Despite years of research and the dramatic scaling of artificial intelligence (AI) systems, a striking misalignment between artificial and human vision persists. Contrary to humans, AI relies heavily on texture-features rather than shape information, lacks robustness to image distortions, remains highly vulnerable to adversarial attacks, and struggles to recognise simple abstract shapes within complex backgrounds. To close this gap, here we take inspiration from how human vision develops from early infancy into adulthood. We quantified visual maturation by synthesising decades of research into a novel developmental visual diet (DVD) for AI vision. Guiding AI systems through this human-inspired curriculum, which considers the development of visual acuity, contrast sensitivity, and colour, produces models that better align with human behaviour on every hallmark of robust vision tested, yielding the strongest reported reliance on shape information to date, abstract shape recognition beyond the state of the art, and higher resilience to image corruptions and adversarial attacks. Our results thus demonstrate that robust AI vision can be achieved by guiding how a model learns, not merely how much it learns, offering a resource-efficient route toward safer and more human-like artificial visual systems.


翻译:尽管经过多年研究以及人工智能(AI)系统规模的急剧扩大,人工视觉与人类视觉之间仍存在显著的不匹配。与人类不同,AI 严重依赖纹理特征而非形状信息,对图像畸变缺乏鲁棒性,极易受到对抗攻击,且在复杂背景中难以识别简单的抽象形状。为弥合这一差距,本文从人类视觉从婴儿早期到成年的发展过程中汲取灵感。我们通过综合数十年研究成果,为 AI 视觉量化了视觉成熟度,并构建了一种新颖的发展视觉饮食(DVD)。引导 AI 系统通过这种受人类启发的课程(该课程考虑了视觉敏锐度、对比敏感度和色彩的发展),所产生的模型在所有测试的鲁棒视觉特征上都与人类行为更加一致,实现了迄今为止报道的最强的形状信息依赖、超越现有水平的抽象形状识别能力,以及对图像损坏和对抗攻击更高的抵抗力。因此,我们的结果表明,通过引导模型如何学习(而不仅仅是学习多少),可以实现鲁棒的 AI 视觉,这为构建更安全、更类人的人工视觉系统提供了一条资源高效的途径。

0
下载
关闭预览

相关内容

【博士论文】面向开放式世界的鲁棒智能体
专知会员服务
23+阅读 · 2025年12月10日
视觉中的生成物理人工智能:综述
专知会员服务
36+阅读 · 2025年1月26日
利用人工智能提升战术级目标定位能力
专知会员服务
33+阅读 · 2024年12月4日
工业机器视觉中的生成式人工智能综述
专知会员服务
51+阅读 · 2024年9月1日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年7月13日
【人机融合智能】人机融合智能的现状与展望
产业智能官
11+阅读 · 2020年3月18日
计算机视觉方向简介 | 人脸表情识别
计算机视觉life
36+阅读 · 2019年5月15日
【学科发展报告】计算机视觉
中国自动化学会
43+阅读 · 2018年10月12日
计算机视觉简介:历史、现状和发展趋势
北京思腾合力科技有限公司
10+阅读 · 2017年11月22日
报名 | 让机器读懂你的意图——人体姿态估计入门
人工智能头条
10+阅读 · 2017年9月19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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
Arxiv
0+阅读 · 1月27日
VIP会员
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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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