Искусственные сети проливают свет на распознавание человеческого лица
Модераторы: Ольга Миронюк, Илья
Искусственные сети проливают свет на распознавание человеческого лица
- Илья
- Донатор
- Сообщения: 517
- Зарегистрирован: 07 июн 2018, 09:39
- Откуда: Москва
- Благодарил (а): 47 раз
- Поблагодарили: 13 раз
Re: Искусственные сети проливают свет на распознавание человеческого лица
Когда мы смотрим на лицо, группы нейронов в зрительной коре активизируются и запускают свои сигналы. На самом деле, определенные группы нейронов избирательно реагируют на лица, но не на другие объекты. Но как активация отдельных нейронов объединяется, чтобы произвести восприятие и распознавание лица?
Профессор Рафи Малах из отдела нейробиологии и Шани Гроссман, аспирант из его группы, предложили решить этот вопрос путем сравнения активности человеческого мозга с глубинными нейронными сетями. Эти вычислительные системы, которые недавно произвели революцию в области искусственного интеллекта, обучаются выполнять задачи, изучая огромные наборы данных. За последние несколько лет они настолько улучшились, что теперь выполняют не хуже людей, а то и лучше, различные визуальные задачи, включая распознавание лиц.
Гроссман и Гай Газив, студент-исследователь кафедры компьютерных наук и прикладной математики, проанализировали данные, полученные от 33 человек в лаборатории доктора Ашеша Мехты в Институте медицинских исследований имени Файнштейна в Манхассете, штат Нью-Йорк. Этот уникальный набор субъектов-пациенты с эпилепсией, которым были имплантированы электроды в различные области их мозга с целью диагностики, и которые добровольно участвовали в различных исследовательских задачах.
Когда добровольцам показывали серию лиц из различных баз данных изображений, в том числе известных и незнакомых людей, их мозговая активность контролировалась с помощью записей с 96 электродов, имплантированных в ту часть мозга, которая отвечает за восприятие лица. Записи показали, что каждое лицо вызывало уникальный паттерн нейронной активации, включавший различные группы нейронов, которые стреляли с разной интенсивностью. Интересно, что некоторые пары лиц вызывали сходные паттерны мозговой активности - то есть у них были схожие "сигнатуры" активности-в то время как другие вызывали паттерны активации, которые сильно отличались друг от друга. Исследователям было интересно узнать, играют ли эти сигнатуры активации важную роль в нашей способности распознавать лица.
Они решили сравнить человеческую систему распознавания лиц с системой глубокой нейронной сети, обладающей аналогичными возможностями распознавания лиц. Эта искусственная сеть, слабо вдохновленная зрительной системой человека, содержит искусственные элементы, аналогичные нейронам, расположенным примерно в двух десятках "слоев"."Чтобы распознать лицо человека, искусственные нейроны в каждом слое выбирают и объединяют различные черты лица-от самых простых, таких как линии и примитивные формы, через более сложные, такие как части глаза и другие фрагменты лица, до таких окончательных, как личность человека.
Исследователи рассудили, что если найденные в человеческом мозге паттерны кодирования лиц имеют решающее значение для того, чтобы люди могли распознавать лица, то такие сигнатуры также должны быть найдены в искусственной сети. Чтобы проверить, так ли это, они представили в сеть те же самые изображения лиц, показанные добровольцам-людям. Затем они проверили, не вызывали ли эти лица наборы эксклюзивных паттернов активации, которые имели то же разнообразие и структуру, что и те, которые были обнаружены в человеческом мозге.
Интересно, что ученые обнаружили поразительную параллель между человеческой и искусственной системами. Это было наиболее заметно в средних слоях глубинной сети-тех, которые представляют фактический живописный внешний вид лиц, а не более абстрактную личную идентичность владельцев лиц.
"Очень информативно, что две такие радикально разные системы-биологическая и искусственная, то есть мозг и глубокая нейронная сеть-эволюционировали таким образом, что они обладают схожими характеристиками", - говорит Малах. -Я бы назвал это конвергентной эволюцией-точно так же, как созданные человеком самолеты демонстрируют сходство с крыльями насекомых, птиц и даже млекопитающих. Такая конвергенция указывает на решающее значение уникальных паттернов кодирования лиц в распознавании лиц."
"Наши результаты подтверждают гипотезу о том, что различные паттерны активации нейронов в ответ на различные лица, а также взаимосвязь между этими паттернами, играют ключевую роль в том, как мозг воспринимает лица", - говорит Гроссман. "Эти результаты могут помочь продвинуть наше понимание того, как восприятие и распознавание лица кодируются в человеческом мозге. С другой стороны, они также могут помочь в дальнейшем повышении производительности нейронных сетей, настраивая их таким образом, чтобы приблизить их к наблюдаемым паттернам реакции мозга."
-
- Похожие темы
- Ответы
- Просмотры
- Последнее сообщение
-
- 0 Ответы
- 26 Просмотры
-
Последнее сообщение Робот
-
- 0 Ответы
- 41 Просмотры
-
Последнее сообщение Робот
-
- 1 Ответы
- 14 Просмотры
-
Последнее сообщение zlobbina
-
- 1 Ответы
- 44 Просмотры
-
Последнее сообщение Илья
-
- 1 Ответы
- 48 Просмотры
-
Последнее сообщение Алексей Анатольевич
-
- 0 Ответы
- 33 Просмотры
-
Последнее сообщение Робот
-
- 1 Ответы
- 53 Просмотры
-
Последнее сообщение zlobbina
Больше всего посетителей (147) здесь было 01 дек 2019, 18:14
Сейчас этот форум просматривают: Ahrefs [Bot] и 1 гость