یادگیری ماشینی در جستجوی اسرار مغزی کامپیوتر کشف کرد انسان‌ها چگونه چهره‌ها را تشخیص می‌دهند

حمیدرضا تائبی (هوش مصنوعی)

سامانه‌‌ای که موسسه تحقیقات و فناوری ماساچوست طراحی کرده است به طور ناخودآگاه و بر مبنای تکنیک خودش و بر پایه آموزش‌هایی که دیده بود بر اساس چهره‌های نمونه، موفق به شناسایی چهره افراد شد.

 

به نظر می‌رسد، ماشین‌ها از مدت‌ها قبل موفق شده‌اند در حوزه زیست‌شناسی محاسباتی به انسان‌ها نزدیک شوند. در همین ارتباط یک تیم از پژوهشگران مرکز مغز-ذهن و ماشین‌ CBMM (سرنام Center for Brains, Minds and Machines) وابسته به موسسه MIT کشف کردند سامانه‌ای که از سوی آن‌ها در ارتباط با تشخیص چهره‌ طراحی شده بود به طور ناگهانی و خودبه‌خود این توانایی را به دست آورد تا چهره افراد را صرفنظر از تغییر وضعیت چهره شناسایی کند. توانمندی این سامانه در تشخیص چهره‌ها باعث شد تا تئوری قبلی ارائه شده از سوی این گروه که در ارتباط با چگونگی نحوه تشخیص چهره از سوی مردم بود و بر پایه اسکن ام‌آ‌ر‌آی از مغز نخستی‌سانان (Primates) به دست آمده بود مورد تایید قرار گیرد.

این سامانه که هنوز نامی برای آن تعیین نشده است، یک مدل محاسباتی بوده که نشان می‌دهد مغز انسان چگونه قادر است چهره افراد را شناسایی کند. این سامانه به منظور تشخیص چهره‌های خاصی بر مبنای تصاویر نمونه‌ای که توسط آن‌ها تغذیه می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فرآیند یادگیری نقاط قرار گرفته در چهره‌ها، برنامه یک مرحله پردازش میانی را ایجاد کرد که  قادر است به جای آن‌که روی جهت یک عکس متمرکز شود از چرخش و زاویه چهره استفاده کند. این چرخش می‌تواند با زاویه 45 درجه از مرکز انجام شود اما نباید در جهت مستقیم باشد. همین موضوع باعث می‌شود تا اگر چرخشی در تصویر یک چهره رخ دهد، این سامانه باز هم بتواند یک چهره را به درستی شناسایی کند. در نتیجه تا زمانی که چهره با نمونه اولیه‌ای که در اختیار سامانه قرار دارد، مطابقت داشته باشد یک وضعیت تقارن آینه‌ای را به وجود می‌آورد و به این شکل به سامانه اجازه می‌دهد فرآیند تشخیص را به درستی انجام دهد.

این کشف هیجان زیادی در دانشمندان به وجود آورده است، به سبب آن‌که به آن‌ها اجازه می‌دهد، درک کنند چگونه مغز نخستیسانان فرآیند تشخیص چهره را انجام می‌داد. در ظاهر این‌گونه به نظر می‌رسد که سامانه فوق از رویکردی مشابه با نخستی‌سانان در فرآیند تشخیص چهره استفاده کرده است. هر چند در این خصوص هنوز هم نمی‌توان اظهارنظر دقیقی ارائه کرد. توماس پوگیو، استاد مغز و علوم شناختی دانشگاه MIT و همچنین مدیر مرکز CBMM در این ارتباط گفته است: «این دستاورد اثبات این موضوع نیست که ما درک کرده‌ایم قضیه از چه قرار است. مدل‌ها گونه‌ای از داستان‌های مصور و واقعی به ویژه در حوزه زیست‌شناسی هستند. بنابراین برای من جای تعجب خواهد بود اگر فکر کنم همه چیز به این سادگی است. اما این یک نشانه قوی است که نشان می‌دهد ما در مسیر درستی قرار داریم.»

پژوهشگران این سامانه یادگیری ماشینی در مطالعه خود از شبکه‌ عصبی عمیق استفاده کرده‌اند. شبکه‌ای که از سوی شرکت‌‌های بزرگی همچون مایکروسافت، گوگل و فیسبوک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شرکت‌ها در نظر دارند سامانه‌های تشخیص چهره را به اندازه‌ای ارتقا دهند تا به شکل دقیق‌تری فرآیند تشخیص چهره را مدیریت کنند. تشخیص این موضوع که ما چگونه می‌توانیم چهره‌ها را تشخیص دهیم به سامانه‌های تشخیص چهره کمک خواهد کرد تا به شکل قابل توجهی بهتر و دقیق‌تر کار کرده و در نتیجه به طور گسترده‌تر و کاربردی‌تر در دنیای فناوری مورد استفاده قرار گیرند.