Mannleg andlitsþekking fannst í tauganeti byggt á apaheila

Þegar taugavísindamenn nota hagnýta segulómun til að sjá hvernig heili apa bregst við kunnuglegum andlitum gerist eitthvað skrítið. Þegar kunnuglegt andlit er sýnt lýsir heili apa upp, ekki á tilteknu svæði, heldur á níu mismunandi.



Taugavísindamenn kalla þessi svæði andlitsbletti og halda að þau séu taugakerfi með sérhæfðar aðgerðir sem tengjast andlitsgreiningu. Undanfarin ár hafa vísindamenn byrjað að stríða í sundur hvað hver þessara plástra gera. Hins vegar er illa skilið hvernig þau virka öll saman.

Í dag fáum við smá innsýn í þetta vandamál þökk sé starfi Amirhossein Farzmahdi hjá Rannsóknastofnuninni um grundvallarvísindi í Teheran, Íran, og nokkrum vinum víðsvegar að úr heiminum. Þessir krakkar hafa byggt upp fjölda tauganeta, hvert með sömu virkni og þær sem finnast í heila apa. Þeir hafa síðan sameinast þeim til að sjá hvernig þeir virka í heild sinni.





Niðurstaðan er taugakerfi sem getur þekkt andlit nákvæmlega. En það er ekki allt. Netið sýnir einnig marga af sérkennilegum eiginleikum andlitsgreiningar hjá mönnum og öpum, til dæmis vanhæfni til að þekkja andlit auðveldlega þegar þau eru á hvolfi.

tímavíkkun á ljóshraða

Nýja tauganetið samanstendur af sex lögum þar sem fyrstu fjögur eru þjálfuð til að draga út aðaleinkenni. Fyrstu tveir þekkja brúnir, frekar eins og tvö svæði í sjónberki sem kallast V1 og V2. Næstu tvö lög þekkja andlitshluta, svo sem mynstur augna, nefs og munns. Þessi lög líkja eftir hegðun hluta heilans sem kallast V4 og fremri upplýsingatækni taugafrumum.

Það fimmta er lagið þjálfað í að þekkja sama andlitið frá mismunandi sjónarhornum. Það er þekkt sem útsýnisúrvalslagið og er innblásið af hlutum apaheila sem kallast miðandlitsblettir.



Lokalagið passar andlitið við sjálfsmynd. Þetta er kallað auðkennissértæka lagið og líkir eftir hluta af simian heila sem kallast fremri andlitsplástur.

Farzmahdi og co þjálfa lögin í kerfinu með því að nota mismunandi myndgagnagrunna. Til dæmis inniheldur eitt gagnasafnsins 740 andlitsmyndir sem samanstanda af 37 mismunandi sýnum á 20 manns. Annað gagnasafn inniheldur myndir af 90 manns teknar frá 37 mismunandi sjónarhornum. Þeir hafa einnig fjölda gagnapakka til að meta sérstaka eiginleika tauganetsins.

Eftir að hafa þjálfað taugakerfið, fóru Farzmahdi og co í gegnum það. Sérstaklega prófa þeir hvort netið sýni fram á þekkta mannlega hegðun þegar þeir þekkja andlit.

Til dæmis hafa ýmsar atferlisrannsóknir sýnt að manneskjur þekkja andlit auðveldast þegar það er séð frá þriggja fjórðu sjónarhorni inniheldur, það er mitt á milli fullrar framhliðar og sniðs.



Forvitnilegt er að Farzmahdi og co segja að net þeirra hegði sér á sama hátt - ákjósanlegasta sjónarhornið er sama þriggja fjórðu sjónarhornið og menn kjósa.

Annar forvitnilegur eiginleiki í andlitsgreiningu manna er að það er miklu erfiðara að þekkja andlit þegar þau eru á hvolfi. Og tauganet Farzmahdi og co sýnir nákvæmlega sömu eiginleika.

Það sem meira er, það sýnir einnig samsett andlitsáhrif. Þetta á sér stað þegar sams konar myndir af toppi andlits eru samræmdar mismunandi botnhelmingum, en þá skynja menn þá sem mismunandi fólk. Taugavísindamenn segja að þetta bendi til þess að andlitsþekking virki aðeins á vettvangi heilra andlita frekar en hluta.

Farzmahdi og co segja að nýja tauganetið þeirra hagi sér á nákvæmlega sama hátt. Það lítur á samsett andlit sem nýja sjálfsmynd, sem bendir til þess að netið verði að þekkja andlit í heild sinni, rétt eins og menn.

Að lokum segja Farzmahdi og co að þegar taugakerfi þeirra er þjálfað með því að nota andlit af ákveðnum kynþætti, þá eigi það miklu erfiðara með að bera kennsl á andlit annars kyns. Enn og aftur, það er fyrirbæri sem er vel þekkt hjá mönnum. Fólk er betra í að bera kennsl á andlit eigin kynþáttar en annarra kynþátta, áhrif þekkt sem önnur kynþáttaáhrif, segja þeir.

Það er áhugavert verk vegna þess að ekkert annað andlitsgreiningarkerfi hefur getað endurskapað þessa líffræðilegu eiginleika. Niðurstöðurnar benda til þess að Farzmahdi og co hafi fundið áhugaverða leið til að endurskapa þessa hegðun manna og apa í gervikerfi í fyrsta skipti. Fyrirhugað líkan okkar ... útskýrir einkenni taugasvörunar á andlitsblettum á apa; auk nokkurra hegðunarfyrirbæra sem sést hafa hjá mönnum, segja þeir.

hvernig á að taka aura myndir með Android síma

Ferlið á bak við þetta verk er næstum jafn heillandi og útkoman. Þessir krakkar hafa tekið ákveðin mannvirki sem finnast í heila apa, byggt upp gervikerfi byggt á mannvirkjunum og síðan komist að því að gervihegðunin samsvarar líffræðilegri hegðun.

Ef það virkar fyrir sjón, gæti það þá líka virkað fyrir heyrn, snertingu, jafnvægi, hreyfingu og svo framvegis? Og fyrir utan það er möguleiki á að fanga kjarna þess að vera manneskja, sem verður einhvern veginn að vera fanga af mannvirkjum innan heilans.

Aðrar tillögur í athugasemdahlutanum vinsamlegast.

Greinilegt er að svið tilbúinna taugavísinda og gervigreindar eru að breytast. Og fljótt.

Tilvísun: arxiv.org/abs/1502.01241 : Sérhæft andlitsvinnslunet sem er í samræmi við táknræna rúmfræði apaplástra

fela sig