Optické iluze by nám mohly pomoci vybudovat novou generaci AI

Díváte se na obrázek černého kruhu na mřížce kruhových teček. Připomíná díru vypálenou do kousku bílé síťoviny, i když je to ve skutečnosti plochý, nehybný obraz na obrazovce nebo kusu papíru. Ale váš mozek to takhle nechápe. Jako při nějakém halucinačním zážitku nízké úrovně, vaše mysl vypadne; vnímání statického obrazu jako ústí černého tunelu, který se pohybuje směrem k vám.

V reakci na věrohodnost účinku začne tělo nevědomě reagovat: zorničky oka se rozšíří, aby umožnily více světla, stejně jako by se přizpůsobily, kdybyste se měli ponořit do tmy, aby zajistili to nejlepší možné vidění.

Dotyčný efekt byl vytvořen Akiyoshi Kitaoka, psycholog na Ritsumeikan University v Kobe, Japonsko. Je to jedna z desítek optických iluzí, které během dlouhé kariéry vytvořil. („Líbí se mi všechny,“ odpověděl na otázku Digital Trendu, zda má oblíbenou.)

Tato nová iluze byla předmětem nedávno zveřejněného výzkumu

v časopise Frontiers in Human Neuroscience. Zatímco se tento článek zaměřuje pevně na lidské fyziologické reakce na nový účinek (který zažije asi 86 procent z nás), celkové téma může mít také velký význam, pokud jde o budoucnost strojové inteligence – jak jeden z výzkumníků dychtivě vysvětlil společnosti Digital Trendy.

Evoluční náskok

Něco není v pořádku s vaším mozkem. To je alespoň jeden snadný závěr, který lze vyvodit ze způsobu, jakým lidský mozek vnímá optické iluze. Jaké jiné vysvětlení existuje pro dvourozměrný, statický obraz, který mozek vnímá jako něco úplně jiného? Po dlouhou dobu si mainstreamová psychologie přesně to představovala.

"Zpočátku si lidé mysleli: 'Dobře, náš mozek není dokonalý... Ne vždy to jde správně.' To je selhání, že?" řekl Bruno Laeng, profesor na katedře psychologie Univerzity v Oslu a první autor výše zmíněné studie. "Iluze v tom případě byly zajímavé, protože by odhalily nějaký druh nedokonalosti stroje."

Psychologové se na ně už tak nedívají. Výzkum, jako je tento, ukazuje, že vizuální systém není jen přímočará kamera. Optická iluze „Iluzivní rozšiřující se díra“ objasňuje, že se oko přizpůsobuje vnímanému, dokonce i představovanému světlu a tmě, spíše než fyzické energii.

A co je nejdůležitější, ukazuje, že svět svými vizuálními systémy nezaznamenáváme jen tupě, ale místo toho provádět nepřetržitý soubor vědeckých experimentů s cílem získat mírný evoluční vývoj výhoda. Cílem je analyzovat data, která nám jsou předložena, a pokusit se preventivně řešit problémy dříve, než se z nich stanou problémy.

"Mozek nemá žádný způsob, jak zjistit, co je [skutečně] venku," řekl Laeng. „To, co dělá, je vytváření jakési virtuální reality toho, co by tam mohlo být. Je tam trochu dohadů. V tomto ohledu si můžete mozek představit jako jakýsi pravděpodobnostní stroj. Můžete tomu říkat a Bayesovský stroj, pokud chcete. Využívá nějakou předchozí hypotézu a snaží se ji neustále testovat, aby zjistila, zda to funguje.“

Laeng uvádí příklad, kdy naše oči provádějí úpravy založené na ničem jiném než na dojmu světla ze slunce: i když je pozorováno přes oblačnost nebo vrchní listí. Jen pro případ.

„V evoluci není důležité, že je to pravda [v tu chvíli], ale je to pravděpodobné,“ pokračoval. „Stažením zornice se vaše tělo již přizpůsobuje situaci, která velmi pravděpodobně nastane v krátké době. Co se stane [pokud slunce náhle vyjde] je, že jste oslněni. Oslněný znamená dočasně nezpůsobilý. To má obrovské důsledky, ať už jste kořist nebo predátor. V konkrétní situaci ztratíte zlomek vteřiny a možná nepřežijete.“

Není to jen světlo a tma, kde naše vizuální systémy potřebují odhadovat. Přemýšlejte o hře tenisu, kde se míč pohybuje vysokou rychlostí. Pokud bychom své chování zakládali zcela na tom, co vizuální systém v daný okamžik přijímá, zaostávali bychom za realitou a nedokázali bychom míč vrátit. "Jsme schopni vnímat přítomnost, i když jsme skutečně uvízli v minulosti," řekl Laeng. „Jediný způsob, jak to udělat, je předpovídat budoucnost. Zní to trochu jako hra se slovy, ale to je tak v kostce všechno.“

Strojové vidění se zlepšuje

Co to má společného s počítačovým viděním? Potenciálně všechno. Aby například robot mohl efektivně fungovat v reálném světě, musí být schopen provádět tyto druhy úprav za chodu. Počítače mají výhodu, pokud jde o jejich schopnost provádět extrémně rychlé výpočty. To, co nemají, jsou miliony let evoluce na jejich straně.

V posledních letech však strojové vidění udělalo obrovský pokrok. Dokážou identifikovat tváře nebo chůzi ve videostreamech v reálném čase – potenciálně i v obrovských davech lidí. Podobné nástroje pro klasifikaci obrázků a technické nástroje dokážou rozpoznat i přítomnost jiných objektů průlomy v segmentaci objektů umožňují lépe porozumět obsahu různých scény. Významného pokroku bylo také dosaženo, pokud jde o extrapolaci 3D obrazů z 2D scén, což umožňuje strojům „číst“ ze scén trojrozměrné informace, jako je hloubka. Tím se moderní počítačové vidění přibližuje vnímání lidského obrazu.

