Einfache visuelle Illusion Dupes Computer

Sogar Computer durch optische Täuschungen ausgetrickst werden können, findet eine neue Studie.

Solche Forschung kann helfen, geben Aufschluss über die Funktionsweise von Vision im Gehirn und führen zu besseren Computer Erkennung von Bildern, Wissenschaftler hinzugefügt.

Optische Täuschungen, besser bekannt als visuelle Illusionen nutzen wie das Gehirn wahrnimmt, was die Augen auf eine Art und Weise sagen, das eine Vielzahl von Tricks auf die Psyche spielt. Zum Beispiel können diese Illusionen dazu führen, dass Menschen zu sehen, etwas, das nicht vorhanden ist, oder etwas nicht sehen, die gibt es, oder sehen eine unrealistische Darstellung des Objekts, oder eine Sache als mindestens zwei völlig unterschiedliche Dinge. Durch die Untersuchung, wie Illusionen das Gehirn täuschen, erfahren Forscher mehr über das Gehirn Innenleben

"In den meisten Fällen Illusionen wirklich nützlich sein können", sagte Forscher Astrid Zeman, kognitive Neurowissenschaftler an der Macquarie University in Australien. "Zum Beispiel wir Fernsehen und kontinuierlichen Bewegung statt eines flackernden von Standbildern zu sehen."

Eine klassische visuelle Illusion ist die Müller-Lyer Illusion, wo Pfeilspitzen und Pfeil Schwänzen die wahrgenommene Länge einer Zeile beeinflussen. Wenn Pfeilspitzen an beiden Enden einer Linie liegen, lassen sie es eine Linie von gleicher Länge kürzer aussehen; Wenn diese durch Pfeil Schwänzen ersetzt werden, lassen sie es länger aussehen. [Auge Tricks: Galerie der bildenden Illusionen]

Es gibt laufende Diskussionen darüber, was die Müller-Lyer Illusion im Gehirn verursacht. Erfahren Sie mehr experimentierten Wissenschaftler mit Bilderkennung Computermodell entwickelt, um imitieren die Hirnzentren Vision um zu sehen, die bestimmte Muster von Fehlern ähnlich wie erwartet von der Illusion erzeugen könnte.

"Vor kurzem viele Computermodelle haben versucht zu imitieren, wie das Gehirn visuellen Informationen verarbeitet, weil es so gut, ist", sagte Zeman. "Wir sind in der Lage, alle Arten von Veränderungen in der Beleuchtung und Hintergrund behandeln, und wir noch Objekte erkennen, wenn sie bewegt, gedreht oder deformiert worden sind. Ich war neugierig zu sehen, ob alle die guten Aspekte der Objekterkennung kopiert auch hat das Potenzial, Aspekte der visuellen Verarbeitung zu kopieren, die Fehleinschätzungen produzieren könnte."

Die Wissenschaftler entdeckten, dass diese künstlichen Mimik des Gehirns durch die Illusion getäuscht bekommen könnte.

"Was ist spannend über diese Ergebnisse vorstellen, was in Zukunft passieren würde," sagte Zeman LiveScience. "Wenn wir Roboter mit künstlichen Gehirnen, die modelliert werden von unserem Gehirn bauen, die Implikation ist, dass diese Roboter Illusionen auch viel sehen würde, wie wir es tun." Durch Nachahmung die erstaunliche Genauigkeit, Flexibilität und Robustheit, die wir haben, Objekte zu erkennen, konnte wir auch kopieren werden mögliche Fehler in Berechnung, die sich manifestieren in visuelle Illusionen."

Einen Computer austricksen

Die Forscher zeigten zuerst Paare von Zeilen, die ein Computer-Modell des menschlichen Sehens. Jedes Paar hatte eine Zeile, die länger als die andere war. Jede Zeile hatte sowohl eine Pfeilspitze und ein Pfeilende oder ein "X" an beiden Enden. Das Computermodell, HMAX, benannt hatte, zu erraten, welche Linie länger war, und es wurde gesagt, wenn es richtig war, und wenn es falsch war. Auf diese Weise trainiert die Ermittler das System korrekt zu ermitteln, wie lange und kurze Zeilen mit 90-prozentiger Genauigkeit aussehen.

