Tag Archives: лица

Что «видят» нейронные сети

авокадо под Google DeepDreamГугловский сервис DeepDream дает возможность обработки изображений через программу, которая «видит» странных животных и объекты в картинке. Так, выше — что я сделал с картинкой авокадо с помощью DeepDream (7 уровень, весьма глубокий, по клику открывается в полный размер). Оригинал:
авокадо

Как пишет википедия, «программа была написана для нахождения на картинках лиц и других паттернов, с целью автоматической их классификации». Но если программу продолжать натравливать на картинку для более глубокого поиска, тогда она и начинает находить лица и паттерны, там, где их, собственно, нет. Ну, или для любителей философии, там, где их не видит человек. А может авокадо так и выглядит на самом деле? :)

Картинки при этом получаются похожими на зрительные галлюцинации человека под психоделиками (по мнению опытных пользователей). Факт этот любопытен тем, что может означать функциональное сходство между зрительной корой человека и нейронной сетью искусственного интеллекта.

Еще одно недавнее исследование: ученые (Radford, Metz, & Chintala, 2015), тренируя особый тип нейронных сетей, generative adversarial networks, научили компьютер генерировать дизайны помещений (вполне неплохие, кстати), и лица людей. Так, давая фотографии улыбающихся женских лиц, дали задание выделить концепцию «улыбки» и соединить ее с концепцией «мужчина». В результате получается коллекция улыбающихся мужских лиц несуществующих людей. Пока еще, конечно, не совершенно, но сети учатся быстро.

лица, сгенерированные искусственным интеллектом

Как отмечает автор статьи в New Scientist (Aron, 2015), вполне скоро мы могли бы искать картинки в Гугле по описанию – сама картинка будет генерироваться на лету и будет абсолютно уникальна.

Недалек тот день, когда искусственный интеллект будет создавать гораздо лучшие и картины, и дизайны, как зданий, интерьеров, так и любых механизмов и приборов, и всего остального. Чем займемся мы — вот вопрос, на который пора начать отвечать.

Aron, J. (2015). Computer’s imagination creates human faces. New Scientist USA. December 5, 2015.

Radford, A., Metz, L., & Chintala, S. (2015). Unsupervised Representation Learning with Deep Convolutional Generative Adversarial Networks. arXiv.org. http://arxiv.org/abs/1511.06434

Разгадка NN и люди Х

модифицированная фотографияПродолжение триллера, начало здесь.

При показе одной хорошей и необычной фотографии, с целью узнать, на что будут смотреть люди, выяснилась любопытная вещь – значительная часть внимания была сосредоточена на одной девушке. Были высказаны предположения, чем это можно объяснить. Одна из гипотез касалась яркого банта на ее груди, и это можно было протестировать. Когда представилась возможность, я проверил этот вариант, убрав у девушки зеленый бант (фото в начале статьи, кликабельно).

Вот увеличение — слева оригинал, справа — модификация:
сравнение двух версийВ тестировании приняло участие 15 человек (5 мужчин и 10 женщин), возрастом от 23 до 49 лет, (средний возраст 33 года). Меньше на пять человек, чем в предыдущем, но это не так важно. Все остальные условия просмотра, в том числе, разрешение изображений и размер экрана монитора, были одинаковы.

Тепловые карты выставлялись с различными фильтрами, и как видите, иногда это расставляет акценты несколько иначе. Смотрите, что получилось:
тепловая карта просмотра, фильтр одинтепловая карта просмотра, фильтр дватепловая карта просмотра, фильтр триДля сравнения, тепловая карта оригинала (справа) и модифицированной фотографии:
сравнение двух тепловых картТеперь наша девушка уже вовсе не так привлекательна для глаз. Внимание уходит чуть ниже, на другую женщину с бантом. Новая женщина, с кисловатым выражением лица и с фиолетовым бантом, привлекает внимание, хотя и не так много, как первая – возможно, из-за темного по цвету банта и расположения подальше от центра. Это вновь подтверждает тезис о том, что если женщина хочет быть привлекательной для глаз, в буквальном смысле, стоит озаботиться яркими/контрастными аксессуарами, и располагаться максимально близко к центру.

