Rozpoznawanie twarzy jest umiejętnością nie tylko ludzką. Australijscy naukowcy z RMIT University twierdzą, że malutkie mózgi pszczół i os są również w stanie rozpoznać ludzką twarz.

Rozpoznawanie twarzy jest kluczowe dla naszego współdziałania w złożonych społeczeństwach i często uważa się, że jest to umiejętność wymagająca wyrafinowanego i dużego mózgu. Ale nowe badania, które zostały opublikowane w „Frontiers in Psychology” pokazują, że owady, takie jak pszczoła miodna (Apis mellifera) i osa europejska (Vespula vulgaris), wykorzystują mechanizmy przetwarzania obrazu podobnie, jak ludzie, co umożliwia im rozpoznawanie twarzy.

Dzieje się tak pomimo niewielkiego rozmiaru mózgów owadów. Ich mózgi zawierają mniej niż milion komórek mózgowych, w porównaniu z 86 miliardami, które składają się na ludzki mózg. Zrozumienie, jaki rozmiar mózgu umożliwia sprawne rozwiązywanie złożonych zadań, jest z pewnością interesujące, ale ma również praktyczne implikacje. Pozwala to zrozumieć, jak duże mózgi mogły ewoluować. Może to również wpłynąć na projektowanie sztucznej inteligencji, która mogłaby odzwierciedlać wydajność mózgów biologicznych.

Ludzie są naprawdę dobrzy w rozpoznawaniu znajomych twarzy. Nie mamy problemu z wyłowieniem z tłumu setek ludzi poruszających się w różnych kierunkach twarzy przyjaciela. Wydaje się, że jest to łatwe, ale rozwiązania sztucznej inteligencji często mają problemy z rozpoznawaniem twarzy w złożonych sytuacjach.

Nasze doświadczenie w rozpoznawaniu twarzy jest w dużej mierze oparte na „sklejaniu” różnych rysów twarzy w celu zapewnienia najwyższej rozpoznawalności. Uważa się, że jest to wyrafinowany proces poznawczy, który rozwija się wraz z doświadczeniem oglądania twarzy. Po zapoznaniu się z twarzą i jej szczególnymi cechami, jak oczy, nos, usta i uszy – dane te są przetwarzane razem, jako jednostka, która zawiera wszystkie te elementy, aby umożliwić nam niezawodne rozpoznawanie osób. Gdy wszystkie elementy pasują, wtedy nasz mózg podpowiada nam, że znamy tą osobę.

Takie przetwarzanie informacji przez nasze mózgi może tyczyć się nie tylko twarzy, ale także innych przedmiotów. Takie postawienie sprawy może pomóc przy opracowywaniu ulepszonych rozwiązań sztucznej inteligencji, takich jak szybka i dokładna identyfikacja inwazyjnych roślin w uprawach czy rozpoznawaniu chorób roślin. Ale zastosowań będzie znacznie więcej.

Podobnie ma się sprawa u owadów – twierdzą badacze z RMIT University. Pszczoła miodna jest wdzięcznym do badania stworzeniem. Pojedyncze pszczoły mogą zostać przeszkolone, aby uczyć się złożonych problemów w zamian za słodką nagrodę. Ostatnio udało się badaczom nakłonić do tego również osy.

– Nasze obecne badania pokazują, że pszczoły miodne i osy mogą nauczyć się rozpoznawać ludzkie twarze – stwierdził Adrian G. Dyer. Wskazał on także na inne badania, w których dowiedziono, że osy potrafią rozpoznawać inne osy i wydaje się, że wyewoluowały wyspecjalizowane mechanizmy w mózgach służące do przetwarzania tego typu informacji.

Badacze przetestowali możliwości rozpoznawania ludzkiej twarzy zarówno u pszczoły miodnej, jak i osy europejskiej, używając wyszkolonych osobników do wykonania testów z manipulowanymi twarzami.

Badacze zaprezentowali owadom w pierwszym z testów same cechy szczególne – oczy, nos, usta i uszy, bez pełnej twarzy. Kiedy te cechy są postrzegane w kontekście pełnej twarzy, sytuacja wydaje się być prostsza. W drugim teście prawidłowe cechy twarzy – jak oczy, nos i usta – są postrzegane w kontekście nieprawidłowych cech zewnętrznych.

– Kiedy użyliśmy tych zasad do testowania owadów, zarówno pszczoły, jak i osy były w stanie uczyć się achromatycznych (czarno-białych) obrazów ludzkich twarzy. Zarówno pszczoły, jak i osy otrzymały cztery dodatkowe oddzielne testy – zaznaczył Dyer.

Wyniki testów pokazały, że mózgi tych owadów uczą się niezawodnego rozpoznawania. Tworzą one całościowe reprezentacje pojedynczych elementów, łączą te cechy, by rozpoznać złożone obrazy, w tym ludzką twarz.

– Teraz wiemy, że małe mózgi owadów mogą niezawodnie rozpoznać co najmniej ograniczoną liczbę twarzy. Sugeruje to, że zaletą naszego wielkiego mózgu może być bardzo duża liczba osób, które możemy zapamiętać. Ta informacja pomaga nam zrozumieć, jak bardzo zaawansowane umiejętności przetwarzania twarzy mogły ewoluować u innych naczelnych – zaznaczył Dyer.

 

 

 

 

Źródło: The ConversationRMIT University, DziennikNaukowy