Tváre neživého: Náš mozog a kúzlo pareidólie!

Tváre neživého: Náš mozog a kúzlo pareidólie!

Schopnosť rozpoznať tváre v neživých predmetoch je fascinujúci fenomén nazývaný tvárová pareidólia. Túto zmyslovú ilúziu možno vidieť napríklad v kávovej pene, na kmeňoch stromov alebo v oblakoch. Presné príčiny tohto vnímania ešte nie sú úplne pochopené. Výskumník z Univerzita Justusa Liebiga Giessen (JLU) Vnášajú do toho však trochu svetla a naznačujú, že je založená na simultánnej optimalizácii dvoch schopností ľudského mozgu: rozpoznávania tvárí a klasifikácie predmetov.

V nedávnej štúdii publikovanej v časopise PLOS Computational Biology vedci z JLU skúmali reakcie ľudského mozgu na zmyslové podnety a porovnávali ich s neurónovými sieťami vyvinutými pomocou umelej inteligencie. Zaujímavé je, že iba jedna špecifická neurónová sieť, trénovaná na tvárach aj predmetoch, vykazovala podobnú reakciu ľudského mozgu na črty tváre v neživých predmetoch. Prof. Dr. Katharina Dobs, profesorka aplikovanej informatiky, zdôrazňuje, že videnie tvárí v objektoch možno považovať za systematický vedľajší produkt optimalizácie mozgu.

Analýza neurónových sietí

Štúdia poukazuje na potenciál umelých neurónových sietí (ANN) na skúmanie zložitých javov ľudského videnia. ANN pozostávajú z uzlov prepojených prostredníctvom riadených spojení, podobne ako prirodzené neurónové siete v mozgu. Tieto spojenia majú rôzne hodnoty, nazývané váhy, a každá sieť vyžaduje tréning na optimalizáciu jej fungovania. Na dosiahnutie lepších výsledkov je možné nastaviť nastavovacie skrutky, ako sú závažia a aktivačné funkcie, ako je sigmoidná funkcia. Vstupná vrstva prijíma externé dáta, ktoré sa potom šíria cez sieť, až kým nevyústia do výstupnej vrstvy.

V kontexte fungovania neurónových sietí je dôležitá aj funkčná špecializácia. Štúdie ukázali, že siete trénované na rozpoznávanie objektov sú menej efektívne pri rozpoznávaní tváre a naopak. Siete, ktoré sú optimalizované pre obe úlohy, sú však rozdelené do samostatných systémov pre tváre a objekty. To sa odráža aj v spôsobe, akým má ľudský mozog oblasti so špecializovanými funkciami na rozpoznávanie tváre a porozumenie jazyka.

Evolučné perspektívy

Výskum naznačuje, že evolučný vývoj v ľudskom mozgu v priebehu miliónov rokov, keď sú umelé siete optimalizované prostredníctvom miliónov tréningových príkladov, viedol k podobnej funkčnej špecializácii v umelých neurónových sieťach. Sociálne interakcie a emocionálne zložky nehrajú pre umelú inteligenciu žiadnu rolu. Funkčná špecializácia je identifikovaná ako optimálna stratégia na vykonávanie týchto úloh.

Prof. Dobs je súčasťou iniciatívy Cluster of Excellence „The Adaptive Mind“ a tím JLU ponúka ako súčasť medzinárodný magisterský študijný program „Myseľ, mozog a správanie“.