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一亿张纸质选票和 bug 频发的扫描仪,将左右美国大选?

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内容提要:美国大选正式拉开帷幕。今年选民热情高涨,投票率创历史新高,预计将有1.5-1.6亿选票,因此,选票统计可能仍需时日,最终结果未必会在大选当日揭晓。在这期间,又是否会出现一些意外状况呢?

关键词:美国大选 光学扫描仪 误算

2020年美国大选选举日投票正式启动。各州投票站已于美东时间11月3日晚6点依次关闭,对应北京时间11月4日上午7点。

一边是两位70多岁的候选人各地奔波,冲刺拉票;另一边,是热情高涨的选民,纷纷摩拳擦掌,参与到这场大选决战中。

图为今日 Google Doddle,

为网民们提供参与投票的查询工具

以往的大选日当天晚上,选票结果便会出炉。但今年由于投票人数激增、邮寄投票截至日期不同等种种原因,让今年的选情也更为复杂。

目前,大选进入正式开票阶段,多个「摇摆州」的选票仍在紧张统计中……

 投票率创新高,一亿纸质票如何统计

在选举日到来之前,很多地方已经开始提前投票。据最新数据显示,各州已收到提前选票近9330万张,超过了上个选举年总投票数的 ⅔,目前还有近3200万张邮寄选票,尚未寄达投票站。

大多数选举专家认为,今年美国大选将有1.5-1.6亿张选票。

据美国媒体报道,半数以上的选民选择手工填写纸质选票,然后由光学扫描仪,扫描统计,其余选民将通过机器投票。

邮寄到投票站的纸质选票,还需要工作人员一一拆封

也就是说,有1亿多张纸质选票,将在各地投票站中被清点和统计。这些数以亿计的纸质选票,光是体积就足够庞大,而要一张一张地处理这些纸质选票,更是一项浩大的工程。

为了加快统计速度,近年来很多州、县都已开始采用光学扫描仪进行选票统计。

 2020年了,用答题卡选总统靠谱么?

上文提到,目前美国大选投票方式,主要有纸质选票和电子投票两种。

电子投票机一直受到各种质疑,曾发生过一家不知名的技术公司 Shadow 为爱荷华州的民主党开发了一款用于统计票数的 App。没想到,在选举之夜发生了技术故障,导致推迟了一周才核对完票数。

除了临时故障以外,黑客入侵、数据安全等原因,也成为了电子投票或手机投票没有大规模推行的原因。

所以,纸质投票仍被认为是最安全的投票方式,因此大部分选民依然通过纸质选票的方式进行投票。

选民将纸质投票投入邮筒

然而,纸质投票带来的第一个问题就是:如何提高统计效率?光学扫描仪成为解决这一问题的首选工具。

据美国皮尤研究中心(Pew Research Center)分析,有将近一半的美国注册选民,其所在司法管辖区采用了光学扫描仪作为投票系统。

米黄色地区,为采用光学扫描仪统计选票,占比超过半数

此外还有电子投票、和人工计数

采用光学扫描仪的地区,看重的是其统计速度和成本更低的优势。但是这一方法也存在着缺陷。

由于光学扫描仪受到其使用算法的鲁棒性的限制,加之设计不良且未经校准的机器可能会无意中误计或将选票作废,因此会导致错误的统计结果,而这些情况并不容易被察觉。

今年的纸质投票卡样例(不同地区有细微差异)

光学扫描仪通常根据标记区域(比如椭圆形)中黑色和白色的像素数量(dark and light pixels )来确定该标记是否为投票,一般来说系统所使用的算法对标记的形状和黑色像素都很敏感。

然而,各地投票站的工作人员们,还是发现了光学扫描系统中的数百个漏洞,这些漏洞通常是由于以下原因造成的:

将选票倒置放进扫描仪;扫描仪同时通过多张选票;传感器损坏、卡纸或过热、打印与编程不一致、编程错误等。即使采用率最高的光学扫描仪,也受到不少质疑。

 历届大选「车祸」现场:都是扫描仪的锅

过去的大选中,都曾因光学扫描仪出现失误而造成选票的误算。

2000年总统大选加州奥兰治县的光学扫描仪因「不明原因」,未能清点400多张选票;佛罗里达州数万张选票,由于扫描失败没有被统计,大约有31775名选民的选票被忽略、未读取;

2004年总统大选:加州纳帕县因法律规定,对选票中的1% 进行人工审计时,发现红杉公司生产的扫描仪,在一些用凝胶墨水标记的选票上出现了错误。而生产商对此表示,这些仪器只能读取碳墨水,不能读取其它墨水笔迹;

选票(ballot)像涂答题卡一样,将候选人对应标记区域涂黑

扫描仪则通过数字成像技术来识别标记

2008年总统大选:哥伦比亚特区选举中,红杉公司光学扫描仪进行统计时,一个有故障的墨盒导致选票结果被复制到多场竞选中。

当然,有些情况也不能全怪扫描仪,选民自身原因也会造成一些误统计。

一些选民在投票时,不认真阅读说明,操作不规范,比如标记区域本该涂黑,却被他们涂成星星、圆圈或叉,甚至有人填错之后试图用胶带或其它方式来修改,这些都导致「答案」不能被正确识别、读取。

但不管怎么说,这些错误都让光学扫描仪的公信力被质疑,生产厂商自然难辞其咎,但是事情也并不是那么简单。

 制造商:机器没问题,不接受调查

2008年大选之后,当事光学扫描仪的制造商红杉公司,在回应有关误算选票信息时表示:「数据或内部事件日志中,没有发现可以确定导致或促成了该问题的异常或违规行为。」

红杉随后还发布了一份报告,将问题归咎于人为错误,排除了硬件和软件故障的可能性,并声称公司没有办法追踪扫描机器的问题。

哥伦比亚特区议会最终决定,要求红杉公司提交投票系统的源代码,以便进行更彻底的调查,红杉公司对此表示反对。

红杉公司回应光学扫描仪失误的报告中否认连连

最终,红杉公司将错误归咎于从单个墨盒上传信息的问题。而哥伦比亚特区议会方面则表示偶然的错误和异常不可避免,今后出现这些问题时,最好的方法是进行仔细,公开和独立的调查,并采用新的协议来确保将来不会发生更大的故障。

其它光学扫描仪的设备制造商,也同样出现过失误,其中 Diebold 公司虽然接受调查,但拒绝公布结果,称其为专有信息。

由此看来,光学扫描仪的问题溯源路上可谓障碍重重。今年的大选,不知道这些设备面对1亿的纸质选票,会不会又出什么 bug 呢?

不知道今年大选还会带来什么惊喜?

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