Some recent artificial neural networks (ANNs) claim to model aspects of primate neural and human performance data. Their success in object recognition is, however, dependent on exploiting low-level features for solving visual tasks in a way that humans do not. As a result, out-of-distribution or adversarial input is often challenging for ANNs. Humans instead learn abstract patterns and are mostly unaffected by many extreme image distortions. We introduce a set of novel image transforms inspired by neurophysiological findings and evaluate humans and ANNs on an object recognition task. We show that machines perform better than humans for certain transforms and struggle to perform at par with humans on others that are easy for humans. We quantify the differences in accuracy for humans and machines and find a ranking of difficulty for our transforms for human data. We also suggest how certain characteristics of human visual processing can be adapted to improve the performance of ANNs for our difficult-for-machines transforms.


翻译:近期部分人工神经网络声称能模拟灵长类动物神经及人类行为数据特性。然而,这些网络在目标识别任务上的成功往往依赖于对人类不擅长的低层级特征提取。由此产生的分布外或对抗性输入常使人工神经网络陷入困境。相比之下,人类通过学习抽象模式来规避多数极端图像畸变带来的干扰。本研究借鉴神经生理学发现,引入一组新型图像变换方法,并在目标识别任务中评估人机表现差异。实验证明,机器在特定变换条件下优于人类,但在人类易于处理的其他变换任务中难以与人类比肩。我们量化了人机准确率差异,并建立了人类数据在各类变换中的难度排序。此外,我们提出可将人类视觉处理机制的某些特性迁移至人工神经网络中,以提升其在机器困难型变换任务中的性能表现。

0
下载
关闭预览

相关内容

零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
97+阅读 · 2020年5月31日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+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
20+阅读 · 2017年12月17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 · 2013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 · 2012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 · 2008年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
VIP会员
最新内容
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
8+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
7+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
8+阅读 · 7月20日
相关VIP内容
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
97+阅读 · 2020年5月31日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
0+阅读 · 2013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 · 2012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 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员