Scienziati dell'Istituto di problemi matematici di biologia dell'Accademia delle scienze russa hanno creato una rete neurale che controlla il suo "sguardo" e cerca oggetti in un'immagine percepita più o meno allo stesso modo degli organi della vista e del cervello umano, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Neural Networks.
"Il modello sviluppato offre una spiegazione semplice e inaspettata per un processo cognitivo molto complesso di ricerca e riconoscimento di oggetti in un'immagine percepita dai nostri occhi", afferma Yakov Kazanovich dell'Istituto di problemi matematici di biologia dell'Accademia delle scienze russa a Pushchino. Secondo lui, la rete neurale creata dal suo team dovrebbe aiutare i neurofisiologi a capire come funziona la visione umana reale.
Negli ultimi dieci anni, centinaia di programmatori e dozzine di grandi aziende IT hanno creato innumerevoli sistemi di visione artificiale in grado di riconoscere vari oggetti in un'immagine percepita e classificarli. I moderni robot, motori di ricerca e droni possono utilizzare questi dati per una varietà di scopi, ad esempio per aggirare gli ostacoli o trovare un cliente durante la consegna di un pacco.
Nonostante gli enormi progressi in questo settore, gli scienziati non sanno ancora praticamente nulla su come funziona la visione umana e animale e su come riusciamo a classificare e riconoscere automaticamente anche oggetti che non abbiamo mai visto prima.
Pertanto, come dice Casanovic, molte caratteristiche della coscienza umana, della percezione della realtà e della visione rimangono ancora un mistero per neurofisiologi e psicologi. Ad esempio, gli scienziati hanno discusso a lungo sul motivo per cui una persona può facilmente trovare oggetti "contrastanti" in una grande varietà di altre strutture che sono diverse da lui, ma allo stesso tempo hanno difficoltà a trovare diverse figure nascoste in un piccolo numero di oggetti simili.
Kazanovich e il suo collega Roman Borisyuk hanno fatto un grande passo avanti verso la risoluzione di questo problema creando un sistema di intelligenza artificiale che, risolvendo questi problemi, si comporta esattamente allo stesso modo di una persona.
La sua caratteristica principale, come dicono gli scienziati, è che consiste in una moltitudine di strutture relativamente indipendenti, i cosiddetti "ensemble", in cui i neuroni producono vibrazioni speciali. Una di queste strutture diventa una sorta di "conduttore" che controlla il lavoro degli altri "ensemble" e assegna loro dei compiti, mentre gli altri insiemi sono essenzialmente oggetti che la rete neurale "vede" nell'immagine.
Gli "ensemble" competono costantemente tra loro per l'influenza sul "conduttore" e sul funzionamento dell'intera rete neurale nel suo complesso. Il modo in cui procede questa competizione, come dimostrano gli esperimenti e i calcoli di Casanovich, riflette quasi idealmente il principio della visione umana ed è simile allo "scivolare" del nostro sguardo sull'immagine durante la ricerca di oggetti con diversi gradi di "contrasto".
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Questo modello, sperano gli scienziati, aiuterà i neurofisiologi non solo a trovare strutture simili nel cervello di umani e scimmie, ma anche a capire come funzionano, il che ci avvicinerà alla creazione di sistemi di visione artificiale "naturali".