Stále však existuje propast mezi nejlepšími algoritmy strojového vidění a druhy schopností založených na vidění, které je drtivá většina lidí schopna provádět od mladého věku. I když nedokážeme přesně vyjádřit, jak tyto úkoly založené na vizi plníme (cituji maďarsko-britského polyhistora Michaela Polanyiho, „můžeme vědět, více, než dokážeme říct“), přesto jsme schopni vykonávat působivou řadu úkolů, které nám umožňují využívat náš zrak různými inteligentními způsoby.

Turingův test pro strojové vidění

Pokud výzkumníci a inženýři doufají, že vytvoří systémy počítačového vidění, které fungují alespoň na stejné úrovni jako vizuální zpracovatelské dovednosti mozkového softwaru, vytváření algoritmů, které dokážou porozumět optickým klamům, není špatný začátek směřovat. Přinejmenším by to mohlo být dobrým způsobem měření toho, jak dobře fungují systémy strojového vidění pro naše vlastní mozky. Možná to není odpověď na mýtus Umělá obecná inteligence, ale může to být klíč k odemknutí General Vision.

„Kdyby někdo jednoho dne vyvinul umělý vizuální systém, který by se dopustil stejných iluzorních chyb vnímání že děláme, v tuto chvíli byste věděli, že [dosahují] dobré simulace toho, jak funguje náš mozek,“ Laeng řekl. "Byl by to jakýsi Turingův test." Pokud máte umělou síť, která je oklamána iluzí jako my, pak bychom [byli] velmi blízko pochopení základního výpočtu samotného mozku.“

Píseň Yi-Zhe, čtenář knihy Computer Vision and Machine Learning v Centru pro zpracování řeči a signálu na University of Surrey Spojeného království, s hypotézou souhlasí. „Požádat algoritmy vidění, aby chápaly optické iluze jako obecné téma, má pro komunitu velkou hodnotu,“ řekl pro Digital Trends. „Přesahuje to současné zaměření komunity, která vyžaduje, aby stroje [rozpoznaly] tím, že posouvá obálku dále [a] žádá stroje, aby uvažovaly. Tento posun [by představoval] významný krok kupředu směrem k ‚General Vision‘, kde je třeba se přizpůsobit subjektivním interpretacím vizuálních konceptů.“

Použij svoji iluzi

K dnešnímu dni došlo k určitému omezenému výzkumu směřujícímu k tomuto cíli - ačkoli zůstává v relativně rané fázi. Nasim Nematzadeh, výzkumník, který je držitelem titulu Ph. D. v modelech umělé inteligence a robotiky-nízkoúrovňové vidění je jedna osoba, která má publikované práce na toto téma.

„Věříme, že další zkoumání role jednoduchých gaussovských modelů v nízkoúrovňovém zpracování sítnice a gaussovské jádro v rané fázi [hluboké nervové sítí] a jeho předpověď ztráty percepční iluze povede k přesnějším technikám a modelům počítačového vidění,“ řekl Nematzadeh pro Digital Trends. "[To by mohlo] přispět k vyšším úrovním modelů zpracování hloubky a pohybu a zobecněno k počítačovému chápání přírodních obrazů."

Max Williams, výzkumník AI, který pomohl sestavit soubor dat tisíce obrazů optické iluze pro systémy počítačového vidění, vyjadřuje vztah mezi obecným viděním a optickými iluzemi nejvýstižněji: „Iluze existují, protože naše oči a mozek fungují špatně a ad-hoc proces extrahování vizuální scény z jinak nepochopitelného světelného pole, vytvořeného fyzickým světem, od kterého jsme téměř úplně uzavřeni,“ řekli Digital Trendy. "Nemyslím si, že je možné vytvořit vizuální systém dostatečně expresivní, aby byl považován za "vnímání", které je také prosté iluzí."

Dosažení obecné vize

Aby bylo jasno, dosažení obecné vize pro AI na lidské úrovni (nebo lepší) je nebude jen trénovat, aby rozpoznávali standardní optické iluze. Žádná hyperspecifická schopnost, řekněme, dekódovat iluze Magic Eye s 99,9% přesností za 0,001 sekundy nenahradí miliony let lidské evoluce.

(Zajímavé je, že strojové vidění již má svou vlastní verzi optických iluzí v podobě protichůdných modelů, které je mohou mýlit – jako na jedné alarmující ilustraci – a 3D tištěná hračka želva na pušku. Ty však nepřinášejí stejné evoluční výhody jako optické iluze, které fungují na lidech.)

Přimět stroje, aby porozuměly lidským optickým klamům a reagovaly na ně stejným způsobem, jako my, by však mohl být velmi užitečný výzkum.

A jedna věc je jistá: Když General Vision AI je dosáhneme, propadne stejným druhům optických iluzí jako my. Alespoň v případě Iluzivní rozšiřující se díry 86 % z nás.

Doporučení redakce

• Wix používá ChatGPT, který vám pomůže rychle vytvořit celý web
• OpenAI buduje nový tým, aby zabránil tomu, že superinteligentní umělá inteligence bude nečestná
• Tyto důmyslné nápady by mohly pomoci udělat z AI trochu méně zla
• Zdá se, že nástroj pro detekci obrazu AI od Googlu by mohl fungovat
• Umělá inteligence by mohla nahradit přibližně 7 800 pracovních míst v IBM v rámci pauzy v náboru