26. august 2020

Danmarks bedste matematikspeciale handlede om statistisk analyse af DNA-spor i drabssager

statistik

Nye resultater i en årtier gammel engelsk drabssag og en udsædvanlig god forklaring af de statistiske problemer ved DNA-identifikation i kriminalsager, indbringer Malte Bødkergaard Nielsen, kandidat fra Institut for Matematiske Fag på Københavns Universitet, prisen for årets bedste matematikspeciale.

Foto af Malte Bødkergaard Nielsen
31-årige Malte Bødkergaard Nielsen ønskede at forstå emnet, så han kunne forklare sine forældre det. Foto: SCIENCE

Hvem gjorde det? Netop det spørgsmål har den 31-årige kandidat fra Institut for Matematiske Fag på Københavns Universitet, Malte Bødkergaard Nielsen, forsøgt at gøre verden en smule klogere på i sit speciale "Use of Graphical Models in Analysis of DNA-mixtures" fra 2019.

Specialet, der lige er blevet kåret til Danmarks bedste matematikspeciale, handler om, hvordan man ved hjælp af statistik sandsynliggør en mistænkts tilstedeværelse, når mange personers DNA er blandet sammen i et spor fra et gerningssted.

Omkring 99 procent af to tilfældige menneskers DNA er identisk, men i den sidste ene procent ligger de forskelle, som retsgenetikere og statistikere bruger til at adskiller personer fra hinanden.

"I et mundskrab fra en enkelt person vil det signal, man måler, give en ren DNA-profil, men i et DNA-spor fra et gerningssted kan der være menneskeceller fra flere personer, og så bliver signalet en sum af alle de tilstedeværende DNA-profiler," forklarer Malte Bødkergaard Nielsen og fortsætter:

"Derefter er det særligt interessant at spørge om, hvor sandsynligt det er, at den mistænktes profil har bidraget til det samlede signal. Og det er en beregningstung statistisk opgave. Man kan sammenligne det med ti fingeraftryk, der er lagt oven på hinanden, hvor du så skal fortælle hvilke linjer, der kommer fra hvilken person."

DNA fra ældre engelsk drabssag

Ud over at give en dybdegående beskrivelse af DNA-identifikation og den bagvedliggende statistik, så foretog Malte også en samlet analyse af DNA-spor fra en årtier gammel engelsk mordsag, som dengang ikke kunne analyseres med moderne statistiske metoder.

"Sporene fra sagen indeholdte DNA fra mange personer, og da DNA'et var nedbrudt, så var signalerne meget urene. I min analyse af sporene kom jeg frem til skarpere resultater, end hvad man dengang havde mulighed for at regne sig frem til. Den anklagede blev frikendt, fordi juryen fandt at DNA-grundlaget alene var for tyndt til at kende anklagede skyldig, og de andre beviser heller ikke var fældende. I mine resultater fandt jeg en større sandsynlighed for, at anklagedes DNA var tilstede i sporene end man fandt ved de metoder, man dengang brugte," fortæller Malte Bødkergaard Nielsen.

Forskeren, der nu er ansat på Aalborg Universitet, havde intet forudgående kendskab til DNA-profilering eller genetik, før han begyndte sit speciale.

Ville forklare stoffet så flere forstår det

Derfor var han nødt til at forstå området fra bunden med en ambition om at forklare det, så flere kunne forstå det.

"Jeg ville gerne kunne forklare andre med et grundlæggende kendskab til statistik, hvad det her område går ud på. Derfor har jeg skrevet opgaven i et sprog, der måske er mere læsevenligt, end det tidligere er gjort, så også folk fra andre brancher kan læse det og få en idé om, hvad det handler om. Det var lidt min ambition, at det ikke kun skulle læses af matematikere," siger Malte Bødkergaard Nielsen.

Bedømmelsesudvalget begrunder deres valg af Maltes speciale til Danmarks bedste matematikspeciale således:

"Malte Bødkergaard Nielsen udmærker sig specielt ved sin suveræne fremstilling af såvel den statistiske teori og anvendelsesområdet for specialet. Der er tale om et særdeles helstøbt værk, der har åbenlys interesse for en bred kreds af forskere ikke alene i de matematiske fagområder," siger formanden for Dansk Matematisk Forenings bedømmelsesudvalg, professor Vagn Lundsgaard Hansen.

Foredrag, prisovervækkelse og reception

  • Edlund-DMF specialeprisen er blevet uddelt hvert år siden 2008 og er i alle årene blevet sponsoreret af Edlund A/S. Edlund laver løsninger til administration af porteføljer inden for liv og pension.
  • Specialeprisen uddeles ved et arrangement i Auditorium 1 på HC Ørsted instituttet, Universitetsparken 5, 2100 København, fredag d. 11. september 2020 kl. 14:30.
  • Ved arrangementet vil prisvinder og vejleder indledningsvist holde foredrag om emnet for vinderspecialet, hvorefter specialeprisen uddeles af en repræsentant for Edlund A/S og formanden for DMF. Efterfølgende er DMF vært for en reception foran auditoriet.
  • Alle er velkomne til både forelæsning og reception, men grundet COVID-19-forholdsreglerne må der maksimalt være 50 personer til stede. Vi må derfor bede alle interesserede om at tilmelde sig her.