Зрительная ошибка мозга оказалась полезной функцией, которой нет у искусственного интеллекта
Зрительная иллюзия, которую обычно считают ошибкой мозга, оказалась следом полезного механизма обработки информации. Учёные из Йоркского университета показали, что недавний визуальный опыт меняет координаты объекта в мозге приматов, тогда как современные системы искусственного интеллекта (ИИ) продолжают ориентироваться почти исключительно на текущие пиксели.
Команда использовала эффект последействия движения. Если некоторое время смотреть на объект, движущийся в одну сторону, а затем перевести взгляд на неподвижный предмет, его положение кажется слегка смещённым в противоположную сторону. Такая особенность связана с тем, что мозг воспринимает сцену не как набор независимых кадров, а постоянно корректирует восприятие с учётом предыдущих сигналов.
В эксперименте люди действительно видели смещение неподвижных объектов. Похожий сдвиг возникал в активности нижней височной коры макак, которая участвует в распознавании объектов. Сам тестовый кадр при разных условиях оставался одинаковым. Значит, мозг перестраивал внутреннее представление о положении предмета на основе того, что видел непосредственно перед ним.
С искусственными нейросетями результат оказался другим. Исследователи проверили обычные прямые, рекуррентные и современные модели для обработки видео. Системы хорошо определяли координаты объектов, но практически не воспроизводили эффект адаптации.
Проблема оказалась не в способности найти предмет, а в отсутствии динамики, которая меняет внутреннее представление после предыдущего зрительного опыта. Похожий разрыв между человеком и компьютерным зрением уже проявлялся в задачах с движением и меняющейся сценой.
Авторы смогли искусственно внести в признаки нейросетей изменения, измеренные в коре приматов, после чего модели начали демонстрировать похожее смещение. В опубликованной в работе исследователи называют такой адаптивный перерасчёт одним из недостающих компонентов современных систем машинного зрения.
Вывод не означает, что ИИ нужно специально учить ошибаться. Зрительная иллюзия служит индикатором более общего свойства мозга: биологическое зрение учитывает историю сигналов и постоянно перестраивает внутреннюю картину мира. Ранее похожий подход уже помогал делать нейросети устойчивее, когда разработчики переносили в модели особенности зрения приматов.