Optičke iluzije mogle bi nam pomoći u izgradnji nove generacije umjetne inteligencije

Gledate sliku crnog kruga na mreži kružnih točaka. Podsjeća na rupu urezanu u komad bijelog mrežastog materijala, iako je zapravo ravna, nepomična slika na ekranu ili komadu papira. Ali vaš mozak to ne shvaća tako. Poput nekog halucinantnog iskustva niske razine, vaš um izleti; doživljavajući statičnu sliku kao otvor crnog tunela koji se kreće prema vama.

Odgovarajući na vjerodostojnost učinka, tijelo počinje nesvjesno reagirati: zjenice oka se šire kako bi više svjetla, baš kao što bi se prilagodili da ste utonuli u tamu kako bi osigurali najbolje moguće vizija.

Učinak o kojem je riječ stvorio je Akiyoshi Kitaoka, psiholog na Sveučilištu Ritsumeikan u Kobeu, Japan. To je jedna od desetaka optičkih iluzija koje je stvorio tijekom duge karijere. ("Svi mi se sviđaju", rekao je, odgovarajući na pitanje Digital Trenda ima li favorita.)

Ova nova iluzija bila je predmet nedavno objavljenog istraživanja

u časopisu Frontiers in Human Neuroscience. Iako je fokus rada čvrsto na ljudskim fiziološkim odgovorima na novi učinak (za koji se ispostavlja da će ga doživjeti oko 86 posto nas), ukupna tema također može imati veliku važnost kada je u pitanju budućnost strojne inteligencije - kao što je jedan od istraživača bio spreman objasniti za Digital Trendovi.

Evolucijski rub

Nešto nije u redu s tvojim mozgom. Barem je to jedan jednostavan zaključak koji se može izvući iz načina na koji ljudski mozak percipira optičke iluzije. Koje drugo objašnjenje postoji za dvodimenzionalnu, statičnu sliku koju mozak percipira kao nešto potpuno drugačije? Dugo vremena je mainstream psihologija smatrala upravo to.

"Ljudi su u početku mislili: 'U redu, naš mozak nije savršen... Ne radi uvijek kako treba'. To je neuspjeh, zar ne?" rekao je Bruno Laeng, profesorica na Odsjeku za psihologiju Sveučilišta u Oslu i prva autorica spomenute studije. "Iluzije su u tom slučaju bile zanimljive jer bi otkrile neku vrstu nesavršenosti u strojevima."

Psiholozi ih više ne gledaju na taj način. Ako ništa drugo, istraživanje kao što je ovo naglašava kako vizualni sustav nije samo jednostavna kamera. Optička iluzija "Iluzorna rupa koja se širi" jasno pokazuje da se oko prilagođava percipiranom, čak i zamišljenom, svjetlu i tami, a ne fizičkoj energiji.

Što je najvažnije, pokazuje da mi ne samo glupo bilježimo svijet svojim vizualnim sustavima, već umjesto toga provodite kontinuirani skup znanstvenih eksperimenata kako biste dobili blagi evolucijski prednost. Cilj je analizirati podatke koji su nam predstavljeni i pokušati se preventivno nositi s problemima prije nego što postanu, pa, problemi.

"Mozak nema načina da sazna što je [stvarno] vani", rekao je Laeng. “Ono što radi je izgradnja neke vrste virtualne stvarnosti onoga što bi moglo biti vani. Postoji malo nagađanja. U tom smislu, možete zamisliti mozak kao neku vrstu probabilističkog stroja. Možete to nazvati a Bayesov stroj ako želiš. Koristi neku prethodnu hipotezu i pokušava je cijelo vrijeme testirati da vidi funkcionira li to."

Laeng daje primjer naših očiju koje se prilagođavaju samo na temelju dojma sunčeve svjetlosti: čak i kada se to vidi kroz oblačni pokrivač ili krov od lišća iznad glave. Za svaki slučaj.

