2016-2022 All Rights Reserved.平安財(cái)經(jīng)網(wǎng).復(fù)制必究 聯(lián)系QQ280 715 8082 備案號:閩ICP備19027007號-6
本站除標(biāo)明“本站原創(chuàng)”外所有信息均轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng) 版權(quán)歸原作者所有。
盡管它們的視覺系統(tǒng)簡單,但果蠅能夠基于視線單獨(dú)地可靠地區(qū)分個(gè)體。這是一項(xiàng)任務(wù),即使是一生都在研究果蠅(Drosophila melanogaster)的人。研究人員現(xiàn)在已經(jīng)建立了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),模仿果蠅的視覺系統(tǒng),可以區(qū)分和重新識別蒼蠅。這可能使全世界成千上萬的實(shí)驗(yàn)室使用果蠅作為模型生物進(jìn)行更多的縱向工作,觀察個(gè)體果蠅如何隨時(shí)間變化。它還提供了證據(jù)表明,不起眼果蠅的視力比以前認(rèn)為的更清晰。
在一個(gè)跨學(xué)科項(xiàng)目中,圭爾夫大學(xué)和密西沙加多倫多大學(xué)的研究人員將果蠅生物學(xué)方面的專業(yè)知識與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,建立了一種基于生物學(xué)的算法,通過低分辨率的果蠅視頻進(jìn)行攪拌,以測試它是否在物理上具有這種約束的系統(tǒng)可能完成這樣一個(gè)困難的任務(wù)。
果蠅的復(fù)眼很小,可以獲取有限的視覺信息,估計(jì)有29個(gè)單位的平方(圖1A)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,一旦圖像由果蠅處理,它只能區(qū)分非常廣泛的特征(圖1B)。但是最近發(fā)現(xiàn)果蠅可以通過微妙的生物技巧提高它們的有效分辨率(圖1C),這使得研究人員相信視力可以對蒼蠅的社會生活做出重大貢獻(xiàn)。結(jié)合他們的視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看起來很像深度卷積網(wǎng)絡(luò)(DCN)的發(fā)現(xiàn),帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)問:“我們能夠模擬能夠識別個(gè)體的飛行大腦嗎?”
他們的計(jì)算機(jī)程序具有與果蠅相同的理論輸入和處理能力,并且在兩天內(nèi)對一只蒼蠅的視頻進(jìn)行了訓(xùn)練。然后,它能夠在第三天可靠地識別相同的飛行,其中F1得分(一種結(jié)合精度和召回的度量)為0.75。令人印象深刻的是,對于沒有蠅腦生物學(xué)限制的算法,這僅比0.85和0.83的分?jǐn)?shù)略差。為了進(jìn)行比較,當(dāng)給出一個(gè)更容易的任務(wù),即將一只蒼蠅的“面部照片”與其他20個(gè)地方相匹配時(shí),經(jīng)驗(yàn)豐富的人類飛行生物學(xué)家只能得到0.08的分?jǐn)?shù)。隨機(jī)幾率為0.05。
根據(jù)Jon Schneider的說法,該論文的第一作者本周將在PLOS ONE上發(fā)表,該研究指出“誘人的可能性,不僅僅是能夠識別廣泛的類別,果蠅能夠區(qū)分個(gè)體。所以當(dāng)一個(gè)人登陸時(shí)在另一個(gè)旁邊,它是“嗨鮑勃,嘿愛麗絲”“。
Graham Taylor,一位機(jī)器學(xué)習(xí)專家和CIFAR Azrieli全球?qū)W者在機(jī)器和大腦學(xué)習(xí)計(jì)劃中,對于在視覺任務(wù)中擊敗人類的前景感到興奮。“許多深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序試圖復(fù)制和自動(dòng)化人類的能力,如面部識別,自然語言處理或歌曲識別。但它們很少超出人類的能力。因此,找到算法可以勝過人類的問題令人興奮。”
實(shí)驗(yàn)在多倫多密西沙加大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,該實(shí)驗(yàn)室是CIFAR兒童與大腦發(fā)展項(xiàng)目的高級研究員Joel Levine。他對這樣的研究未來寄予厚望。“將深度學(xué)習(xí)模型與神經(jīng)系統(tǒng)配對的方法非常豐富。它可以告訴我們模型,神經(jīng)元如何相互通信,它可以告訴我們整個(gè)動(dòng)物。這是一種令人興奮的事情。它是未開發(fā)的領(lǐng)土。”
Schneider總結(jié)了各學(xué)科之間的工作:“像這樣的項(xiàng)目是神經(jīng)生物學(xué)家和機(jī)器學(xué)習(xí)研究人員共同合作的一個(gè)完美舞臺,可以揭示任何系統(tǒng)生物學(xué)或其他方式學(xué)習(xí)和處理信息的基本原理。”
2016-2022 All Rights Reserved.平安財(cái)經(jīng)網(wǎng).復(fù)制必究 聯(lián)系QQ280 715 8082 備案號:閩ICP備19027007號-6
本站除標(biāo)明“本站原創(chuàng)”外所有信息均轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng) 版權(quán)歸原作者所有。