Eenvoudige Visuele Illusie Dupliceert De Computer

{h1}

Wetenschappers hebben een computer bedrogen met een visuele illusie, een prestatie die licht werpt op hoe visie werkt in het menselijk brein en leidt tot betere computerherkenning van afbeeldingen.

Zelfs computers kunnen worden misleid door optische illusies, vindt een nieuwe studie.

Dergelijk onderzoek kan helpen licht werpen op hoe visie werkt in de hersenen, en leiden tot een betere computerherkenning van afbeeldingen, voegde wetenschappers eraan toe.

Optische illusies, beter bekend als visuele illusies, maken gebruik van hoe het brein waarneemt wat de ogen het vertellen op een manier die een verscheidenheid aan trucs op de geest uitlokt. Deze illusies kunnen er bijvoorbeeld toe leiden dat mensen iets zien dat er niet is, of iets niet zien dat er is, of een onrealistische afbeelding van objecten zien, of één ding als twee of meer compleet verschillende dingen zien. Door te onderzoeken hoe illusies de hersenen voor de gek houden, kunnen onderzoekers meer leren over de innerlijke werking van de hersenen

"In de meeste gevallen kunnen illusies echt nuttig zijn", zei onderzoeker Astrid Zeman, een cognitief neurowetenschapper aan Macquarie University in Australië. "We kijken bijvoorbeeld televisie en zien continue beweging in plaats van een flikkerende reeks stilstaande beelden."

Een klassieke visuele illusie is de illusie van Müller-Lyer, waarbij pijlpunten en pijlstaarten de waargenomen lengte van een lijn kunnen beïnvloeden. Wanneer pijlpunten aan beide uiteinden van een lijn worden geplaatst, kunnen ze het korter laten lijken dan een lijn van gelijke lengte; wanneer deze worden vervangen door pijlstaarten, kunnen ze het langer laten lijken. [Eye Tricks: Gallery of Visual Illusions]

Er is voortdurend discussie over wat de oorzaak is van de illusie van Müller-Lyer in de hersenen. Om meer te weten, experimenteerden wetenschappers met een computerbeeldherkenningsmodel dat is ontworpen om de visioncentra van de hersenen na te bootsen om te zien welke specifieke foutenpatronen kunnen genereren die lijken op degene die van de illusie worden verwacht.

"Onlangs hebben veel computermodellen geprobeerd te imiteren hoe het brein visuele informatie verwerkt, omdat het er zo goed in is," zei Zeman. "We kunnen omgaan met allerlei veranderingen in belichting en achtergrond, en we herkennen objecten nog steeds wanneer ze zijn verplaatst, geroteerd of vervormd. Ik was benieuwd of het kopiëren van alle goede aspecten van objectherkenning ook potentieel heeft om kopieer aspecten van visuele verwerking die misvattingen kunnen veroorzaken. "

De wetenschappers ontdekten dat deze kunstmatige mimiek van het brein door de illusie kon worden misleid.

"Wat zo opwindend is aan deze resultaten, is je voorstellen wat er in de toekomst zou gebeuren", zei Zeman tegen WordsSideKick.com. "Als we robots bouwen met kunstmatige hersens die zijn gemodelleerd op onze hersenen, impliceert dit dat deze robots ook illusies zouden zien zoals wij. Door de verbazingwekkende nauwkeurigheid, flexibiliteit en robuustheid te imiteren die we hebben bij het herkennen van objecten, kunnen we ook het kopiëren van potentiële fouten in de berekening die zich manifesteren in visuele illusies. "

Een computer bedriegen

De onderzoekers toonden eerst paren van lijnen aan een computermodel van het menselijk zicht. Elk paar had een lijn die langer was dan de andere. Elke lijn had zowel een pijlpunt en een pijlstaart of een "X" aan beide uiteinden. Het computermodel, genaamd HMAX, moest raden welke lijn langer was, en er werd verteld wanneer het correct was en wanneer het verkeerd was. Op deze manier hebben de onderzoekers het systeem getraind om correct te identificeren hoe lange en korte lijnen eruitzien met een nauwkeurigheid van 90 procent.