"Wir trainieren ein biologisch plausible Modell und Blick auf den Einfluss der Bilder, denen es ausgesetzt ist", sagte Zeman. "Wenn wir dieses visuellen Systems als etwas, was, die wir in einem Roboter zu implantieren denken, bedeutet dies, dass wir jede Menge Roboter in verschiedenen Umgebungen aufwachsen können. Sobald unsere Roboter gereift sind und gelernt haben, Dinge zu sehen, wir können dann ihre Gehirne smash zu öffnen, um zu sehen, was sie denken. "Das ist etwas, das wir nicht ganz mit dem Menschen."

Die Wissenschaftler testeten dann das System mit Paaren von Linien. Wieder hatte jedes Paar eine Zeile, die länger als die andere war. Aber diesmal hatte die oberste Zeile immer zwei Pfeil-Tails und unterm Strich hatte immer zwei Pfeilspitzen. Beim Menschen wenn beide Linien tatsächlich die gleiche Länge sind, wird die obere Zeile länger aussehen.

Die Forscher fanden heraus, das Modell war in der Tat leicht anfällig für die Illusion verlieren etwa 0,8 bis 1,6 Prozent Genauigkeit. Auch war die Auswirkung auf das Modell stärker als der Winkel der Lamellen von Pfeilspitzen und Pfeil Schwänzen noch akuter, ebenso wie mit den Menschen war.

"Ich war wirklich aufgeregt, als wir zum ersten Mal einer illusorischen Wirkung sah — wir hatten nicht erwartet, dass überhaupt, dies geschieht", sagte Zeman.

Wie Illusionen des Geistes trick

Diese Befunde können eine Reihe von möglichen Erklärungen für die Illusion beseitigen. Zum Beispiel in der Vergangenheit Wissenschaftler hatte spekuliert diese Illusion wurde durch menschliche Gehirne falsch interpretiert, Pfeilspitzen und Pfeil Tails als Tiefenhinweise verursacht – in modernen Umgebungen, Räume, Gebäude und Straßen präsentieren boxy Szenen mit vielen Kanten und so Menschen unwissentlich führen könnte Vorhersagen über Tiefe machen, wann immer sie über Ecken und Kanten laufen. Jedoch da diese Computer-Modell nicht mit 3D-Bildern ausgebildet wurde, können diese Erkenntnisse diese Idee nicht ausschließen. [Die 10 größten Geheimnisse des Geistes]

Zuvor hatten Forscher auch vermutet, dass diese Illusion durch menschliche Gehirne mehr Fokus auf allgemeine Informationen über Formen statt auf ihre Bestandteile entstanden. Es scheint jedoch, dass nicht um entweder mit dem Modell wahr zu sein.

Alles in allem lassen diese Erkenntnisse die Illusion hängt nicht unbedingt von der Umweltschutzes oder irgendwelche Regeln Leute erfahren Sie mehr über die Welt. Vielmehr kann es ergeben sich aus eine inhärente Eigenschaft wie das visuelle System Informationen verarbeitet, die weitere Aufklärung erfordert.

Zukünftige Forschung könnte dazu beitragen, dass die Computer Illusionen, zu erkennen, so dass sie Unmöglichkeiten und Paradoxien ablehnen können. "Sehr wichtig, zum Beispiel, kann das sein wenn die Abstände und Größen der Objekte im Ziel-Tracking-Systeme nach zu urteilen," sagte Zeman.

Die Forscher wollen nun eine Reihe von verschiedenen optischen Täuschungen, vor allem diejenigen Modell wo gibt es laufende Diskussionen darüber, was sie verursacht.

"Es gibt so viele visuelle Illusionen, die aus existieren, und neue aus die ganze Zeit kommen," sagte Zeman. "Diese Illusionen bringen Licht neue Fragen, wie wir wahrnehmen der Welt und die Annahmen, die wir über die Welt machen. Derzeit gibt es keine bestehenden formellen und umfassenden Katalog von Illusionen, also eine Richtung für die künftige Entwicklung zu Pool zusammen all dieses Wissen wäre."

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-15 Februar in der Fachzeitschrift PLOS ONE.

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