إن التعرف على الوجوه أمر أساسي لكيفية تفاعلنا في المجتمعات المعقدة ، وغالبًا ما يُعتقد أنه قدرة تتطلب تطوّر الدماغ البشري الكبير.
لكن الأدلة الجديدة التي نشرناها في الحدود في علم النفس يظهر أن الحشرات مثل نحل العسل (أبيس mellifera) والدب الأوروبي (Vespula vulgarisاستخدام آليات المعالجة البصرية المشابهة للإنسان ، والتي تتيح التعرف على الوجه بشكل موثوق به.
هذا على الرغم من الحجم الصغير لأدمغة الحشرات. فهي تحتوي على أقل من مليون خلية دماغية ، مقارنة بـ 86,000 مليون التي تشكل دماغ الإنسان.
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.
جهد ولكن معقدة
نحن حقا جيدة 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 المسافة 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 سريعة التدخلات بسرعة ودقة في النمو السريع صناعة AgTech.
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.
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.
أبحاثنا الحالية تظهر ذلك نحل العسل و الدبابير يمكن أن تتعلم التعرف على وجوه البشر.
أدلة أخرى - من مجموعة بحثية أمريكية - تبين أن الدبابير الورقية (Polistes fuscatus) يمكن أن تتعلم بشكل موثوق للغاية وجوه الدبابير الورقية الأخرى ، ويبدو أنها طورت آليات الدماغ المتخصصة ل معالجة وجه الدبابير.
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 المواد البشرية تستخدم معالجة شاملة للوجه: هذه هي جزء من الواقع كله، و تأثير مركب الوجه.
• جزء من الواقع كله تكشف أنه عندما يُنظر إلى ملامح الوجه مثل العينين والأنف والفم بمعزل عن الآخر ، يكون من الصعب التعرف على الوجه مقارنةً بالوقت الذي يتم فيه عرض هذه الميزات في سياق الوجه الكامل.
• تأثير مركب الوجه يشير إلى الانخفاض الكبير في دقة الأداء عند مشاهدة ميزات الوجه الداخلية الصحيحة - مثل العين والأنف والفم - في سياق الميزات الخارجية غير الصحيحة.
في المعالجة البشرية للوجوه المألوفة ، يتم لصق الميزات المختلفة المختلفة معًا في الجشطالت لتحسين دقة التعرف على الوجه.
أنا أعرف هذا الوجه
عندما استخدمنا هذه المبادئ لاختبار الحشرات ، كان كل من النحل والزنابير 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 الاصطناعى للحصول على اعتراف موثوق به.
نبذة عن الكاتب
أدريان داير ، أستاذ مشارك ، جامعة RMIT
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
