Ученые на основе исследований обезьяны создали нейронную сеть, способную распознавать лица, и обнаружили в ней характеристики, свойственные как обезьяне, так и человеку. Например, ей легче распознать лицо, повернутое в три четверти, и сложнее узнать человека по перевернутой фотографии.
Неврологи использовали магнитно-резонансную томографию, чтобы исследовать, как обезьяны реагирует на знакомые лица. Ученые обнаружили, что при виде лица подсвечивается в девяти разных зонах. Эти зоны назвали «лицевыми патчами», предположив, что они образуют сеть, отвечающую за распознавание.
Амирхусейн Фарзмахди из Института Исследований фундаментальных наук в Тегеране, Иран, вместе с несколькими коллегами со всего мира построил нейронные сети, каждая из которых повторяет функции, найденные в обезьяны. Они объединили разработки в одну нейронную сеть, способную распознавать лица. Система продемонстрировала поведение, свойственное как обезьянам, так и людям.
Как построили и обучили сеть?
Нейронная сеть состоит из шести слоев. Первые два распознают границы, как зрительные зоны V1 и V2. Следующие два слоя распознают части лица — глаза, нос, рот — симулируют поведение зоны V4. Последний слой сопоставляет изображение с личностью.
Фарзмахди с коллегами тренировали систему, используя несколько баз изображений. Одна из них содержала 740 фотографий — по 37 изображений 20 человек, сделанных с разных углов. Другая база состояла из фотографий 90 человек, также сделанных с 37 ракурсов.
Что обнаружили ученые?
- Оптимальный угол для распознания — поворот в три четверти.
- Распознавать лица сложнее, когда они перевернуты.
- Составные изображения (половина лица одного человека, половина другого) выглядит для , как незнакомое лицо.
- После тренировки на фото людей одной расы, системе сложнее распознать человека другой расы.
Интересно, что эти принципы свойственны человеку, и только эта система распознавания лиц воспроизвела эти биологические характеристики. Впервые ученые смогли искусственно воспроизвести поведение одновременно человека и обезьяны.
Если этот подход сработал со зрением, то можно ли его использовать для воссоздания слуха, осязания, вестибулярного аппарата?
Автор: ivansychev
