Human vision is foveated and active: resolution is highest at the fovea and falls off towards the periphery, and fixations are actively directed to locations of interest. Building a machine system that processes information in the same way lets us study gaze behavior in a controlled setting where the system's components and objectives are known. The emergence of gaze characteristics can therefore be examined systematically, which may in turn inform our understanding of biological vision. This requires a model that can sample like the fovea, handle various tasks from classification to dense prediction, and be trained concurrently with a fixation policy. In our study, we present such a system and study its capabilities and the fixation policies that emerge from it. Our system, FoAViS, samples visual input by adopting the established log-polar foveation and accumulates information in a 2D spatial memory. Due to its 2D structure, the same memory can be read out globally for classification or densely for semantic segmentation, without any architectural change. Fixations are drawn from a 2D map by a policy trained concurrently with the task. We find that learned fixation policies select more informative, task-specific locations than non-learned heuristics. These policies also shape the task representations in a beneficial way: for both classification and segmentation, models trained concurrently with a policy outperform models trained with random locations, even when the latter are provided with learned scanpaths. Moreover, these scanpaths exhibit similarities to human gaze behavior by capturing aspects of empirical scanpath characteristics. Our work marks an important step away from standard passive, single-pass architectures, towards biologically grounded models of vision. It opens a path for studying goal-directed gaze behavior and information representation in the visual system.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

面向具身操作的高效视觉–语言–动作模型:系统综述
专知会员服务
28+阅读 · 2025年10月22日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
【CVPR 2022】视觉提示调整(VPT),Vision Prompt Tuning
专知会员服务
32+阅读 · 2022年3月12日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能与战争的未来
专知会员服务
3+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员