Metrología forense: su importancia y evolución
A continuación, presentamos la traducción al español de la publicación esclarecedora de Ferrero, Alessandro y Scotti, Veronica, del año 2017;
Metrología forense: su importancia y evolución
1 Introducción
Los informes legales de las últimas décadas han demostrado consistentemente que la justicia, en particular la justicia penal, se está basando cada vez más en pruebas científicas para resolver los casos. La evidencia científica es el resultado de la actividad experimental, por lo que la culpabilidad o inocencia y la gravedad de una condena a menudo dependen de los resultados de las mediciones.
Es de conocimiento común que las sanciones por violaciones de límites de velocidad se emiten en función de las mediciones de velocidad realizadas por radares u otros instrumentos, que las sanciones (y las condenas a prisión) por conducir bajo la influencia (DUI) de alcohol o drogas se emiten en función de pruebas de alcoholemia o análisis de sangre, y que los perpetradores de delitos son identificados muy a menudo mediante análisis de ADN, análisis de marcas de mordeduras o análisis de cabello.
La razón principal de esto es que la ciencia generalmente es considerada por personas que no son científicos, como los jueces, como capaz de proporcionar una reconstrucción más segura de los hechos que la que se podría obtener con métodos más tradicionales, como los testimonios. Por otro lado, los científicos son conscientes de que la ciencia tiene limitaciones intrínsecas y no puede representar la realidad con plena certeza. En particular, cuando la evidencia científica se obtiene a través de resultados de medición, es bien sabido que estos resultados nunca pueden proporcionar el valor verdadero de la magnitud a medir, sino solo información incompleta sobre la magnitud misma. La metrología cuantifica esta falta de información completa con la incertidumbre de medición [1, 2].
Por lo tanto, se puede asumir, como lo afirma claramente la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición (GUM) [3], que la incertidumbre en la medición es un sinónimo de duda, es decir, significa duda sobre la validez del resultado de una medición. Por otro lado, uno de los principios en los que se basan todos los sistemas legales es que cualquier decisión tomada por el juez de los hechos debe ser tomada más allá de cualquier duda razonable. Dado que uno de los pilares en los que se basa la metrología es la capacidad de evaluar y expresar la incertidumbre, un resultado de medición, si se expresa correctamente junto con su incertidumbre asociada, también proporciona una evaluación de la duda inherente sobre su validez. En consecuencia, cuando el juez de los hechos basa su decisión en un resultado de medición y se proporciona la incertidumbre, se le proporciona una información importante para considerar si la duda restante sobre la corrección de la decisión es razonable o no.
La evidencia científica ha adquirido tal importancia en los tribunales de justicia que la validez de los métodos de ciencias forenses, tal como se aplican en los tribunales, ha sido ampliamente discutida en los Estados Unidos, donde recientemente se ha publicado un documento importante por parte del Consejo de Asesores del Presidente sobre Ciencia y Tecnología (PCAST) [4]. Sin embargo, este documento importante pasa por alto la importancia de la metrología en la evaluación de la validez de estos métodos y pasa por alto el campo de aplicación reciente de la metrología, la metrología forense [5–8], que es cada vez más referida por todas las figuras que trabajan en el campo forense.
Este artículo tiene como objetivo proponer una breve revisión sobre cómo se desarrolló la metrología forense y cómo puede proporcionar buenas respuestas a las preguntas planteadas por el informe del PCAST. Por último, se presentarán algunos ejemplos de casos en los que la evidencia científica desempeñó un papel clave y se resolvieron gracias a la metrología.
2 La evolución de la metrología forense
Las disciplinas forenses han sido, y todavía lo son en gran medida ajenas a los conceptos básicos y fundamentales de la metrología. Las personas relacionadas con el derecho (jueces, fiscales y abogados) tienden a confiar en la ciencia y en los resultados de las pruebas científicas (como el análisis de ADN) como evidencia definitiva y concluyente, y creen que los veredictos basados en tales resultados siempre se emiten "más allá de cualquier duda razonable". Esta era la firme creencia común a finales de la década de 1970, cuando la Asociación Internacional para la Identificación (I.A.I.) adoptó una resolución, como se informa en [9], donde se consideraba una mala conducta profesional para sus miembros proporcionar testimonio en el tribunal describiendo una identificación a través de huellas latentes como "posible, probable o probable", en lugar de "cierto".
