كيف ينظر النحل
وجه موضح من خلال كاميرا "عين النحل". A. داير و S. ويليامز (RMIT)، قدمها المؤلف.
كيف ينظر النحل ؟
النحل والدبابير يمكنهم التعرف على الوجوه
إن التعرف على الوجوه أمر أساسي لفهم كيفية تفاعلنا في المجتمعات المعقدة، وغالبًا ما يُعتقد أنه قدرة تتطلب تطوّر الدماغ البشري الكبير. لكن الأدلة الجديدة التي نشرناها في مجلة فرونتيرز في علم النفس تبين أن الحشرات مثل نحل العسل ( Apis mellifera ) والدبابير الأوروبية ( Vespula vulgaris ) تستخدم آليات معالجة بصرية مشابهة للإنسان ، مما يتيح التعرف على الوجه بشكل موثوق به.
هذا على الرغم من الحجم الصغير لأدمغة الحشرات. فهي تحتوي على أقل من مليون خلية دماغية ، مقارنة بـ 86000 مليون خلية تشكل دماغ بشري. إن فهم حجم الدماغ الذي يمكن أن يؤدي إلى حل المهام المعقدة بشكل فعال أمر مثير للاهتمام بالتأكيد، ولكن له أيضًا آثارًا عملية. إنه يسمح لنا بفهم كيفية تطور العقول الكبيرة، وكيفية التفكير في تصميم الذكاء الاصطناعي (AI) الذي قد يعكس كفاءة الأدمغة البيولوجية.
إلى من تنظر؟ من www.shutterstock.com
جهد ولكن معقدة
نحن حقا جيدون في التعرف على الوجوه المألوفة . فكر في حالة مقابلة صديق في محطة قطار حيث يوجد المئات من الأشخاص المارين، وكلها تتحرك في اتجاهات مختلفة. فجأة، نظرة على وجه مألوف في الطريق تعني أننا وجدنا الشخص المناسب.
يبدو ذلك بلا مجهود، ولكن حلول الذكاء الاصطناعي غالباً ما تصارع من أجل التعرف على الوجوه في المواقف المعقدة
تستند خبرتنا في التعرف على الوجوه إلى حد كبير على "المعالجة الشاملة" - وهي الإلتصاق معًا لميزات الوجه المختلفة لتوفير تمييز متفوق .يُعتقد أن هذه العملية هي عملية معرفية متطورة تتطور مع الخبرة في عرض الوجوه. وبمجرد أن نعرف وجهًا ما، فإن السمات المختلفة - مثل العينين والأنف والفم والأذنين - تتم معالجتها معًا كـ "الجشطالت" (وحدة تشتمل على جميع العناصر) للسماح لنا بالتعرف على الأفراد بشكل موثوق.
من المثير للاهتمام، في حين أن المعالجة الكلية تُستخدم عادةً في التعرف على الوجوه، عندما نصبح خبراء في مهام بصرية أخرى - مثل كوننا قاضيًا في عروض الكلاب أو جمع السيارات الكلاسيكية - فإن دماغنا يستخدم أيضًا معالجة شاملة لتمكين قدرات التعرف المتفوقة في تلك المناطق أيضًا .
ولذلك قد تكون المعالجة الكلية مبدأ عامًا للتعرف على الأشياء المهمة. وهذا مفيد على نطاق أوسع، لأنه يعني أن المعالجة الكلية يمكن أن تكون ذات قيمة لتطوير حلول الذكاء الاصطناعي المحسنة، مثل تحديد النباتات بسرعة تامة ودقيقة في صناعة AgTech سريعة النمو.
كنا مهتمين بمعرفة كم عام قد يكون مبدأ المعالجة الكلية في الحيوانات المختلفة، لذلك أقوم أنا وزملائي بتحديد كيفية اختبار الحشرات لمهام التعرف على الوجه.
