人工智能和機(jī)器的視覺體驗(yàn)結(jié)合 生成了Google的深度夢境

Google 的人工智能機(jī)器人將普通的照片生成了帶有幻覺的圖像，工程師們把這些圖像和夢境進(jìn)行比較，并將 Google 的這種圖像生成手法命名為“盜夢風(fēng)格”（Inceptionism），將所使用的生成代碼叫做“深度夢境”（Deep Dream）。

但是許多人在觀看了這些圖像之后都有一個相同感受：它們并不是來自一個夢幻的世界，而是嗑藥之后的反應(yīng)。

在電腦生成的圖像中充斥著色彩的變幻，扭曲的線條，拉長的臉孔，漂浮著的眼睛，以及由陰影和光線組成的、令人不安的波浪形狀。電腦看起來像是出現(xiàn)了幻覺，看起來有點(diǎn)像是人類，太奇怪了。

深度夢境

這個項目背后的主旨是，通過命令機(jī)器描述它所看到的畫面，來測試計算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同動物和風(fēng)景圖像的學(xué)習(xí)達(dá)到了一種怎樣的程度。與以往向計算機(jī)展示一幅樹木的圖片，之后讓它“告訴我這是什么”的做法不同，工程師這一次讓機(jī)器做的事情是“放大你看到的圖像元素?！?/p>

Google 工程師表示，這種效果與人們可能從不同形狀的云朵中看出形狀的情況并無不同。當(dāng)給出能夠辨識出的圖像時，人類——還有計算機(jī)——會分辨并“過度解讀”（over－interpret） 已知事物的形狀。

“（Google 所使用的） 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要靠動物圖像進(jìn)行訓(xùn)練，所以很自然地它就會將圖形解讀成動物。但因?yàn)閿?shù)據(jù)是以很高的抽象程度被存儲的，所以結(jié)果就是這些機(jī)器學(xué)習(xí)特征的有趣組合，”Google 工程師在該公司的官方博客上這樣寫道，“基于圖像的不同，結(jié)果也非常不一樣，因?yàn)檩斎雸D像的特征會導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傾向形成某些解讀。比如，水平線條會用佛塔的造型填充，巖石和樹木會變成建筑。鳥和昆蟲出現(xiàn)在葉子的圖像里?！?/p>

因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)以層的形式分析圖像——通過色彩、線條類型和形狀描述，等等——生成結(jié)果的復(fù)雜程度取決于工程師要求計算機(jī)放大的是哪個層。最低一級的層是輪廓——線和陰影——最高一層則是更加復(fù)雜的畫面?！氨热?，偏低的層往往會生成筆畫線或是簡單的像裝飾一樣的圖案，因?yàn)檫@些層對于基本特征如邊緣和方向這些屬性來說要比較敏銳?！盙oogle 工程師這樣寫道。

這些簡單的圖案模式，經(jīng)由“深度夢境”放大強(qiáng)化之后，結(jié)果看上去就變得扭曲和魔幻。但是為什么畫面會變成這樣，仍舊沒有回答 人們提出的問題：為什么電腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“夢到”的畫面會反應(yīng)出人類嗑藥后才有的致幻體驗(yàn)？

視覺體驗(yàn)

“要記住很重要的一點(diǎn)是，人類所有正常的感觀體驗(yàn)都是經(jīng)由感觀輸入限制后的幻覺，”紐約大學(xué)蘭恭神經(jīng)科學(xué)所 （New York University’s Langone Neuroscience Institute） 研究助教 Lucas Sjulson 這樣說道，“我們的幻覺從某種程度上說反映出外在世界的真實(shí)情況。但是感知全都是在內(nèi)部形成的。”

換句話說，所有人類感知都是由大腦思維形成，而不在真實(shí)世界形成，即便你感知到的是真實(shí)存在也是如此?！叭藗儗⒀劬醋飨駭z像頭一樣，但其實(shí)不是，”Lucas Sjulson 解釋說。你的眼睛能夠讓你看到東西，但你的大腦才是真正將看到的事物進(jìn)行解釋的器官——無論是放在桌上的咖啡杯，還是在你腦中投射分型圖像的萬花筒。

當(dāng)人們使用致幻藥物的時候 （LSD），會刺激大腦的某個皮層“產(chǎn)生這一類模式的形成能力”。所以當(dāng)習(xí)慣處理多層圖像的電腦被命令針對某一層圖像進(jìn)行放大時，出現(xiàn)類似的視覺效果，就不奇怪了。“我認(rèn)為這大概是類似現(xiàn)象的一個例子。如果你研究一下頭腦的運(yùn)作，會發(fā)現(xiàn)它參與長時間解決問題的活動，而且以一種高度優(yōu)化的方式進(jìn)行。人類在進(jìn)化中學(xué)習(xí)，同樣也要靠視覺體驗(yàn)。

人工智能與人類大腦的相似之處

視覺體驗(yàn)也是人類訓(xùn)練計算機(jī)視覺的方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識圖的方式，與電腦“看到的”具體圖像相比，前者可能對回答之前的問題更有幫助。也就是，Google 工程師最初希望探索的到底是什么。

“我們實(shí)際上始終會‘看到’并沒有的東西，”紐約大學(xué)心理學(xué)家 Jeffrey Guss 這樣說道，他的研究課題是在一些毒蘑菇中出現(xiàn)的致幻物質(zhì)如何幫助癌癥患者進(jìn)行治療。“我們的視覺皮層——而不是我們的眼部——專門用于捕捉可識別的模式去觀察我們眼睛提供的信息。有許多心理學(xué)試驗(yàn)表明，我們經(jīng)?？吹狡谕吹降氖挛镆约氨皇虑案嬷獙⒖吹降氖挛?，而不是真正存在的事物。”

盡管致幻體驗(yàn)常常和嗑藥文化聯(lián)系起來，但人們的確會穩(wěn)定地出現(xiàn)奇異的視覺體驗(yàn)，即便是他們在沒有受到影響的情況下。已故的神經(jīng)科學(xué)家 Oliver Sacks 在他的作品《幻覺》一書中指出，這種體驗(yàn)要比許多人所意識到的更普遍?！霸谄渌恍┪幕校糜X被認(rèn)為是來自上帝或繆思的饋贈，但是當(dāng)代社會在公眾當(dāng)中卻有一種不詳?shù)暮x，在醫(yī)學(xué)上也是，往往被認(rèn)為是嚴(yán)重精神或神經(jīng)疾病的征兆，”他在 2012 年發(fā)布的文章中這樣寫道，“對許多人來說，擁有幻覺是一個恐怖的秘密——有數(shù)百萬人——他們從不提起，也很難承認(rèn)，但這并沒有什么不尋常?！?/p>

在人類的大腦中，詭異的圖像感知與眼部、頭部和其他狀況有一定聯(lián)系：比如偏頭痛、發(fā)熱和痙攣等。在計算機(jī)的腦中，類似的圖案表明，人工智能要比他們看上去更像人類。Google 的“盜夢風(fēng)格”對人類來說好像服藥后的致幻體驗(yàn)一樣，這個事實(shí)說明我們的大腦機(jī)能從某種意義上說“在深層次中”與電腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有相似之處。