusest (2% läbivaadatud artiklitest), kattus JCB manipuleerimise määraga (1% läbivaadatud artiklitest).
Bik'i töö on inspireerinud „pildiotsijate“ kogukonda, kes uurivad kirjandust piltidega manipuleerimise näidete leidmiseks. Nende leidude maht on toonud esile probleemi ulatuse. Nende väidete avalikuks muutumine on suurendanud sidusrühmade muret mainekahju pärast, mistõttu nad võtavad suurema tõenäosusega meetmeid. Kuidas uurijad valivad, milliseid dokumente nad uurivad, jääb ebaselgeks, kuid see ebakindlus hoiab kõik sidusrühmad valvel.
Kuna need uurijad uurivad vanemaid väljaandeid, on nad paljastanud, et digitaalne pildimanipulatsioon toimus juba ammu enne seda, kui ma seda 2002. aastal JCB-s tuvastasin. Näiteks Marc Tessier-Lavigne'ile Stanfordi Ülikoolis 2023. aastal tehtud väärteomenetluse uurimine viis 1999. aasta artikli Cell ja kahe 2001. aasta Science'i artikli tagasivõtmiseni pildimanipulatsiooni tõttu.
Esimene kaubanduslikult kättesaadav tarkvara pildimanipulatsioonide tuvastamiseks ilmus 2007. aastal, kuid ei olnud tõhus. Viimastel aastatel on aga mitu ettevõtet töötanud välja algoritmid pildimanipulatsioonide tuvastamiseks. Üks silmapaistev on ImageTwin, mis esimesena sõelub dubleerimisi andmebaasi alusel, mis sisaldab miljoneid varem avaldatud artiklite pilte.
Vaatamata nendele edusammudele ei ole ükski tarkvaraarendaja esitanud andmeid selle kohta, kuidas nende algoritmid on võrreldavad visuaalse sõelumisega, mida teostavad koolitatud spetsialistid. Minu katsetatud algoritmid on üsna head dubleeringute tuvastamisel mikrograafikapiltidel, kuid vähem tõhusad blotpiltide puhul. Nende võime tuvastada selliseid manipulatsioone nagu kopeerimine ja kleepimine, kustutamine või ühendamine on ikka veel pettumust valmistav. Iga algoritmi väljundit peab tulemuste kinnitamiseks hindama koolitatud inimene.
Soovitan tungivalt kasutada neid algoritme suuremahulisel pildiuuringul. Sõelumine miljonite varem avaldatud artiklite põhjal on teostatav ainult algoritmiliselt ja praegu tehakse koostööd, et võimaldada kirjastajatel oma avaldusi teiste kirjastajate käsikirjade põhjal skriinida.
Algoritme ei tohiks siiski kasutada konkreetsete väidetavate pildimanipulatsioonide hindamiseks. Selliste juhtumite puhul jääb visuaalne kontroll kuldstandardiks. Algoritmidel on liiga palju valenegatiivseid ja valepositiivseid tulemusi, et olla selles kontekstis usaldusväärne. Algoritmi negatiivne tulemus ei tõenda süütust ja positiivne tulemus ei tõenda süüd.
Mõnel avalikul juhul on autorid püüdnud pildi dubleerimise süüdistusi ümber lükata algoritmiliste meetodite abil, kuid need meetodid olid visuaalse kontrolliga võrreldes ebaõiged. Leonid Schneider on teatanud ka juhtumitest, kus kirjastajad on ebaõigesti lükanud tagasi süüdistused pildimanipulatsiooni kohta, mis põhinevad algoritmilisel läbivaatusel. Arusaam, et algoritmid on inimvõimekusest paremad, on praeguses arenguetapis ohtlik. Valenegatiivsed tulemused lubavad manipuleeritud pildiandmed jääda avaldatud kirjandusse, samas kui valepositiivsed tulemused viivad väärteomenetluste ebaõigete süüdistusten esitamiseni.
2015. aastal asutasin Image Data Integrity, konsultatsioonifirma, mis on spetsialiseerunud pildimanipulatsioonile biomeditsiiniuuringutes. Töötan peamiselt institutsioonidega, kes uurivad PubPeer'is esitatud süüdistusi. Sama tüüpi manipulatsioonid - peamiselt blotides, kuid ka mikrofotodel, fotodel ja hajutusgraafikutes - ilmnevad jätkuvalt. Sama tüüpi vastuolud koormuskontrolli ja eksperimentaalsete blotide pildipaneelide vahel (nt üks on splaissitud, teine mitte) viitavad sellele, et need avastati erinevatel blotidel, mis muudab koormuskontrolli kehtetuks.