Esta convicción de que los expertos llamados a testificar en un juicio deben proporcionar certeza al juez de los hechos se mantuvo arraigada durante mucho tiempo, al menos hasta que el juez Blackmun de la Corte Suprema de los Estados Unidos, en el famoso caso Daubert, declaró en 1993 que "[S]ería irrazonable concluir que el tema del testimonio científico debe ser 'conocido' con certeza; argumentablemente no hay certezas en la ciencia" [9].
Como consecuencia de esta sentencia, también los tribunales inferiores de los Estados Unidos comenzaron a considerar más confiables a los expertos que testificaban teniendo en cuenta la incertidumbre o un margen de seguridad que aquellos que no lo hacían. Según esta nueva tendencia, algunos abogados estadounidenses comenzaron a hacer referencia abiertamente a la incertidumbre de la medición cada vez que los resultados de la medición se consideraban como pruebas [10]. No es sorprendente que los casos en los que la incertidumbre se convirtió por primera vez en una pieza importante de evidencia estuvieran relacionados con conducir bajo la influencia (DUI) de alcohol o drogas, ya que la cantidad de alcohol o droga en la sangre del conductor se mide con instrumentos dedicados, cuya incertidumbre debe evaluarse preliminarmente y tenerse en cuenta al evaluar si el contenido de alcohol o droga ha excedido el límite tolerado [11].
Estos casos representan un ejemplo típico de cómo, en ausencia de un valor de incertidumbre, los valores medidos pueden llevar a una decisión incorrecta. Supongamos, por ejemplo, que se mide un valor xm para una cantidad x en una escala dada, como se muestra en la Figura 1, donde la incertidumbre no se proporciona.
Figura 1. Ejemplo de valor medido sin incertidumbre declarada. t: valor umbral
Si se prescribe que la cantidad x no debe exceder un valor umbral t, tal situación aparentemente muestra que el valor umbral ha sido superado con plena certeza, por lo que es muy probable que el juez de los hechos emita un veredicto de culpabilidad más allá de cualquier duda razonable.
Sin embargo, una vez que la incertidumbre estándar se evalúa y se expresa, es posible, de acuerdo con la recomendación de la GUM [3], construir un intervalo alrededor del valor medido, en el cual se supone que el valor de la magnitud a medir (measurand) se encuentra con una probabilidad de cobertura dada, que depende del factor de cobertura asumido y la distribución de probabilidad. La Figura 2 muestra la misma situación que la de la Figura 1, donde se declara la incertidumbre y se asume una distribución de probabilidad normal para la distribución de valores que podrían atribuirse razonablemente a la magnitud a medir x.
Este enfoque permite considerar la incertidumbre asociada a la medición y establecer un intervalo de confianza alrededor del valor medido, lo que significa que no se puede afirmar con certeza absoluta que el valor haya superado el umbral t. En cambio, se reconoce que existe una probabilidad de que el valor de la magnitud a medir esté dentro de ese intervalo y, por lo tanto, la certeza absoluta se reemplaza por una evaluación más exacta y cuantitativa de la incertidumbre en la medición. Esto tiene implicaciones importantes en situaciones legales donde los resultados de las mediciones son fundamentales para tomar decisiones.
Figura 2. Ejemplo de valor medido en el que se declara la incertidumbre. t: valor umbral. Área amarilla: probabilidad de que el valor del mensurando sea inferior al umbral
Es inmediatamente reconocible que existe una probabilidad de que el valor de la magnitud a medir sea menor que el umbral dado, y esta probabilidad se expresa mediante:
Donde p(x) es la función de densidad de probabilidad considerada.
Esta probabilidad se representa gráficamente, en la Figura 2, mediante el área sombreada en amarillo bajo p(x).
