Сваки пут када прегледате Фацебоок, будете изложени десетинама лица - неки познати, неки не. Ипак, једва погледом, ваш мозак процењује карактеристике на тим лицима и прилагођава их одговарајућем појединцу, често пре него што чак и имате времена да прочитате ко је означен или ко је објавио албум. Истраживања показују да многи људи препознају лица чак и ако забораве друге кључне детаље о некој особи, попут њиховог имена или посла.
Сличан садржај
- Како одабрати лему из поставе? Овај софтвер прави скок
- Ова апликација користи софтвер за препознавање лица ради лакшег препознавања генетских стања
- Ову тропску рибу можемо научити да препознаје људска лица
То има смисла: Као високо друштвене животиње, људи морају бити у могућности да се брзо и лако идентификују једни другима видом. Али како тачно овај изванредан процес делује у мозгу?
То је питање узнемирило Ле Цханг-а, неурознанственицу са Калифорнијског технолошког института, у 2014. У претходним истраживањима, његов лабораторијски директор већ је идентификовао неуроне у мозгу примата који су обрађивали и препознавали лица. Ових шест подручја темпоралног режња мозга, названих "мрље на лицу", садрже специфичне неуроне који изгледају много активније када особа или мајмун гледају у лице него други предмети.
"Али схватио сам да недостаје велико питање", каже Цханг. То је: како закрпе препознају лица. "Људи још увек [нису] знали тачан код лица за ове неуроне."
У потрази за методом коју мозак користи да анализира и препозна лица, Цханг је одлучио да математички разгради лице. Створио је готово 2000 вештачких људских лица и разградио њихове саставне делове по категоријама које обухватају 50 карактеристика које лица разликују, од боје коже до количине простора између очију. Они су имплантирали електроде у два мајмуна резуса како би снимили како неурони у њиховим мрљама на мозгу пуцају када су им приказана вјештачка лица.
Показујући мајмунима хиљаде лица, Цханг је могао да преслика који неурони пуцају у односу на то која су обележја на сваком лицу, извештава он у студији објављеној овог месеца у часопису Целл .
Показало се да је сваки неурон у фластерима лица реаговао у одређеним размерама на само једну карактеристику или „димензију“ онога што чини лица различитим. То значи да, што се тиче ваших неурона, лице је збир одвојених делова, за разлику од једне структуре. Цханг напомиње да је био у стању да створи лица која су изгледала крајње различито, али су произвела исте обрасце неуралне пуцања, јер имају заједничке кључне карактеристике.
Ова метода препознавања лица стоји у супротности с оним што су неки неурознанственици раније размишљали о томе како људи препознају лица. Раније су постојале две супротстављене теорије: „егземпларно кодирање“ и „кодирање норми“. За теоретску теорију кодирања, неурознанственици су предложили да мозак препозна лица упоређујући црте лица са екстремним или различитим примерима истих, док је теорија кодирања норми предложила да мозак је анализирао по чему се црте лица разликују од „просечног лица“.
Разумевање овог обрасца неуралног пуцања омогућило је Цхангу да створи алгоритам помоћу којег би могао инжењер обрнути обрасце само 205 неурона који пуцају док је мајмун гледао у лице да би створио оно што мајмун види, а да ни сам није знао које лице мајмуна види. . Попут полицијског уметника за скице који ради са особом да комбинује црте лица, и он је могао да преузме обележја која су предлагала активност сваког појединог неурона и да их комбинује у потпуно лице. У скоро 70 процената случајева људи извучени са веб локације за гужве Амазон Турк подударају се са оригиналним лицем и рекреираним лицем као истим.
"Људи увек кажу да слика вреди хиљаду речи", рекла је коауторица неурознанственица Дорис Тсао у саопштењу за штампу. "Али волим да кажем да слика лица вреди око 200 неурона."
Вештачка лица приказана мајмунима и реконструкције које су истраживачи направили користећи само неуронске активности из њиховог мозга. (Дорис Тсао) Бевил Цонваи, неурознанственик са Националног института за очи, рекао је да га је ново истраживање импресионирало.
"Омогућава принципијелан приказ начина на који долази до препознавања лица користећи податке стварних неурона", каже Цонваи, који није био укључен у студију. Додао је да нам такав рад може помоћи у развоју бољих технологија препознавања лица, које су тренутно очигледно мањкаве. Понекад је резултат смешан, али у другим се случајевима алгоритми на које се ови програми ослањају открили да имају озбиљне расне пристраности.
У будућности Цханг свој рад види као потенцијално коришћен у полицијским истрагама за профилисање потенцијалних криминалаца од сведока који су их видели. Ед Цоннор, неурознанственица са Универзитета Јохнс Хопкинс, предвиђа софтвер који би могао бити развијен да прилагоди функције засноване на ових 50 карактеристика. Такав програм, каже он, могао би омогућити сведоцима и полицији да прецизирају лица на основу карактеристика које људи користе како би их разликовали, попут система од 50 бирања које би сведоци могли претворити у лица морфаја кад их се највише сете.
"Уместо да људи описују како други изгледају, " Цханг нагађа, "ми бисмо заправо могли директно декодирати њихове мисли."
„Аутори заслужују кудо за помоћ у вођењу овог важног подручја напред“, каже Јим ДиЦарло, биомедицински инжењер на МИТ-у који истражује препознавање предмета код примата. Међутим, ДиЦарло, који није био укључен у студију, сматра да истраживачи не доказују на одговарајући начин да је потребно само 200 неурона да би се разликовала лица. Он напомиње да је у свом истраживању отприлике 50 000 неурона разликовало објекте на реалистичнији начин, али ипак мање реалистично од лица у стварном свету.
На основу тог рада, ДиЦарло процењује да би за препознавање лица требало негде између 2.000 и 20.000 неурона, чак и да би их грубо разликовали. "Ако аутори верују да су лица кодирана са готово три реда величине неурона, то би било изванредно", каже он.
„Све у свему, ово дело је леп додатак постојећој литератури са неколико сјајних анализа“, закључује ДиЦарло, „али наше поље још увек није у потпуности са разумевањем неуронског кода за лица на основу модела.“
Цоннор, који такође није био укључен у нова истраживања, нада се да ће ова студија надахнути нова истраживања међу неурознанственицима. Пречесто, каже, ова грана науке одбацила је сложеније радије мозга као „црне кутије“ рачунарских дубоких неуронских мрежа: толико неуредне да је немогуће схватити како раде.
"Тешко је замислити да итко икад боље уради разумијевање како је идентитет лица кодиран у мозгу", каже Цоннор из нове студије. „То ће подстаћи људе да траже понекад специфичне и сложене неуронске кодове.“ С Тсаом је већ разговарао о могућности истраживања како мозак тумачи изразе лица.
„Неурознаност никада не постаје занимљивија него када нам показује који су физички догађаји у мозгу који потичу специфична искуства“, каже Цоннор. "За мене је ово Свети Грал."