На этом можно было бы и закончить эту историю, которая так просто разрешилась. Однако если вы заметили, один из очагов внимания ушел к мужчинам, и рядом с центром очага сидит вот этот человек:человек в очкахКак видите, ему удается оставаться почти незамеченным, даже если смотреть на него в упор – центр одного из очагов внимания рядом с ним, но не на нем! Никто из респондентов его не замечал и не отмечал ничего необычного. Конечно, кто-то скажет, что это просто отражение света или неба в очках, но мы же не настолько наивны, чтобы поверить в эту версию! Перед нами, очевидно, на выбор: либо сверхчеловек, который по неосторожности не затушил свои суперглаза-лазеры, либо северокорейский аналог гугл-очков. Другие мужчины, если посмотреть, были более предусмотрительны. Мы видим, как мужчина отшатнулся, в последний момент осознав, что его сфотографировали, но сохранил самообладание, чтобы не смутиться.

Ким Чен Ын, хорошая попытка, но мы тебя раскусили – девушка с бантом специально была посажена так, чтобы отвлечь наше внимание. Но что может противостоять научному мышлению, ай-трекеру и трем бокалам гоанского рома?

Загадка NN

фотография Ильи Питалева: Торжественное собрание участников Народной армии КНДР на стадионе имени Ким Ир Сена в честь 100-летия со дня рождения Ким Ир Сена, в Пхеньяне, в апреле 2012 годаВыше – фотография Ильи Питалева: Торжественное собрание участников Народной армии КНДР на стадионе имени Ким Ир Сена в честь 100-летия со дня рождения Ким Ир Сена, в Пхеньяне, в апреле 2012 года. Фотография вошла в шортлист 2013 Sony World Photography Awards. Действительно запоминающаяся, драматичная работа. По клику открывается в полный размер.

Фотография была показана на прошлой неделе 20 участниками исследования, (17 женщин, 3 мужчин), средний возраст 30 лет, на 24 дюймовом мониторе, в хорошем разрешении, в свободном просмотре в течение 5 секунд. Показ был осуществлен в рамках продолжающегося исследования картин и фотографий Как мы смотрим на картины. Эта фотография привлекла внимание своей необычностью — например, отсутствием центрального персонажа, и двумя разными по цветам массивами людей.

Есть идеи, что привлечет ваше (и 20 людей) внимание больше всего, прежде чем вы продолжите читать дальше? Хороший шанс проверить свою интуицию, между прочим :)

Лица людей – реальное пиршество для глаз социального животного, человека. Тут их много, и есть куда посмотреть. Логично было бы предположить массивное сравнивание двух когорт людей – военных и гражданских. Логично было бы увидеть и однородное мимолетное разглядывание большинства лиц.

Посмотрим на тепловую карту. Тепловая карта внимания представляет из себя пространственное распределение фиксаций взглядов. Алгоритм рассчитывает гауссово распределение всех фиксаций в соответствии с их длительностью, значением и нормализует амплитуду. Затем эти расчеты применяют ландшафт распределения к визуальному образцу, используя градиенты цвета. Строго говоря, такая карта показывает куда смотрели респонденты, но не объясняет, почему они туда смотрели. Карты представляют визуальное, простое, и интуитивное представление большого объема данных и важны для первоначального осмотра результатов, и определить основные регионы интереса.
Ниже несколько видов тепловых карт:
тепловая карта вниманиятепловая карта внимания, черно-белаятепловая карта с контрастомПочему молодая женщина с зеленым бантом в традиционной праздничной одежде (чосон-от, если не ошибаюсь) привлекла так много внимания?

Фиксации(желтые точки) и саккады, быстрые движения глаз от одного объекта к другому (желтые линии):
фиксации и саккады рассматривания фотографииЧисло фиксаций взглядов:
число фиксаций взглядов

Как видите, в среднем каждый участник смотрел на девушку два раза.

Да кто ж она такая и почему все её увидели и разглядывали?!
загадочная женщинаМожет быть её лицо выглядит как-то необычно или это уже придумывание причин, и мне это кажется?

Кстати, как быстро вы найдете вы женщину в тёмно-синей одежде? Это еще раз напоминает о том, что если вы женщина и хотите быть привлекательной (для глаза), одевайтесь ярче. Кроме того, быть на периферии снимка в буквальном смысле мешает быть в центре внимания!