Es fácil percibir que, cuanto más cercano esté el valor medido al umbral y cuanto mayor sea la incertidumbre, mayor será la probabilidad de que la magnitud a medir esté por debajo del umbral incluso si el valor medido está por encima del umbral. En otras palabras, el juez de los hechos podría no ser capaz de emitir un veredicto más allá de cualquier duda razonable, y la incertidumbre, si se evalúa y utiliza correctamente, puede ayudarlo a cuantificar esta duda. Es evidente que no proporcionar la incertidumbre es equivalente a ocultar una pieza importante de evidencia al juez de los hechos.
3 Metrología forense y el informe del PCAST
Como se mencionó en la última sección, los métodos de metrología forense fueron adoptados inicialmente por abogados, especialmente en campos donde los jueces de los hechos basan sus decisiones directamente en resultados de mediciones (como en casos de conducción bajo la influencia de sustancias), y fueron considerados positivamente principalmente por los tribunales de países de derecho consuetudinario, donde el sistema legal adoptado otorga a los jueces un mayor poder discrecional que otros sistemas legales.
Más recientemente, en los Estados Unidos, ha surgido un debate sobre la validez de los métodos de ciencias forenses adoptados en los tribunales de justicia. El informe ya mencionado del PCAST [4] es la respuesta más reciente y ponderada a las preguntas planteadas. Sin embargo, este informe aún no considera la metrología de manera explícita, y este es, probablemente, su punto débil más importante.
De hecho, este informe se originó a partir de un informe de 2009 sobre ciencias forenses emitido por el Consejo Nacional de Investigación [12], que fue bastante crítico con la validez real de los métodos utilizados y causó sensación. En un intento de responder a los comentarios críticos hechos por este informe, el informe del PCAST considera los métodos de comparación de características más utilizados y establece reglas generales para establecer la validez científica del análisis de ADN, el análisis de huellas dactilares latentes, el análisis de marcas de mordeduras, el análisis de armas de fuego, el análisis de calzado y el análisis de cabello.
En particular, la validez científica se define considerando dos aspectos diferentes: validez fundamental y validez aplicada. Se dan las siguientes definiciones:
- La validez fundamental para un método de ciencia forense requiere que se demuestre, basándose en estudios empíricos, que sea repetible, reproducible y exacto, a niveles que se han medido y son apropiados para la aplicación prevista. La validez fundamental, entonces, significa que un método puede, en principio, ser fiable.
- La validez aplicada significa que el método se ha aplicado de manera fiable en la práctica.
A pesar de la amplia discusión sobre cómo se puede evaluar la validez de los métodos de comparación de características considerados en términos de las dos definiciones anteriores, el informe no proporciona una evaluación cuantitativa de cuán válidos son estos métodos. Sin embargo, esto habría sido relativamente fácil si también se hubiera considerado la incertidumbre, junto con los conceptos previamente mencionados de repetibilidad, reproducibilidad y exactitud.
De hecho, ambas definiciones dadas de validez fundamental y validez aplicada pueden interpretarse en términos de contribuciones de incertidumbre. Consideremos primero la definición de incertidumbre de definición dada por el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM) [13]: componente de la incertidumbre de medición resultante de la cantidad finita de detalle en la definición de una magnitud a medir. Dado que este componente de incertidumbre de medición representa también la mínima incertidumbre de medición práctica alcanzable en cualquier medición de una magnitud a medir dada, ya que depende del conocimiento limitado sobre la magnitud a medir, también cuantifica cómo puede ser en principio confiable un método. Por lo tanto, la incertidumbre de definición puede considerarse como el equivalente metrologico de la validez de definición definida por el informe del PCAST, con la ventaja adicional de que existen métodos disponibles para cuantificarla.
Ahora consideremos la definición de incertidumbre instrumental dada por el VIM [13]: componente de la incertidumbre de medición que surge de un instrumento de medición o sistema de medición en uso. Es evidente que esta contribución de incertidumbre es la más relevante para evaluar si un método puede aplicarse de manera confiable en la práctica y, por lo tanto, es el equivalente metrologico de la validez aplicada. Estrictamente hablando, la validez aplicada se puede cuantificar mediante la combinación de las contribuciones de incertidumbre de definición e instrumental.