“Ono što je važno u evoluciji nije da je to istina [u tom trenutku], nego da je vjerojatno”, nastavio je. “Sužavanjem zjenice vaše se tijelo već prilagođava situaciji koja će se vrlo vjerojatno dogoditi u kratkom vremenskom razdoblju. Ono što se događa [ako sunce iznenada izađe] jest da ste zaslijepljeni. Zaslijepljen znači privremeno nesposoban. To ima goleme posljedice bilo da ste plijen ili predator. Izgubite djelić sekunde u određenoj situaciji i možda nećete preživjeti.”

Nisu samo svjetlo i tama ono što naši vizualni sustavi moraju pogađati. Razmislite o igri tenisa u kojoj loptica putuje velikom brzinom. Kada bismo svoje ponašanje u potpunosti temeljili na onome što vizualni sustav prima u bilo kojem trenutku, zaostali bismo za stvarnošću i ne bismo uspjeli vratiti loptu. “U stanju smo sagledati sadašnjost iako smo stvarno zapeli u prošlosti”, rekao je Laeng. “Jedini način da to učinimo je predviđanjem budućnosti. Zvuči pomalo kao igra riječi, ali to je to ukratko.”

Strojni vid je sve bolji

Pa kakve to veze ima s računalnim vidom? Potencijalno sve. Da bi robot, na primjer, mogao učinkovito funkcionirati u stvarnom svijetu, mora biti u stanju napraviti takve prilagodbe u hodu. Računala imaju prednost kada je u pitanju njihova sposobnost izvođenja iznimno brzih izračuna. Ono što oni nemaju su milijuni godina evolucije na svojoj strani.

Posljednjih je godina strojni vid ipak napravio ogroman napredak. Oni mogu prepoznati lica ili hod u video streamovima u stvarnom vremenu — potencijalno čak i u golemim gomilama ljudi. Slična klasifikacija slika i tehnički alati mogu prepoznati i prisutnost drugih objekata, dok prodori u segmentaciji objekata omogućuju bolje razumijevanje sadržaja različitih scene. Također je postignut značajan napredak kada je u pitanju ekstrapolacija 3D slika iz 2D scena, omogućujući strojevima da "čitaju" trodimenzionalne informacije, kao što je dubina, iz scena. Time se moderni računalni vid približava ljudskoj percepciji slike.

Međutim, još uvijek postoji jaz između najboljih algoritama strojnog vida i vrsta sposobnosti koje se temelje na vidu koje je velika većina ljudi sposobna provoditi od mladosti. Iako ne možemo točno artikulirati kako obavljamo te zadatke temeljene na viziji (da citiram mađarsko-britanskog polihistora Michaela Polanyija, "možemo znati više nego što možemo reći”), svejedno smo u mogućnosti izvršiti impresivan niz zadataka koji nam omogućuju da naš vid iskoristimo niz pametnih načine.

Turingov test za strojni vid

Ako se istraživači i inženjeri nadaju stvoriti sustave računalnog vida koji rade barem na razini vizualnog vještine obrade wetware mozga, izgradnja algoritama koji mogu razumjeti optičke iluzije nije loš početak točka. U najmanju ruku, mogao bi se pokazati dobrim načinom mjerenja koliko dobro sustavi strojnog vida djeluju na naš vlastiti mozak. To možda nije odgovor na mitsko Umjetna opća inteligencija, ali to bi mogao biti ključ za otključavanje General Visiona.

“Ako bi netko jednog dana razvio umjetni vizualni sustav koji čini iste iluzorne pogreške percepcije što mi radimo, znali biste u ovom trenutku da oni [ostvaruju] dobru simulaciju kako naš mozak funkcionira,” Laeng rekao je. “To bi bila neka vrsta Turingovog testa. Ako imate umjetnu mrežu koja je prevarena iluzijom kao što smo mi, tada bismo [bili] vrlo blizu razumijevanja temeljnog proračuna samog mozga.”