Есть тенденция замечать известного или любимого человека в толпе очень быстро, особенно в ситуациях, когда мы ожидаем или хотим это увидеть. Но здесь явно не такая ситуация. Есть тенденция замечать необычное и была бы девушка голой или в костюме клоуна, вопросов  бы не было.

Мое мнение такое: сочетание яркого зеленого банта с розовым цветом платья, в окружении менее яркого фона, молодость, и близость к центру картинки сделали девушку самой привлекательной частью работы. Другая возможность: бант на груди девушки похож на голову кролика (!), а мы склонны замечать животных очень быстро (Когда последний раз вы видели пантеру?). Наконец, еще вариант – это просто артефакт.

Есть у кого-нибудь идеи объяснения или гипотезы, которые можно было бы проверить? Например, фотошопом поменять эту женщину на другую и посмотреть, как изменится просмотр, или что-то подобное? Изучение визуального искусства – дело трудоемкое, но увлекательное.

P.S. Я надеюсь, в Северной Корее мой блог не читают, но на всякий случай хотелось, чтобы женщину после этой статьи не только не расстреляли, а сделали бы ответственным работником индустрии моды этой суровой страны :)

Необычайная лёгкость красоты

три женских лица до усреднения— Вопросы есть?
— Никак нет.
— Все понятно?
— Так точно!
— Красота!

Одним из самых интересных феноменов красоты является красота средних значений. Я писал об этом ранее.

Используя онлайн-приложение Лаборатории Исследования Лиц, под руководством Лизы ДеБрюне и Бена Джонса, при Институте Нейронауки и Психологии Университета в Глазго, я сделал несколько иллюстраций.

В начале статьи – три лица, которые были взяты для усреднения. Ниже – лицо, которое получилось в результате слияния.усредненное лицо после слияния с тремя лицами

К ним я добавил ещё три лица:шесть женских лиц

Результат:

результат слияния 6 женских лиц

Ещё три лица:девять женских лиц

Их среднее значение:

результат слияния 9 женских лиц

Как видите, с каждым разом «дитя» становится как красивее каждого из  «родителей», так и привлекательнее вообще. Вот результат продолжения манипуляций — число на фото означает сколько лиц участвовало в усреднении.

усредненные лица

После многокрастного усреднения привлекательность приближается к максимальным значениям и перестаёт расти, во всяком случае, так драматично, как в начале.

Но почему вообще возникает привлекательность в таких случаях и чем это можно объяснить? Одна из причин – лёгкость обработки информации. Это – скорость и лёгкость операций мозга, связанных с категоризацией и восприятием стимула (Winkielman, Schwarz, Fazendeiro, & Reber, 2003). Лёгкость обработки очень часто ассоциируется с положительными эмоциями – либо от того, что если сам процесс идёт быстро и без трудностей,  и это доставляет наслаждение мозгу; либо лёгкость ассоциируется в мозге с уже знакомым и безопасным. Это было отчасти подтверждено – когда людям показывают лёгкие для обработки стимулы, активность в мускулах (замеряемая электромиографией), связанных с улыбкой возрастает (Winkielman & Caccioppo, 2001).

В недавней работе, которая еще не опубликована, группа ученых (Halberstadt, Pecher, Zeelenberg, Wai, and Winkielman) обнаружила, что морфинг (слияние) лиц двух известных привлекательных людей создаёт еще более привлекательное лицо, но только если эти люди не известны в стране, в которой происходят измерения. Например, если мы «сольём» лица двух греческих телеведущих и получим на выходе среднее лицо, оно покажется нам красивее его «родителей», только потому что мы их не знаем. Но когда мы проделаем тоже самое с хорошо известными нам лицами, то результат их слияния покажется нам менее привлекательным. Это подтверждает гипотезу лёгкости обработки – хорошо знакомые нам лица обрабатываются быстрее, чем новое лицо.

В серии экспериментов, опубликованных на днях в журнале Journal of Experimental Social Psychology, учёные давали различные задания, в том числе по «родителям» классифицировать образовавшиеся средние лица.
Выяснилось, что чем более усреднёнными лица становились, тем труднее становилась такая задача. И чем труднее становилось, тем менее привлекательными становились усреднённые лица, тогда как в контрольной группе их привлекательность росла.