Samuti kuulen autoridelt samu vabandusi, millest kõige sagedamini öeldakse: „Oh, see on lihtsalt laadimiskontroll“. Biomeditsiiniuuringute kogukond peab selle seisukoha tagasi lükkama. Ilma kehtiva koormuskontrollita ei saa blot-katset korralikult tõlgendada, mistõttu ei saa teha mingeid järeldusi.
Viimase 20 aasta jooksul on kõige olulisem muutus olnud pildimanipulatsiooni tõttu kahtluse alla seatud avaldatud artiklite arvu järsk kasv. See kasv, mis on tingitud mitmest tegurist, on toimunud vaatamata Photoshopi oskuste paranemisele.
Avaldatud artiklite, eriti madala kvaliteediga tööde arvu suurenemist on osaliselt soodustanud röövkirjastajad, mis on PLoSi poolt kasutusele võetud tasulise avatud juurdepääsu mudeli tahtmatu tagajärg. Institutsiooniline „avalda või hukku“ kultuur on soodustanud ka paberivabrikuid, kes valmistavad manipuleeritud piltidega artikleid, kasutades sageli tehisintellekti.
Kontrolli suurenemise peamine põhjus on kasvav teadlikkus sellest, kui lihtne on pilte manipuleerida, mida on soodustanud Bik'i-suguste nuhkijate töö. Kakskümmend aastat tagasi uskusid vähesed sidusrühmad, et biomeditsiiniuuringute pilte saab kergesti manipuleerida. Tänapäeval oskavad isegi esimese aasta doktorandid Photoshopi abil pilte manipuleerida, mõnikord sellega hooplevadki.
Viimastel aastatel on mõned teadustegevuse juhid võtnud ennetava lähenemisviisi, et käsitleda seda probleemi, kontrollides pilte manipuleerimise suhtes enne käsikirjade esitamist ajakirjadele. Mitmed eraettevõtted pakuvad nüüd pildi sõelumist enne esitamist, kuid mõned autorid otsivad selliseid teenuseid alles siis, kui retsensendid või toimetajad on küsitlenud neid võimaliku pildimanipulatsiooni kohta.
Bik kommenteeris hiljuti, et kuigi teadlikkus pildimanipulatsioonist on suurenenud, on väärkäitumine tänapäeval tõenäoliselt rohkem levinud, kuna esitatavate tööde arv on suurem ja teadlastele avaldatakse üha enam survet. See kehtib eriti Hiinas, kus teadlaste jaoks on suur panus, et nad saaksid avaldada kõrgetasemelistes lääne ajakirjades. Tõepoolest, luurajate tulemused näitavad, et pildimanipulatsioon on Hiina publikatsioonides rohkem levinud kui mis tahes muu riigi publikatsioonides. Siiski on ebaselge, kas see näiline erinevus on tingitud erinevustest tegelikus väärkäitumises või erinevustest kontrollimisel.
Ma usun, et paljud nuhkijad võtavad Hiina väljaanded sihikule, sest mõnes Hiinas ilmuvas ajakirjas on pildikvaliteedi tase madal. Sellest hoolimata peaksid kõik ajakirjad investeerima süstemaatilisse pildikontrolli enne avaldamist. Piltidega manipuleeritakse kogu maailmas ning samad manipulatsioonid, mis mõjutavad Hiinas avaldatud teadustööd, mõjutavad ka Euroopa, Põhja-Ameerika ja teiste piirkondade publikatsioone.
Viimasel ajal oleme näinud, kuidas paberimajandustes kasutatakse tehisintellekti, et toota võltsitud pilte biomeditsiinilistes teadustöödes. See on vaid viimane keerdkäik käimasolevas saagas ja lõppu ei ole veel näha. Kaks aastakümmet tagasi oli piltidega manipuleerimine biomeditsiiniuuringute kogukonnas praktiliselt tundmatu. Tänapäeval on see laialdaselt tunnustatud kui tõsine probleem.
Kuigi edusamme on tehtud, ei ole võitlus veel kaugeltki lõppenud. Et tõhusalt võidelda pildimanipulatsiooni vastu, peavad kõik sidusrühmad pilte ennetavalt läbi vaatama, et leida tõendeid manipuleerimise kohta, ja säilitama lähteandmed lõpmatult. Sellest sõltub teaduslike andmete säilitamine.
Lisateave: https://retractionwatch.com/2024/08/12/whats-in-a-picture-two-decades-of-image-manipulation-awareness-and-action/
