Volti nell'inanimato: il nostro cervello e la magia della pareidolia!

Volti nell'inanimato: il nostro cervello e la magia della pareidolia!

La capacità di riconoscere i volti negli oggetti inanimati è un fenomeno affascinante chiamato pareidolia facciale. Questa illusione sensoriale può essere vista, ad esempio, nella schiuma del caffè, sui tronchi degli alberi o nelle nuvole. Le cause esatte di questa percezione non sono ancora del tutto chiare. Ricercatore del Università Justus Liebig Giessen (JLU) Tuttavia, fanno luce su questo aspetto e suggeriscono che si basa sull’ottimizzazione simultanea di due capacità del cervello umano: riconoscere i volti e classificare gli oggetti.

In un recente studio pubblicato sulla rivista PLOS Computational Biology, gli scienziati della JLU hanno esaminato le risposte del cervello umano agli stimoli sensoriali e le hanno confrontate con le reti neurali sviluppate utilizzando l'intelligenza artificiale. La cosa interessante è che solo una specifica rete neurale, addestrata sia sui volti che sugli oggetti, ha mostrato una risposta simile nel cervello umano alle caratteristiche facciali degli oggetti inanimati. La Prof. Dr. Katharina Dobs, Professoressa di Informatica Applicata, sottolinea che vedere i volti negli oggetti può essere visto come un sottoprodotto sistematico dell'ottimizzazione del cervello.

Analisi delle reti neurali

Lo studio evidenzia il potenziale delle reti neurali artificiali (ANN) per esplorare fenomeni complessi della visione umana. Le ANN sono costituite da nodi collegati tramite connessioni dirette, simili alle reti neurali naturali nel cervello. Queste connessioni hanno valori diversi, chiamati pesi, e ogni rete richiede formazione per ottimizzarne il funzionamento. Le viti di regolazione come i pesi e le funzioni di attivazione, come la funzione sigmoide, possono essere regolate per ottenere risultati migliori. Lo strato di input riceve dati esterni, che vengono poi propagati attraverso la rete fino a raggiungere lo strato di output.

Nel contesto del funzionamento delle reti neurali, anche la specializzazione funzionale è importante. Gli studi hanno dimostrato che le reti addestrate per il riconoscimento degli oggetti sono meno efficienti nel riconoscimento dei volti e viceversa. Tuttavia, le reti ottimizzate per entrambe le attività sono divise in sistemi separati per volti e oggetti. Ciò si riflette anche nel modo in cui il cervello umano ha regioni con funzioni specializzate per il riconoscimento facciale e la comprensione del linguaggio.

Prospettive evolutive

La ricerca suggerisce che lo sviluppo evolutivo nel cervello umano nel corso di milioni di anni, mentre le reti artificiali vengono ottimizzate attraverso milioni di esempi di addestramento, ha portato a una specializzazione funzionale simile nelle reti neurali artificiali. Le interazioni sociali e le componenti emotive non hanno alcun ruolo per l’intelligenza artificiale. La specializzazione funzionale viene identificata come la strategia ottimale per lo svolgimento di questi compiti.

Il Prof. Dobs fa parte dell'iniziativa Cluster of Excellence "The Adaptive Mind" e il team della JLU offre un programma di master internazionale "Mente, cervello e comportamento" come parte di questo.