Para calificar mejor estos conceptos, consideremos brevemente la validez del análisis de ADN utilizado en la perfilación de ADN, que representa, en la actualidad, una de las piezas de evidencia más relevantes en la resolución de crímenes. La validez de la perfilación de ADN generalmente se discute solo en términos de la probabilidad de coincidencia errónea, es decir, la probabilidad de que dos individuos compartan los mismos componentes de ADN utilizados para perfilar a un solo individuo. Se ha demostrado [14] que la probabilidad de coincidencia errónea representa solo la incertidumbre de definición y que esta contribución puede ser de un orden de magnitud menor que todas las demás contribuciones de incertidumbre que podrían originarse en las referencias utilizadas en el análisis, así como en la posible contaminación de la muestra, amplificada por los métodos de amplificación de ADN empleados cuando el material disponible no es suficiente para realizar la prueba [14, 15].
Es posible concluir que la metrología puede proporcionar una contribución sólida hacia una evaluación cuantitativa de la validez de los métodos de ciencias forenses y los resultados proporcionados. En consecuencia, ayuda al juez de los hechos a estimar la duda restante sobre la validez de una decisión emitida en función de estos resultados, como muestran los casos reportados en la siguiente sección.
4 Estudios de casos
Los siguientes tres casos, dos basados en la perfilación de ADN y uno en pruebas de alcoholemia, muestran de manera bastante significativa los problemas que puede causar la falta de consideración de la incertidumbre.
4.1 El caso del camarero en Liverpool
En Litherland, un pequeño pueblo al norte de Liverpool, Reino Unido, un camarero estaba atendiendo tranquilamente sus deberes cuando, en un día de febrero de 2003, la policía lo arrestó bajo acusación de asesinar a una joven italiana de 24 años durante un intento de robo en Castiglioncello, un pequeño pueblo en la costa de la Toscana, no lejos de Florencia, Italia, en agosto del año anterior. El ADN encontrado en la abundante huella de sangre dejada en la escena del crimen por el asaltante, después de que el novio de la víctima le golpeara la cara con una piedra en un intento de proteger a la víctima, se consideró compatible con el del camarero con plena certeza, y el pobre camarero fue considerado culpable más allá de cualquier duda razonable [16].
El camarero protestó su inocencia, afirmó que nunca fue a Italia, pero nadie le creyó, ya que se consideraba que el ADN era una prueba concluyente e incuestionable. Afortunadamente para el camarero, los clientes habituales del pub donde trabajaba dieron testimonio de que lo vieron trabajando el día en que se cometió el asesinato. Aún más afortunado, en ese mismo día, el propietario del pub estaba en la ceremonia funeraria de un familiar. El pub estaba abierto, el camarero era el único empleado, así que era la persona detrás de la barra, ese día, sin ninguna duda posible. Al final, fue absuelto de los cargos, a pesar del análisis de ADN.
Este es uno de los ejemplos más conocidos de que las pruebas científicas pueden proporcionar resultados incorrectos. En este caso, no se consideró la incertidumbre de la medición, y nadie consideró si la prueba realizada tenía validez científica o no. Sin embargo, después de este caso, se reconsideró la validez fundamental de las pruebas de perfil de ADN, y el número de alelos de ADN considerados por los laboratorios del Reino Unido se aumentó de 9 a 13, igualando el número utilizado en los Estados Unidos para perfilar a individuos.
Una consideración más cuidadosa tanto de la incertidumbre de definición como de la incertidumbre instrumental habría evitado al camarero un gran temor y, lo que es más importante, podría haber evitado una gran injusticia que solo la presencia de tantos testigos irrefutables evitó.