نعم انهم مزعجون في نزهات - ولكن أدمغة الدبابير الأوروبية قادرة على التعرف على الوجه. من www.shutterstock.com
جلب على الحشرات
نحل العسل هو حيوان يسهل الوصول إليه لفهم المعالجة البصرية. يمكن تدريب النحل الفردي على تعلم مشاكل معقدة مقابل الحصول على مكافأة سكرية حلوة. في الآونة الأخيرة قمنا بتطوير طرق لاختبار الدبابير بنفس الطريقة.
يظهر بحثنا القائمة التي النحل والدبابير يمكن أن يتعلم التعرف على الوجوه البشرية.
وتبين أدلة أخرى - من مجموعة بحثية أمريكية - أن الدبابير الورقية ( Polistes fuscatus ) يمكن أن تتعلم بشكل موثوق للغاية وجوه الزنابير الورقية الأخرى ، ويبدو أنها طورت آليات دماغية متخصصة لمعالجة وجه الدبور .
ما كان مفقودا هو فهم ما إذا كان هذا يحدث في الحشرات بسبب التفسير البسيط لسمات الوجه الفردية، أو استخدام تفسير "صورة كاملة" أكثر تعقيدًا - معالجة شاملة للوجه - كما يحدث في البشر. قررنا اختبار إمكانية المعالجة الشاملة للوجه في كل من نحل العسل والدبابير الأوروبية ، باستخدام الأفراد المدربين لإكمال الاختبار باستخدام وجوه مخادعة.
اختبار معالجة الوجه
يوجد بالفعل اختباران مفيدان للغاية لتحديد أن الكائنات البشرية تستخدم معالجة شاملة للوجه: هذه هي التأثيرات الجزئية الكاملة ، وتأثير الوجوه المركبة .
و تأثير جزء كامل يكشف أنه عندما يتميز وجه مثل وينظر إلى العينين والأنف أو الفم في العزلة، فإنه من الصعب التعرف على وجه مقارنة عند عرض هذه الميزات في سياق الوجه الكامل.
و تأثير مركب وجه يشير إلى انخفاض كبير في دقة الأداء عند الصحيحة الميزات الداخلية وجه - وينظر في سياق الميزات الخارجية غير صحيحة - عيون تشبه والأنف والفم.
في المعالجة البشرية للوجوه المألوفة ، يتم لصق الميزات المختلفة المختلفة معًا في الجشطالت لتحسين دقة التعرف على الوجه.
تمثيل المعلومات قد ترى نحلة في وجه. أدريان داير ، قدمها المؤلف من www.shutterstock.com
أنا أعرف هذا الوجه
عندما استخدمنا هذه المبادئ لاختبار الحشرات ، كان كل من النحل والدبابير قادرين على تعلم الصور الأُناس (بالأبيض والأسود) للوجوه البشرية.
تم إعطاء كل من النحل والزنابير أربعة اختبارات منفصلة إضافية. وأظهرت النتائج أنه على الرغم من عدم وجود أي أسباب تطورية لمعالجة الحشرات البشرية في هذه الحشرات ، فإن أدمغتهم تتعلم الاعتراف الموثوق به عن طريق إنشاء تمثيلات شاملة للصور المعقدة. يضعون الميزات معا للتعرف على وجه بشري معين.
نحن نعلم الآن أن أدمغة الحشرات الصغيرة يمكن أن تعترف على الأقل بعدد محدود من الوجوه. هذا يشير إلى أنه في البشر ، فإن ميزة الدماغ الكبير قد تكون العدد الكبير من الأفراد الذين يمكننا تذكرهم. تساعدنا هذه المعلومات الجديدة على فهم كيف يمكن أن تكون خبرة معالجة الوجه المتطورة جداً ممكنة في البشر والرئيسيات الأخرى.
تشير الدلائل على أن المعالجة الشاملة من قبل الحيوانات المختلفة لمجموعة متنوعة من المشاكل البصرية المعقدة تشير إلى أن هذا قد يكون مقاربة مفيدة لاستكشاف لتطوير حلول الذكاء الاصطناعي للحصول على اعتراف موثوق به.
أدريان داير
أستاذ مشارك ، جامعة RMIT
ترجمة الدكتور طارق مردود
تعليقات
إرسال تعليق