Rozpoznávání obliceje není tak slozité, jak bylo dríve predpokládáno

Rozpoznání obliceje urázelo vedce po celé generace. Jak muze lidský mozek s takovou lehkostí spáchat tak mnoho individuálních tvárí? Studie zverejnená tento týden v casopise Bunka zjistí, ze rozpoznání obliceje muze být mnohem jednodussí, nez jsme si mysleli.
Prerusení výzkumu odhaluje tajemství vnímání obliceje.

Kdyz se podíváme na výber tvárí, nase mozky dokázou osvetlit ty známé, aniz by se vubec snazily. Tento hladký proces prichází tak prirozene, ze vetsina lidí nikdy nedá druhou myslenku.

Ale nekdo, kdo delá tento fenomén druhou myslenkou, je Doris Tsao, profesor biologie a biologického inzenýrství na Kalifornském technologickém institutu v Pasadene.

Behem posledních let Prof. Tsao provedl celou radu experimentu, které se pokusily dostat se na konec vnímání obliceje.

V predchozích studiích prof. Tsao a její kolegové pouzívali funkcní vysetrení pomocí MRI k vyhledávání príslusných oblastí mozku u lidí a jiných primátu.

Konkrétne nalezli sest regionu, které jsou zodpovedné za identifikaci tvárí. Tyto oblasti, oznacované jako oblicejové záplaty, se nacházejí ve spodním casovém (IT) mozku, coz je oblast, o které je známo, ze se podílí na vizuálním zpracování.

Face patchy a oblicejové bunky

Kazdá ze sesti náplastí je plná neuronu, které jsou silne ohnivé, kdyz jsou ve tvári ve srovnání s jinými objekty. Profesor Tsao a tým nazývají tyto neurony "oblicejové bunky". Ukázali také, ze umelé stimulace techto bunek v opicích makaku narusilo jejich vnímání tvárí mnohem více nez jiné objekty.

Drívejsí teorie vedly k tomu, ze kazdá z bunek uvnitr techto oblastí mozku predstavuje urcitou tvár. To vsak neznamená pravdivé vyzvánení. "Muzete potenciálne rozpoznat 6 miliard lidí, ale v IT kortexu nemáte 6 miliard tvárových bunek," vysvetluje profesor Tsao. "Musel existovat nejaké jiné resení."

V poslední studii prof. Tsao a postdoctorální kolega Steven Le Chang vykopali hloubeji do funkce oblicejových bunek. Ukázali, ze kazdá z bunek predstavuje urcitou osu v multidimenzionálním prostoru, kterou výzkumníci nazývají jako "oblicejový prostor".

Podobne jako cervená, modrá a zelená kombinují tak, aby produkovaly vsechny barvy, mohou být tyto osy spojeny tak, aby vytvárely vsechny mozné obliceje.

Tým zacal "navrhnout 50-dimenzionální prostor, který by mohl reprezentovat vsechny tváre." Polovina rozmeru byla prirazena k tvaru obliceje, jako je vzdálenost mezi ocima, a dalsích 25 bylo prirazeno k dalsím prvkum, vcetne textury a tónu pleti.

Oni pouzívali makak opice jako model. Vlozením elektrod do obliceju na oblicej by mohli zaznamenávat cinnost jednotlivých bunek. Kazdá tvár, která byla prezentována makaku, vyvolala pomernou odezvu v oblicejových bunkách v závislosti na rozdílech v jedné ose.

Dekódování algoritmu

V návaznosti na to tým navrhl algoritmus, který by mohl dekódovat tváre z neurálních odpovedí samotných. Jinými slovy, tím, ze jednoduse zmerili cinnost techto bunek tváre, vedci mohli vygenerovat predstavu o obliceji, kterou opice pozorovala. Kdyz byly obrazy generované algoritmem porovnány se skutecnými obrázky, byly témer totozné.

Snad prekvapive stacilo, aby signály z více nez 200 neuronu uvnitr jen dvou oblicejových patchu rekonstruovaly tváre. V jedné zásuvce bylo 106 bunek a 99 v druhé.

"Lidé vzdy ríkají, ze obrázek stojí za tisíc slov, ale rád bych rekl, ze obraz obliceje stojí asi 200 neuronu."

Prof. Doris Tsao

Finální hrebík v rakev teorie jednoho neuronu a jedné tváre byl v záveru poslední cásti studie zatracen na místo. Profesori Tsao a Chang zjistili, ze rada velmi odlisných obliceju muze zpusobit, ze jednotlivé oblicejové bunky "vystrelí presne stejným zpusobem".

Bylo to neocekávané zjistení, jak ríká prof. Tsao: "To pro nás bylo zcela sokující, vzdy jsme mysleli, ze oblicejové bunky jsou slozitejsí. Ale ukázalo se, ze kazdá oblicejová bunka práve merí vzdálenost podél jedné osy prostoru obliceje a je slepý k ostatním funkcím. "

Ackoli existuje rada kroku, které se musí objevit mezi zobrazením obrázku a odezvou bunek obliceje, mohou být barevné kosti rozpoznávání obliceje prekvapive jednoduché. Tyto výsledky se nemusí vztahovat pouze na rozpoznání obliceje. Namísto toho "tato práce naznacuje, ze jiné objekty mohou být kódovány podobne jednoduchými souradnicovými systémy," vysvetluje prof. Tsao.

Tato znalost by mohla podnítit vytvárení inovativních aplikací pro umelou inteligenci. Profesor Tsao dodává: "Mohlo by to být inspirací pro nové algoritmy strojového ucení pro rozpoznávání obliceju. Navíc nás prístup by mohl být pouzit k zjistení, jak jednotky v hlubokých sítích kódují dalsí veci, jako jsou objekty a vety."

Dozvíte se více o vnímání obliceje a o tom, jak vytvárí lidskou zkusenost.

Nespavost: Vse, co potrebujete vedet

Obsah Príciny Príznaky a symptomy Druhy Lécba Domácí léky Diagnóza Rizikové faktory Nespavost je porucha spánku, která pravidelne postihuje miliony lidí po celém svete. Strucne receno, jedinci s nespavostí povazují za obtízné usnout nebo usnout. Úcinky mohou být znicující. Nespavost bezne vede k ospalosti behem dne, letargii a obecnému pocitu, ze je nemocná, a to jak dusevne, tak i fyzicky.

(Health)

Laserové odstranení vlasu soudní spory na vzestupu

Laserové odstranení chloupku se popularizovalo od té doby, co se v polovine devadesátých let stalo komercne dostupným. Tento nárust popularity má vsak nevýhodu - dramatický nárust soudních sporu, zejména proti nelécive vyskoleným praktikum. Laserové odstranení chloupku je nyní jedním z nejbeznejsích kosmetických procedur provádených v USA.

(Health)