Notícies Notícies

Torna a la pàgina principal
Vés enrere

Un estudi evidencia la naturalesa intrínsecament no lineal dels camps receptius en la visió

Un estudi evidencia la naturalesa intrínsecament no lineal dels camps receptius en la visió

Segons un treball liderat per Marcelo Bertalmío, investigador del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions, publicat a la revista de el grup Nature, Scientific Reports, el qual proposa un canvi de paradigma tant per a la ciència de la visió com per a la intel·ligència artificial.

08.10.2020

Imatge inicial

S'anomena camp receptiu (RF) d'una neurona a la regió de l'espai en què la presència d'un estímul altera la resposta d'aquesta mateixa neurona. Les neurones visuals, així com els fenòmens de percepció visual en general, davant els estímuls visuals es comporten seguint funcions altament no lineals (en matemàtiques, els sistemes no lineals representen fenòmens el comportament dels quals no és expressable com la suma dels comportaments dels seus descriptors).

En canvi, els models de visió que s'usen en ciència es basen en la noció de camp receptiu lineal; en intel·ligència artificial i machine learning, les xarxes neuronals artificials, a l'estar basades en models clàssics de visió, fan servir també camps receptius lineals. "El modelatge de la visió basat en un camp receptiu lineal presenta diversos problemes inherents: el model lineal varia per a cada estímul, pressuposa un conjunt de funcions de base per al sistema visual, i entra en conflicte amb estudis recents sobre el funcionament de les neurones", afirma Marcelo Bertalmío, primer autor d'un estudi recentment publicat a la revista de el grup Nature, Scientific Reports.

El treball proposa modelar el camp receptiu d'una manera no lineal, introduint el concepte de camp receptiu intrínsecament no lineal o INRF

L'article proposa modelar el camp receptiu d'una manera no lineal, introduint el camp receptiu intrínsecament no lineal o INRF. Un treball realitzat per Marcelo Bertalmío, Alex Gómez-Villa, Adrián Martín, Javier Vázquez-Corral i David Kane, investigadors del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, juntament amb Jesús Malo, investigador de la Universitat de València.

Un enfocament amb implicacions d'ampli abast

El camp receptiu intrínsecament no lineal (INRF), a més de ser fisiològicament més plausible i d'incorporar el principi de representació eficient, té una propietat clau amb implicacions d'ampli abast: per a diversos fenòmens de la ciència de la visió en què es pretengui predir les respostes del sistema a un estímul determinat, mentre un RF lineal varia per a cada estímul, el INRF pot romandre constant sota diferents estímuls.

Bertalmío afegeix: "També hem demostrat que les xarxes neuronals artificials amb mòduls INRF en lloc de filtres lineals tenen un rendiment notablement millorat i emulen millor la percepció humana bàsica". Aquesta recerca posa de manifest la naturalesa intrínsecament no lineal dels camps receptius en la visió i suggereix un canvi de paradigma, tant per a la ciència de la visió com per a la intel·ligència artificial.

Treball de referència:

Marcelo Bertalmío, Alex Gómez-Villa, Adrián Martín, Javier Vázquez-Corral, David Kane,  Jesús Malo (2020), “Evidence for the intrinsically nonlinear nature of receptive fields in vision", Scientific Reports, 1 d'octubre, 10, 16277. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-73113-0

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit