Come costruire una macchina della verità

La macchina della verità (nota anche come poligrafo) è uno strumento che misura e registra le varie risposte fisiologiche di una persona – quali pressione del sangue, pulsazioni, sudorazione, respirazione etc. – quando quest’ultima risponde a una serie di opportune domande che le vengono poste. Può quindi essere divertente costruire un circuito che permetta di surrogarne il funzionamento, per utilizzarla con parenti e amici per scoprire se dicono la verità oppure mentono quando rispondono alle nostre domande.

La macchina della verità si basa sulla teoria secondo cui le risposte false alle domande producono – a causa del nervosismo indotto nell’interrogato – delle risposte fisiologiche diverse da quelle relative alle risposte vere fornite da uno stesso individuo.

Pertanto, in molti Paesi, la macchina della verità è utilizzata negli interrogatori a sospetti criminali, sebbene l’affidabilità e l’impiego di tale strumento siano da sempre stati oggetto di feroci controversie. Per questo, nelle Corti degli Stati Uniti – dove viene spesso utilizzata – è considerata un indizio in più ma non il valore di una vera e propria prova. Ad ogni modo, alcuni lavori governativi con l’FBI o la CIA richiedono il test con il poligrafo.

Oggi esistono vari tipi di macchine della verità, da quelle semplici – quasi giocattoli (se ne può ad es. fare una persino con i Lego, come mostrato nella foto in alto) – alle apparecchiature professionali interfacciate con il computer. Ne potete trovare alcuni esempi interessanti ed i relativi prezzi cliccando qui.

Una semplice versione elettronica

La versione di macchina della verità che qui proponiamo, pur non essendo sofisticata come quelle professionali, può essere costruita in poche ore ed è assai utile se vuoi sapere se qualcuno ti sta dicendo la verità.

Essa funziona misurando con elettrodi posti sulle dita di una mano la resistenza della pelle del soggetto esaminato, che diminuisce quando uno dice una bugia, a causa della maggiore sudorazione del corpo in tale circostanza.

Ecco lo schema elettrico del semplice circuito da realizzare:

La nostra pelle, infatti, è incredibile! Essa cambia conduttività a seconda di molte cose diverse, una delle quali è il nostro umore: si chiama attività elettrodermica (EDA). Le basi su cui si fonda sono che la nostra pelle cambia la sua conduttività a seconda di come ci sentiamo. Quando sei nervoso, stressato o dolorante, la tua pelle suda leggermente, aumentando così la sua conduttività elettrica.

Elettrodi e taratura dell’apparato

Gli elettrodi possono essere delle pinzette a coccodrillo (sebbene dolorose), degli elettrodi veri e propri (come quelli che si usano negli ospedali) oppure dei semplici manufatti realizzati con la carta stagnola e un po’ di velcro.

In pratica, per realizzare una connessione stabile tra le dita ed i cavi della nostra macchina della verità, iniziamo incollando una striscia di carta stagnola sul fondo di una striscia di velcro. Per usare il circuito, attacca i due elettrodi sulle dita di una mano del soggetto da esaminare, ponendoli a distanza di circa 3 cm l’uno dall’altro.

Potete realizzare gli elettrodi con della stagnola ricoperta con velcro, o acquistarli, oppure usare i modelli ergonomici che trovare nei kit online, come ad esempio qui.

Dopodichè regola il potenziometro in modo che l’amperometro (in pratica, si può usare per le misure della corrente la sezione amperometrica di un buon tester) dia come lettura 0. Il soggetto mente quando la lettura varia.

Lo strumento va tarato per ogni persona, poiché ognuno ha una pelle diversa. La pelle perfettamente asciutta ha una resistenza di circa un milione di ohm, mentre la resistenza della pelle sudata si riduce di un fattore dieci o più.

Come usare la macchina della verità

Un tipico test effettuato con la macchina della verità comincia con una fase pre-test di intervista al soggetto per raccogliere con alcune domande la cui risposta è nota all’esaminatore le informazioni fisiologiche preliminari da usare come “controllo”. In pratica, l’interrogante fa 3-4 domande semplici per stabilire la “normalità” per i segnali della persona.

Successivamente, l’esaminatore spiega come la macchina funziona e sottolinea come essa sia capace di rivelare le bugie e che è importante dire la verità. A quel punto spesso si chiede al soggetto di mentire deliberatamente e l’esaminatore riferisce che è capace di rivelare questa bugia. Dopodichè il test vero e proprio ha inizio.

Come con una macchina della verità professionale, al soggetto viene fatto un pre-test.

Le domande della fase pre-test utilizzate sono domande con risposte scontate del tipo “Il suo nome è Mario Rossi?”, mentre altre sono domande di controllo riguardanti “probabili bugie”, del tipo: “Ha mai rubato dei soldi?”. Questi vari tipi di domande vengono fatte in modo alternato e, naturalmente, vengono preparate in anticipo.

Il test è considerato superato se le risposte fisiologiche durante le domande di controllo “probabili bugie” nella fase di pre-test sono più grandi delle risposte fisiologiche ottenute nelle successive domande del test vero e proprio. Durante l’interrogatorio con un poligrafo, infatti, tutti i segnali della persona rilevati vengono registrati.

Una versione dotata di altoparlante

Si può realizzare una macchina della verità un po’ più complessa dal punto di vista circuitale che, al posto dell’amperometro (o tester), utilizzi un semplice altoparlante. In questo caso, lo schema del circuito è un po’ diverso, e può essere il seguente:

Schema di una macchina della verità con altoparlante.

Con questo apparato, quando il soggetto diventa nervoso, la resistenza della sua pelle diminuisce e il suono che si sente all’altoparlante diventa più intenso.

I lettori più bravi potranno divertirsi a realizzare un poligrafo digitale (cioè interfacciato a un computer), in grado di registrare un solo parametro – come nella versione appena illustrata – oppure più parametri (ad es. anche la pressione sanguigna e la respirazione), e di permettere un’elaborazione automatica ed in tempo reale dei dati raccolti.

Come funziona un vero poligrafo

Infatti, poiché la maggior parte dei veri rilevatori di bugie usano una serie di altri sensori per determinare se qualcuno sta mentendo, con Arduino possiamo aggiungerne anche noi alcuni, sviluppando ulteriormente il progetto illustrato in questo articolo.

Quando una persona fa un vero test del poligrafo, gli vengono collegati da quattro a sei sensori. Un poligrafo è infatti una macchina in cui i segnali multipli (“poli”) dei sensori sono registrati su una singola striscia di carta in movimento per mostrare i relativi grafici, anche se oggi si usa di solito lo schermo di un computer al posto della carta.

Esempio dei tracciati di un moderno poligrafo digitale visibili sullo schermo di un PC. Sono visualizzate la sudorazione delle dita, la respirazione e la pressione sanguigna.

I sensori dei poligrafi di solito registrano: il tasso di respirazione della persona; il polso della persona (frequenza cardiaca, la stessa rilevata da molti apparati di fitness); la pressione sanguigna della persona; la traspirazione della persona. A volte un poligrafo registra anche cose come il movimento delle braccia e delle gambe.

Sia durante che dopo il test, un esaminatore di poligrafo può esaminare i grafici e può vedere se i segni vitali sono cambiati in modo significativo in una qualsiasi delle domande. In generale, un cambiamento significativo (come una frequenza cardiaca più veloce, pressione sanguigna più alta, aumento della sudorazione) indica che la persona sta mentendo.

Quando un esaminatore ben addestrato usa un poligrafo, lui o lei può rilevare la menzogna con alta precisione. Tuttavia, poiché l’interpretazione dell’esaminatore è soggettiva e poiché persone diverse reagiscono in modo diverso alla menzogna, un test del poligrafo non è perfetto e può venire ingannato.

Un poligrafo digitale con Arduino

Il modo più semplice per tracciare il grafico della conduttività della pelle sul monitor di un computer è quello di usare Arduino, un controller che, grazie al convertitore analogico-digitale di cui è dotato, ci permette di interfacciare in modo semplice al PC il sensore – eventualmente acquistabile già pronto per pochi euro e di usare dei software ad hoc per l’acquisizione e l’elaborazione dei dati.

La scheda Arduino Nano, un micro-controller programmabile interfacciabile al PC.

In tal modo, possiamo visualizzare poi sul computer, ad esempio, sia il grafico della sudorazione sia quello di altri parametri vitali, il che ci aiuterà nel valutare al meglio la sincerità delle risposte del soggetto. Ora, però, illustreremo la connessione al PC dei sensori di sudorazione illustrati in precedenza. Per la connessione di sensori di altro tipo, lasciamo al lettore il divertimento di approfondire autonomamente la questione.

In pratica, per collegare i contatti delle dita alla scheda Arduino (come ad es. la classica Arduino Uno mostrata nella figura qui sotto) ed a sua volta la scheda al computer, basta cablare il circuito secondo lo schema seguente. L’unico componente aggiuntivo che ci occorre è una resistenza del valore di 10k ohm. Poi dobbiamo collegare la scheda alla porta USB di un computer per poter acquisire i dati e graficarli dopo aver caricato un opportuno “software” che potete facilmente trovare già pronto sul web (ad esempio cliccando qui).

Schema di cablaggio della semplice macchina della verità realizzata con la Arduino Uno.

In alternativa, possiamo usare una semplice scheda Arduino Nano R3, una resistenza e tre led di diverso colore (verde, giallo e rosso) per realizzare una macchina della verità stand-alone – cioè senza alcun collegamento al computer e molto compatta – in cui la maggiore sudorazione del soggetto durante la sessione di domande e risposte fa illuminare il led rosso. Anche il progetto in questione è facilmente reperibile sul web nei siti su Arduino (clicca qui), con i relativi software (sketch) contenenti i comandi per la scheda.

Il tipo di grafico che potrete ottenere con il poligrafo digitale realizzato con Arduino.

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