隨著人工智能的發(fā)展，計(jì)算機(jī)現(xiàn)在可以以類似的效率識(shí)別人臉--麻省理工學(xué)院（MIT）麥戈文腦科學(xué)研究所的神經(jīng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)被訓(xùn)練來(lái)識(shí)別人臉和其他物體的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人驚訝的類似于大腦的策略來(lái)將它們?nèi)糠诸悺?/p>

3月16日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的這一發(fā)現(xiàn)表明，數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化塑造了人類大腦中的電路，優(yōu)化了我們的面部識(shí)別系統(tǒng)。

“人類大腦的解決方案是將人臉的處理與物體的處理分開(kāi)，”Katharina Dobs解釋說(shuō)，她在麻省理工學(xué)院認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)教授Nancy Kanwisher的實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任博士后。她所訓(xùn)練的人工網(wǎng)絡(luò)也是如此?！岸@也是我們假設(shè)任何接受過(guò)識(shí)別人臉和對(duì)物體進(jìn)行分類訓(xùn)練的系統(tǒng)會(huì)找到的解決方案，”她補(bǔ)充說(shuō)。

"這兩個(gè)完全不同的系統(tǒng)已經(jīng)找出了一個(gè)好的解決方案是什么。而這感覺(jué)非常深刻，"Kanwisher說(shuō)。

功能特殊的大腦區(qū)域

20多年前，Kanwisher和她的同事們?cè)诖竽X的顳葉中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)對(duì)臉部有特殊反應(yīng)的小點(diǎn)。這個(gè)區(qū)域被他們命名為紡錘狀臉部腦區(qū)，是Kanwisher和其他人發(fā)現(xiàn)的專門(mén)用于特定任務(wù)的許多大腦區(qū)域之一，如檢測(cè)書(shū)面文字、感知聲樂(lè)歌曲和理解語(yǔ)言。

Kanwisher說(shuō)，當(dāng)她探索人類大腦是如何組織的時(shí)候，她一直對(duì)這種組織的原因感到好奇?！按竽X是否真的需要特殊的機(jī)器來(lái)識(shí)別面部和其他功能？”她說(shuō)：“‘為什么的問(wèn)題’在科學(xué)中是非常困難的。但通過(guò)一種被稱為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)，她的團(tuán)隊(duì)至少可以發(fā)現(xiàn)不同的系統(tǒng)會(huì)如何處理類似的任務(wù)?！?/p>

Dobs現(xiàn)在是德國(guó)吉森大學(xué)的研究小組組長(zhǎng)，她收集了數(shù)十萬(wàn)張圖像，用來(lái)訓(xùn)練臉部和物體識(shí)別的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這些圖片包括1700多個(gè)不同人的臉和數(shù)百種不同的物體。所有這些都被提交給了網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有任何關(guān)于哪個(gè)是哪個(gè)的線索?！拔覀儚奈锤嬖V系統(tǒng)，其中有些是人臉，有些是物體。所以它基本上只是一個(gè)大任務(wù)，”Dobs說(shuō)?！八枰R(shí)別人臉的身份，以及一輛自行車或一支筆?！?/p>

當(dāng)程序?qū)W會(huì)識(shí)別物體和人臉時(shí)，它將自己組織成一個(gè)信息處理網(wǎng)絡(luò)，其中包括專門(mén)用于人臉識(shí)別的單元。像大腦一樣，這種專業(yè)化發(fā)生在圖像處理的后期階段。在大腦和人工網(wǎng)絡(luò)中，面部識(shí)別的早期步驟涉及更多的一般視覺(jué)處理機(jī)制，而最后階段則依賴面部專用的組件。

目前還不知道人臉處理機(jī)制是如何在發(fā)育中的大腦中產(chǎn)生的，但根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)，Kanwisher和Dobs說(shuō)網(wǎng)絡(luò)不一定需要一個(gè)先天的人臉處理機(jī)制來(lái)獲得這種專業(yè)化?！拔覀儧](méi)有在我們的網(wǎng)絡(luò)中建立任何與臉有關(guān)的東西，”Kanwisher說(shuō)?！斑@些網(wǎng)絡(luò)在沒(méi)有得到臉部特定的推動(dòng)的情況下，設(shè)法隔離了自己?！?/p>

Kanwisher說(shuō)，看到深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將自己分離成獨(dú)立的部分用于臉部和物體的識(shí)別是令人激動(dòng)的。她說(shuō)：“這就是我們20多年來(lái)一直在研究的大腦，”她說(shuō)。“為什么我們?cè)诖竽X中有一個(gè)單獨(dú)的人臉識(shí)別系統(tǒng)？這告訴我，這是因?yàn)檫@就是優(yōu)化的解決方案的樣子?！?/p>

現(xiàn)在，她渴望使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)問(wèn)類似的問(wèn)題，即為什么其他大腦功能的組織方式是這樣的。她說(shuō)：“我們有一個(gè)新的方法來(lái)問(wèn)為什么大腦是以這種方式組織的。我們?cè)谌祟惔竽X中看到的結(jié)構(gòu)，有多少會(huì)通過(guò)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)來(lái)做類似的任務(wù)而自發(fā)產(chǎn)生？”