Humans are able to robustly categorize images and can, for instance, detect the presence of an animal in a briefly flashed image in as little as 120 ms. Initially inspired by neuroscience, deep-learning algorithms literally bloomed up in the last decade such that the accuracy of machines is at present superior to humans for visual recognition tasks. However, these artificial networks are usually trained and evaluated on very specific tasks, for instance on the 1000 separate categories of ImageNet. In that regard, biological visual systems are more flexible and efficient compared to artificial systems on generic ecological tasks. In order to deepen this comparison, we re-trained the standard VGG Convolutional Neural Network (CNN) on two independent tasks which are ecologically relevant for humans: one task defined as detecting the presence of an animal and the other as detecting the presence of an artifact. We show that retraining the network achieves human-like performance level which is reported in psychophysical tasks. We also compare the accuracy of the detection on an image-by-image basis. This showed in particular that the two models perform better when combining their outputs. Indeed, animals (e.g. lions) tend to be less present in photographs containing artifacts (e.g. buildings). These re-trained models could reproduce some unexpected behavioral observations from humans psychophysics such as the robustness to rotations (e.g. upside-down or slanted image) or to a grayscale transformation.


翻译:人类能够对图像进行稳健的分类,并能够例如,在短短的闪光图像中发现动物的存在,在不到120米的距离内发现。最初受神经科学的启发,深层次学习的算法在过去十年里真正涌现起来,使机器的准确性目前比人类更适合进行视觉识别任务。然而,这些人工网络通常就非常具体的任务,例如1 000个不同的图像网络类别进行训练和评估。在这方面,生物视觉系统比一般生态任务的人工系统更加灵活和高效。为了深化这一比较,我们重新培训标准VGG 革命神经网络(CNN),执行两项与人类生态相关的独立任务:一项被定义为检测动物的存在,另一项被定义为检测文物的存在。我们表明,这些网络的再培训达到与人类相似的性能水平,这是在心理物理任务中报告的。我们还根据图像逐级比较了检测的准确性。这特别表明,两种模型在结合其产出时表现得更好。事实上,动物(例如,灰色的观察,或令人无法预料的图像)往往不那么,(例如,从地球物理学的模型中)包含某种直观的图像。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2021年7月14日
Arxiv
16+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Arxiv
12+阅读 · 2019年4月9日
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
14+阅读 · 2018年9月19日
VIP会员
相关资讯
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员