"We trainen een biologisch plausibel model en kijken naar de invloed van de afbeeldingen waaraan het wordt blootgesteld", zei Zeman. "Als we dit visuele systeem zien als iets dat we in een robot implanteren, betekent dit dat we heel veel robots in verschillende omgevingen kunnen laten groeien. Als onze robots eenmaal zijn gerijpt en hebben geleerd dingen te zien, kunnen we hun brainstormt om te zien wat ze denken. Dit kunnen we niet helemaal doen met mensen. "

De wetenschappers testten het systeem vervolgens met paren van lijnen. Nogmaals, elk paar had een lijn die langer was dan de andere. Echter, deze keer had de bovenste lijn altijd twee pijlstaarten en de onderste lijn had altijd twee pijlpunten. Bij mensen, als beide lijnen in feite dezelfde lengte hebben, zal de bovenste lijn langer lijken.

De onderzoekers ontdekten dat het model inderdaad lichtelijk kwetsbaar was voor de illusie en ongeveer 0,8 procent tot 1,6 procent nauwkeurigheid verloor. Ook was het effect op het model sterker wanneer de hoek van de vinnen van de pijlpunten en pijlstaarten acuter was, net als bij mensen.

"Ik werd heel opgewonden toen we voor het eerst een illusoir effect zagen - we hadden niet verwacht dat dit zou gebeuren," zei Zeman.

Hoe illusies de geest bedriegen

Deze bevindingen kunnen een aantal mogelijke verklaringen voor de illusie elimineren. In het verleden bijvoorbeeld, hadden wetenschappers gespeculeerd dat deze illusie werd veroorzaakt doordat menselijke hersens pijlpunten en pijlstaarten verkeerd interpreteerden als dieptewensen - in moderne omgevingen, bieden kamers, gebouwen en wegen boxy-scènes met veel randen, en kunnen ze mensen ertoe brengen onbewust voorspellingen doen met betrekking tot diepte wanneer ze over hoeken en hoeken lopen. Omdat dit computermodel niet was getraind met 3D-afbeeldingen, kunnen deze bevindingen dit idee echter uitsluiten. [De 10 Grootste Mysteries van de Geest]

Eerder hadden onderzoekers ook verondersteld dat deze illusie het gevolg was van het menselijk brein dat zich meer concentreerde op algemene informatie over vormen in plaats van op hun samenstellende delen. Dat lijkt echter ook niet waar te zijn met het model.

Al met al suggereren deze bevindingen dat de illusie niet noodzakelijk afhankelijk is van de omgeving of regels die mensen over de wereld leren.Het kan eerder het gevolg zijn van een inherente eigenschap van hoe het visuele systeem informatie verwerkt die nadere toelichting behoeft.

Toekomstig onderzoek kan computers helpen illusies te herkennen, zodat ze onmogelijkheden en paradoxen kunnen verwerpen. "Dit kan erg belangrijk zijn, bijvoorbeeld bij het beoordelen van de afstanden en grootten van objecten in systemen voor het volgen van doelen", zei Zeman.

De onderzoekers proberen nu een reeks verschillende visuele illusies te modelleren, vooral die waar er een debat gaande is over wat hen veroorzaakt.

"Er zijn zoveel visuele illusies die er bestaan, en er komen er altijd nieuwe uit," zei Zeman. "Deze illusies brengen nieuwe vragen aan het licht over hoe we de wereld waarnemen en de veronderstellingen die we over de wereld maken." Momenteel bestaat er geen bestaande formele en uitgebreide catalogus van illusies, dus een richting voor toekomstige ontwikkeling zou zijn om al deze kennis bij elkaar te brengen."

De wetenschappers hebben hun bevindingen online op 15 februari gepubliceerd in het tijdschrift PLOS ONE.

Volg ons @wordssidekick, Facebook& Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Curious Beginnings | Critical Role | Campaign 2, Episode 1.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com