Учёные натолкнулись на «аппаратный» предел распознавания образов

Результаты, полученные учёными из Института Вайцмана (Израиль) и Массачусетского технологического института (MIT), позволили им предположить существование в распознавании образов некоего «квантового» предела — минимального количества информации, которое должно содержать изображение, чтобы распознавание было успешным.

В экспериментах, о которых рассказывается в статье, опубликованной в сборнике PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), сравнивались возможности распознавания современных моделей компьютерного зрения и человеческого мозга. Для этого тысячам добровольцев с ресурса Mechanical Turk компании Amazon предлагались для идентификации серии изображений. Одни из них состояли из последовательно уменьшающихся фрагментов, вырезанных из более крупных картинок, в других ухудшалось разрешение.

Сравнение результатов показало, что люди намного лучше компьютеров распознают образы по фрагментам или по картинкам с уменьшенной детализацией, предположительно потому, что анализируют картинку не только снизу-вверх (от простых деталей к сложным), но и сверху-вниз — сравнивая с моделями, хранящимися в памяти.

Почти все добровольцы успешно справлялись с последовательно усложняющимися заданиями вплоть до некоторой точки, на которой практически все они «спотыкались». Граница оказалась столь резкой, что исследователи назвали её «фазовым переходом».

«Если изображение, уже почти не содержащее информации, лишить мельчайшего количества деталей, все внезапно теряют способность идентифицировать объект, — поясняет профессор Шимон Улльман (Shimon Ullman). — Это наводит на мысль, что возможности распознавания объектов жёстко предопределены, не зависят от нашего жизненного опыта и обучения и одинаковы для всех».

Эти «атомы распознавания» или MIRC (MInimal Recognizable Configuration) могут оказаться полезным инструментом для исследования функций человеческого мозга, а также для разработки более совершенных систем компьютерного зрения.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365