Neurologie: neurale netwerken, technisch

Tot de vroege toepassingen van neurale netwerken behoorde het herkennen van cijfers op bankoverschrijvingen - in het begin was het nog nodig dat de cijfers in aparte vakjes stonden.
    Dit is ook inmiddels snel vooruitgegaan, zoals blijkt uit het volgende voorbeeld (de Volkskrant, 21-06-2016, van verslaggever Bard van de Weijer):
  Lijntekening wordt 'echte' foto

Iedereen die weleens over Montmartre heeft gekuierd, kent de tekenaars die in een paar pennestreken het konterfeitsel van voorbijgangers maken. Andersom, zou dat ook kunnen? Op basis van een lijntekening het oorspronkelijke aangezicht reconstrueren? Nederlandse onderzoekers hebben zelflerende software ontwikkeld die dit kan.
    Daartoe hebben zij een neuraal netwerk ontwikkeld dat lijntekeningen kan terugvertalen naar een fotorealistisch kleurenbeeld. Dat deden ze door duizenden foto's van internet te plukken en die door een algoritme te halen dat er lijntekeningen van maakte, vergelijkbaar met hoe sommige filters in bijvoorbeeld Photoshop werken.
   Vervolgens werd het zelflerende systeem getraind door deze tekeningen 'door het neurale netwerk te duwen', zegt een van de vier onderzoekers, Marcel van Gerven, verbonden aan het Donders Instituut voor Brein, Cognitie en Gedrag. Doordat het systeem het origineel vergelijkt met de lijntekening, vindt het de verschillen tussen beide.
    De eerste pogingen van het netwerk om van een lijntekening een fotorealistisch beeld te maken, leken nergens op. Door ook de fouten die de software maakte weer door het netwerk te sturen, kon het systeem zichzelf steeds een beetje verbeteren. De techniek, backpropagation, bestaat al sinds de jaren zestig, maar computers zijn pas sinds enkele jaren krachtig genoeg om via deze methode met complexe beeldinformatie te kunnen werken.    ...

Precies zoals hier al gesteld is wat de twee hoofdperiodes van slaap doen: eerst positief leren herkennen en dan leren afwijzen.
  Nadat de onderzoekers het netwerk hadden gevoerd met 200 duizend afzonderlijke afbeeldingen, was het in staat om van een lijntekening een fotorealistisch beeld te maken, in kleur. Opmerkelijk is dat het systeem bijvoorbeeld ook feilloos de juiste huidskleur kiest: kennelijk zit in de lijntekeningen betekenisvolle informatie verborgen die het netwerk herkent.

Hier het voorbeeld:

Zoals gezegd: opmerkelijk. Een bevestiging dat het idee van de hersenwerking met neurale netwerken op het goede spoor zit - het is typisch iets dat mensen onbewust doen.


Naar Neurologie, organisatie , of site home ·.

22 jun.2016