Random Image Experiment enthüllt die Bausteine ​​der menschlichen Vorstellungskraft

Hier ist ein merkwürdiges Experiment. Nehmen Sie etwas weißes Rauschen und verwenden Sie es, um eine Reihe von Bildern zu erzeugen, die im Wesentlichen zufällige Anordnungen von verschiedenfarbigen Blöcken sind. Zeigen Sie diese Bilder mehreren Personen und fragen Sie, ob eines der Bilder sie beispielsweise an ein Auto erinnert.

Meistens erscheinen diese zufälligen Bilder den Menschen als zufällig. Aber hin und wieder wird jemand sagen, dass ihn ein Bild an ein Auto erinnert. Legen Sie dieses Bild beiseite. Und wiederholen.

Nachdem Sie beispielsweise 100.000 Bilder auf diese Weise bewertet haben, erhalten Sie am Ende eine Reihe von im Wesentlichen zufälligen Bildern, die die Menschen an Autos erinnern. Nehmen Sie den Durchschnitt davon und Sie werden etwas Interessantes finden. Das resultierende Bild sieht in der Tat wie ein verschwommenes Auto aus, nicht wie eine bestimmte Art von Auto, sondern wie eine sehr allgemeine Vorlage davon.



Obwohl unser Datensatz nur aus weißem Rauschen besteht, taucht ein Auto auf, sagen Carl Vondrick und seine Freunde vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, die die Forschung durchgeführt haben.

Heute sagen diese Leute, dass dieser Prozess die visuelle Vorlage extrahiert, die das menschliche Gehirn verwendet, um Objekte wie Autos von Nicht-Autos zu unterscheiden. Und da dieser Prozess allein auf Geräuschen und Vorstellungskraft basiert, bieten Vondrick und Co. einen einzigartigen Einblick in die Natur der menschlichen Vorstellungskraft.

Die experimentellen Details sind relativ einfach. Vondrick und Co nutzen das rauschbasierte Verfahren, um Datensätze zu generieren, die aus 100.000 Bildern bestehen. Dann baten sie die Mitarbeiter von Amazons Mechanical Turk, jedes Bild als Auto zu klassifizieren oder nicht. Sie führen verschiedene Qualitätssicherungstests durch, damit sie nur Ergebnisse der leistungsstärksten Mitarbeiter einbeziehen.

In separaten Tests bitten sie die Arbeiter auch, Bilder von Menschen, Fernsehern, Flaschen, Sportbällen und so weiter zu finden. Wenn die ausgewählten Bilder gemittelt werden, entsteht jeweils eine unscharfe Vorlage dieser Objekte.

Eine der interessanten Entdeckungen, die Vondrick und Co. gemacht haben, ist, dass es kulturelle Unterschiede zwischen den Vorstellungen gibt, die in verschiedenen Teilen der Welt gebildet werden. Bitten Sie beispielsweise Menschen in Indien, Bilder auszuwählen, die sie an einen Sportball erinnern, und die resultierende Vorlage ist eine rote kreisförmige Unschärfe. Aber bitten Sie Leute aus den USA, die gleiche Übung zu machen, und das Ergebnis ist eine orange/braune Unschärfe.

Der Unterschied ist einfach zu erklären. Die beliebteste Sportart in Indien ist Cricket, das mit einem roten Ball gespielt wird. Aber in den USA sind die beliebtesten Sportarten American Football und Basketball, die mit orangen oder braunen Bällen gespielt werden. Die Kulturlandschaft hat eindeutig einen wichtigen Einfluss auf die menschliche Vorstellungskraft.

Ein bizarrer Befund ist, dass, als das Team Leute aus Singapur bat, Autos zu identifizieren, die resultierende Vorlage ein Auto von vorne zu zeigen scheint. Im Gegensatz dazu haben Menschen in den USA eine Vorlage erstellt, die ein Auto von der Seite zeigt. Warum das so ist, ist noch nicht klar.

Doch die Ergebnisse sind mehr als nur kurios. Vondrick und Co. haben die Vorlagen verwendet, um Bildverarbeitungsalgorithmen zu trainieren, und sagen, dass die Ergebnisse andere Trainingsmechanismen deutlich übertreffen. Zum Beispiel ist ein Bildverarbeitungsalgorithmus, der mit einer einzigen fantasievollen Vorlage eines Autos trainiert wurde, viel besser darin, Autos in anderen Bildern zu erkennen, als derselbe Algorithmus, der mit einem einzigen gewöhnlichen Bild eines Autos trainiert wurde.

Das ist eine faszinierende Arbeit, die einen wichtigen Einblick in die Natur des menschlichen Geistes gibt. Es bietet auch eine wichtige neue Möglichkeit, Bildverarbeitungsalgorithmen so zu trainieren, dass sie sich mehr wie Menschen verhalten.

Ein außergewöhnliches Merkmal der Vorstellungskraft ist, dass sie es Menschen ermöglicht, Objekte zu visualisieren, die sie noch nie gesehen haben. Computer sind noch weit davon entfernt, aber die Arbeit von Vondrick und Co. könnte ein wichtiges Sprungbrett sein. Wir hoffen, dass unsere Ideen die zukünftige Arbeit am Bau von Maschinen mit der Fähigkeit inspirieren, sich neue visuelle Konzepte genau wie ein Mensch vorzustellen, sagt das Team.

Ref: arxiv.org/abs/1410.4627 : Erwerb visueller Klassifikatoren aus der menschlichen Vorstellungskraft

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