4.2 El caso de Perugia
Este caso tuvo una gran resonancia en las noticias de crímenes en Italia, el Reino Unido y los Estados Unidos debido a la nacionalidad de las personas involucradas [7]. Una joven estudiante británica, Meredith, que asistía a la Universidad en Perugia, Italia, fue asesinada en 2007 con varias puñaladas infligidas con un cuchillo de cocina. La investigación inicial llevó al descubrimiento de dicho cuchillo en la casa de dos compañeros de escuela de Meredith, Raffaele, un estudiante italiano, y Amanda, su novia estadounidense. Los forenses que examinaron a la víctima evaluaron que este cuchillo era compatible con sus heridas, por lo que podría haber sido el arma del asesinato.
Se ordenó un análisis de ADN y el informe presentado por el experto encargado de realizar el análisis afirmaba que el ADN de Raffaele y Amanda estaba presente en el mango del cuchillo (lo cual no fue sorprendente en absoluto, ya que era su cuchillo de cocina) y que el ADN de Meredith estaba presente en la hoja. El informe también afirmaba que la cantidad de material biológico presente en la hoja del cuchillo era bastante pequeña e insuficiente para repetir la prueba. El punto importante aquí es que se estimó la incertidumbre, pero se informó sin el énfasis necesario, por lo que no se tuvo en cuenta durante el juicio.
Como consecuencia de esta prueba y la forma en que se informó al juez de los hechos, se consideró que la presencia del ADN de Meredith en la hoja del cuchillo de Amanda y Raffaele era una prueba concluyente de que Amanda y Raffaele mataron a Meredith, y fueron condenados por asesinato y condenados a veintiséis años de prisión.
La defensa apeló contra este veredicto y comenzó un segundo juicio ante un juez diferente. Según el sistema legal italiano, el juez del segundo juicio puede ordenar la repetición de las pruebas experimentales consideradas durante el primer juicio o, si esto no es posible, se puede solicitar un nuevo análisis de los resultados.
Dado que la repetición del análisis de ADN no era posible, el juez pidió a un equipo de expertos que volviera a analizar el informe presentado por el experto que realizó el análisis de ADN y proporcionara su opinión sobre los resultados. Este equipo consideró la estimación de la incertidumbre de la medición realizada por el experto que realizó el análisis de ADN y la discutió junto con las diferentes contribuciones a la incertidumbre en detalle.
La conclusión fue que los valores medidos durante la prueba estaban por debajo del valor de incertidumbre, por lo tanto, no era posible afirmar si el ADN en la hoja era el de Meredith más allá de la duda razonable cuantificada por la incertidumbre de la medición. Sorprendentemente, esta conclusión ya estaba presente, aunque no claramente expuesta, en el informe original, pero fue totalmente ignorada por el juez de los hechos del primer juicio.
El juez aceptó el hecho de que la prueba de ADN no podía considerarse una prueba concluyente y emitió un veredicto de no culpabilidad para Amanda y Raffaele, quienes fueron liberados después de cuatro años de prisión. Desafortunadamente, esto no fue el final de la historia, porque se celebraron tres procedimientos más antes de que se dictara un veredicto final de no culpabilidad.
Por razones de brevedad, no consideramos aquí los detalles judiciales de estos procedimientos, ya que, al final, confirmaron el veredicto del primer juicio en apelación. Por otro lado, vale la pena señalar que la falta de una indicación clara sobre la incertidumbre de la medición llevó al juez de los hechos a asignarle a la prueba de ADN la importancia de una evidencia concluyente totalmente cierta, lo que llevó a un veredicto más allá de cualquier duda razonable, mientras que la duda existía y era mucho más que razonable, como reconoció el juez del juicio en apelación y los de la Corte Suprema de Italia (Corte di Cassazione) quienes, finalmente, aceptaron esas conclusiones y emitieron un veredicto de no culpabilidad.
En otras palabras, la incertidumbre de la medición, en este caso, representó una pieza importante y relevante de evidencia, y su negligencia llevó a un veredicto injusto hacia los dos acusados.