Другой эксперимент, когда участникам показывались усреднённые лица от межрасовых «родителей», показал, что лицо становится красивым, но только в общей категории красивых лиц, но не особенно красивым в категориях красивых лиц той или иной расы. То есть, лица детей китайца и русского могут быть красивыми вообще, но не очень красивыми с точки зрения и китайца и русского.

Получается, что внесение какой-либо дополнительной информации или когнитивной нагрузки в мгновенную операцию по оценке привлекательности лица, уменьшает её скорость и лёгкость исполнения, и приводит к уменьшению привлекательности. Многие вопросы еще остаются, разумеется, но на сегодняшний день можно довольно уверенно сказать, что красота — это легкость понимания, без лишних вопросов.

Halberstadt, J., & Winkielman, P. (2013). Easy on the eyes, or hard to categorize: Classification decreases the appeal of facial blends. Journal of Experimental Social Psychology. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jesp.2013.08.004.

Winkielman, P., Schwarz, N., Fazendeiro, T., & Reber, R. (2003). The hedonic marking of processing fluency: Implications for evaluative judgment. In J. Musch & K. C. Klauer (Eds.), The Psychology of Evaluation: Affective Processes in Cognition and Emotion. (pp. 189-217). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum.

Winkielman, P., & Cacioppo, J. T. (2001). Mind at ease puts a smile on the face: Psychophysiological evidence that processing facilitation increases positive affect. Journal of Personality and Social Psychology, 81, 989-1000.

Внимание к лицам

ПопрошайкаПарочка похожих по тематике статей из последних журналов:

Мы лучше распознаем лица людей, обладающих высоким статусом, по сравнению с людьми с низким статусом. При этом лучше работает социо-пространственная память (кого и где мы видели). Это все следствия феномена предпочтения внимания по отношению к лицам людей с высоким статусом – наш мозг выделяет больше ресурсов на это (Ratcliff et al., 2011). Происходит это, вероятно, потому, что чтение эмоций на лице человека с высоким статусом очень полезно для выживания, особенно если учесть популярное представление о том, что мы миллионы лет формировались как люди, живя небольшими группами до 100 человек. Теперь мы живем в совершенно других условиях, но наш мозг практически не изменился и продолжает руководствоваться полезными практиками первобытного человека. Интересно, а есть ли различия в восприятии человека с высоким статусом и человека с еще более высоким статусом? Уделяется ли все внимание менеджера начальнику своего босса, и если так, то боссу приходится мириться с недостаточным вниманием себе у подчиненных, когда поблизости его начальник.

Интересно, что то же самое происходит с нами, когда мы видим лица красивых людей. (Koranyi & Rothermund, 2011). Это необходимо для определения подходящего партнера, но что делать, чтобы человек уже остановился засматриваться на других самочек, с точки зрения эволюции? Потому что постоянные оглядывания на красивых особей мешают развитию отношений с существующим партнером. Психологи предположили, что это ориентирование (к красивым лицам противоположного пола) должно ослабевать, когда существующий рядом человек показывает свою романтическую привязанность. И подтвердили эту гипотезу – когда привлекательный потенциальный партнер отвечает взаимностью, показывая сигналы своего расположения, процесс предпочтение внимания к другим привлекательным лицам подавляется. Происходит это все, разумеется, автоматически, на подсознательном уровне, и мы едва ли можем контролировать это. А вот каким образом у находящегося рядом человека в мозге происходит оценка того, что предполагаемый партнер уж слишком засматривается на других особей, и самое время показать ему признаки романтического влечения? И что происходит с нашим вниманием, когда мы смотрим на очень красивое лицо человека с очень высоким статусом?!

Koranyi, N., & Rothermund, K. (2011). When the grass on the other side of the fence doesn’t matter: Reciprocal romantic interest neutralizes attentional bias towards attractive alternatives. Journal of Experimental Social Psychology, In Press, Accepted Manuscript. Doi: 10.1016/j.jesp.2011.06.012.

Ratcliff, N. J., Hugenberg, K., Shriver, E. R., & Bernstein, M. J. (2011). The allure of status: High-status targets are privileged in face processing and memory. Personality and Social Psychology Bulletin, 37(8), 1003-1015.

Фото отюда.