Yi-Zhe pjesma, čitatelj Računalnog vida i strojnog učenja u Centru za vizualnu obradu govora i signala na britanskom Sveučilištu Surrey, slaže se s hipotezom. "Tražiti od algoritama vida da razumiju optičke iluzije kao opću temu od velike je vrijednosti za zajednicu", rekao je za Digital Trends. “To nadilazi trenutni fokus zajednice na traženje strojeva da [prepoznaju], pomičući granicu dalje [i] tražeći od strojeva da razumiju. Ovaj pomak [bi predstavljao] značajan korak naprijed prema 'Općoj viziji', gdje se subjektivna tumačenja vizualnih koncepata moraju prilagoditi.”

Iskoristi svoju iluziju

Do danas je bilo nekih ograničenih istraživanja prema ovom cilju - iako je to još uvijek u relativno ranoj fazi. Nasim Nematzadeh, istraživač koji ima doktorat znanosti. u umjetnoj inteligenciji i robotici - modeli niske razine vida, jedna je osoba koja ima objavljen rad na ovu temu.

“Vjerujemo da daljnje istraživanje uloge jednostavnih modela sličnih Gaussovom u retinalnoj obradi na niskoj razini i Gaussovoj jezgri u ranoj fazi [deep neural mreže], i njegovo predviđanje gubitka percepcijske iluzije, dovest će do točnijih tehnika računalnog vida i modela,” rekao je Nematzadeh za Digital Trends. "[Ovo bi moglo] doprinijeti modelima više razine obrade dubine i kretanja i generalizirati na računalno razumijevanje prirodnih slika."

Max Williams, istraživač umjetne inteligencije koji je pomogao u sastavljanju skupa podataka tisuće slika optičke iluzije za sustave računalnog vida, najsažetije postavlja odnos između općeg vida i optičkih iluzija: „Iluzije postoje jer naše oči i mozak rade neuredne i ad-hoc proces izdvajanja vizualne scene iz inače neshvatljivog svjetlosnog polja, stvorenog fizičkim svijetom od kojeg smo gotovo u potpunosti odvojeni,” rekli su za Digital Trendovi. "Ne mislim da je moguće vizualni sustav učiniti dovoljno izražajnim da bi se smatrao 'percepcijom' koja je također slobodna od iluzija."

Postizanje opće vizije

Da budemo jasni, postizanje općeg vida na ljudskoj razini (ili boljeg) za AI neće ih jednostavno obučiti da prepoznaju standardne optičke iluzije. Nikakva hiperspecifična sposobnost da, recimo, dekodira iluzije Magic Eyea s 99,9% točnosti u 0,001 sekundi neće zamijeniti milijune godina ljudske evolucije.

(Zanimljivo, strojni vid već ima vlastitu verziju optičkih iluzija u obliku suparničkih modela, zbog kojih mogu pogriješiti – kao u jednoj alarmantnoj ilustraciji – 3D printana igračka kornjača za pušku. Međutim, one ne donose iste evolucijske prednosti kao optičke iluzije koje djeluju na ljude.)

Ipak, natjerati strojeve da razumiju ljudske optičke iluzije i reagirati na njih na način na koji mi radimo, moglo bi biti vrlo korisno istraživanje.

I jedno je sigurno: Kada General Vision AI je postignut, pasti će na iste vrste optičkih iluzija kao i mi. Barem, u slučaju Illusory Expanding Hole, 86% nas.

Preporuke urednika

• Wix koristi ChatGPT kako bi vam pomogao da brzo napravite cijelu web stranicu
• OpenAI gradi novi tim koji će spriječiti da superinteligentna umjetna inteligencija postane skitnica
• Ove genijalne ideje mogle bi pomoći da umjetna inteligencija postane malo manje zla
• Čini se da bi Googleov AI alat za otkrivanje slika mogao funkcionirati
• AI bi mogao zamijeniti oko 7800 radnih mjesta u IBM-u kao dio pauze zapošljavanja