4.3 El caso de la prueba de alcoholemia
Como se mencionó anteriormente, los casos de conducción bajo los efectos del alcohol (DUI) representaron los primeros casos de aplicación exitosa de la metrología forense en los Estados Unidos [10, 11, 17]. Esto no es una excepción en Europa. En el pasado, la pena se reducía, o no se imponía en absoluto, solo cuando las pruebas podían demostrar que el instrumento utilizado para realizar una prueba de concentración de alcohol en el aliento no funcionaba correctamente. Sin embargo, una sentencia italiana reciente redujo un cargo de DUI basado únicamente en consideraciones metrologicas sobre la incertidumbre asociada al resultado de la medición [18].
Un conductor fue detenido y se realizó una prueba de concentración de alcohol en el aliento (BAC). El BAC resultante fue de 1,51 g/l de concentración equivalente de alcohol en sangre. La ley italiana considera una pena de prisión de hasta 12 meses, la confiscación de la licencia de conducir hasta por 2 años, la confiscación del vehículo y una multa de hasta 6.000 euros si la concentración de alcohol en sangre supera 1,5 g/l.
La defensa demostró que, según las leyes vigentes y en ausencia de una calibración válida del instrumento utilizado para la prueba de BAC, se podían utilizar las especificaciones del fabricante para evaluar cuán buena era la concentración de alcohol medida. El testigo experto llamado por la defensa demostró que, según las especificaciones del fabricante, el instrumento podría desviarse hasta ±0,02 g/l por mes después de la calibración. Además, el fabricante declaró una incertidumbre estándar de 0,023 g/l para el rango considerado. Fue fácil demostrar que un mes después de la calibración (cuya fecha era desconocida), el instrumento podría haber medido un valor de concentración de alcohol por encima del umbral de 1,5 g/l incluso con un valor de concentración de 1,49 g/l, por debajo del umbral de 1,5 g/l.
Además, asumiendo una distribución normal de probabilidad para los valores que se pueden atribuir razonablemente al medido, el valor de incertidumbre proporcionado por el fabricante devuelve una probabilidad del 32,5% de que el valor del medido esté por debajo del umbral de 1,5 g/l para un valor medido de 1,51 g/l.
El juez de los hechos aceptó el razonamiento de la defensa, respaldado por la evaluación de la incertidumbre relacionada, y redujo el cargo como si la concentración de alcohol en sangre medida estuviera en el rango inmediatamente por debajo de 1,50 g/l, demostrando así que, cuando la incertidumbre se evalúa y explica correctamente, su importancia es comprendida correctamente por los jueces de los hechos.
- Conclusiones
La metrología forense es un nuevo campo de aplicación de la metrología y está ganando importancia a medida que la evidencia científica se vuelve cada vez más relevante para establecer hechos e identificar a los perpetradores de un delito o mala conducta.
Las personas que trabajan en la administración de justicia se están dando cuenta lentamente de que la ciencia no siempre puede proporcionar una interpretación completamente cierta de los hechos, especialmente cuando esta interpretación se basa en resultados de medición. Por otro lado, como lo demostró el informe del PCAST, evaluar cuán "confiable" es un método de ciencia forense, con el fin de cuantificar el riesgo de una decisión injusta, no es una tarea fácil.
En este sentido, la metrología es una herramienta muy útil, ya que, a través de la evaluación de las contribuciones de incertidumbre definicional e instrumental, es capaz de cuantificar la validez fundacional y la validez en la aplicación de los métodos de ciencia forense.
Por lo tanto, se puede concluir que la incertidumbre de la medición es una pieza importante de evidencia y siempre juega a favor de decisiones buenas y justas, y, por lo tanto, favorece la certeza de la ley. Por otro lado, ignorar la incertidumbre puede verse como si se mantuviera oculta una parte importante de evidencia para el juez de los hechos o si ni siquiera se considerara. Esto plantea importantes cuestiones éticas, y no solo técnicas o jurídicas.
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Referencia:
Ferrero, Alessandro & Scotti, Veronica. (2017). Forensic metrology: its importance and evolution. 10004. 10.1051/metrology/201710004.
Puede descargar la publicación orginal en ingles desde https://www.researchgate.net/publication/319897105_Forensic_metrology_its_importance_and_evolution