¿Cuáles son algunas preguntas de investigación interesantes para hacer en la intersección del aprendizaje profundo y la neurociencia cognitiva, en particular cuando se aplica a la visión de computadora y la visión humana?

Adaptar las características de la red profunda para capturar representaciones psicológicas

Joshua C. Peterson, Joshua T. Abbott, Thomas L. Griffiths

Las redes neuronales profundas se han vuelto cada vez más exitosas para resolver problemas de percepción clásicos como el reconocimiento de objetos, la segmentación semántica y la comprensión de la escena, a menudo alcanzando o superando la precisión a nivel humano. Este éxito se debe en parte a la capacidad de los DNN para aprender representaciones útiles de entradas de alta dimensión, un problema que los humanos también deben resolver. Examinamos la relación entre las representaciones aprendidas por estas redes y las representaciones psicológicas humanas recuperadas de juicios de similitud. Encontramos que las características profundas aprendidas al servicio de la clasificación de objetos representan una cantidad significativa de la varianza en los juicios de similitud humana para un conjunto de imágenes de animales. Sin embargo, estas características no capturan algunas distinciones cualitativas que son una parte clave de las representaciones humanas. Para remediar esto, desarrollamos un método para adaptar las características profundas para alinearlas con los juicios de similitud humana, lo que da como resultado representaciones de imágenes que pueden utilizarse para ampliar el alcance de los experimentos psicológicos.

https://arxiv.org/abs/1608.02164

No soy neurocientífico, pero puedo recomendar la excelente charla de un destacado neurocientífico, el profesor James DiCarlo, del MIT, quien revisó un trabajo significativo realizado en su laboratorio sobre el tema.

Él entregó esto como una nota clave en CVPR 2017, para que sepa que es relevante.

En este punto del desarrollo de la investigación, las preguntas más importantes aún son:

  • ¿Hay alguna intersección entre el aprendizaje profundo y la ciencia cognitiva? ¿Cuál es la base de esta afirmación?
  • ¿Cómo pueden los métodos de aprendizaje profundo adaptarse a (1) actualizaciones incrementales y (2) aprendizaje permanente?
  • ¿Cómo se puede integrar el aprendizaje simbólico y proposicional con redes neuronales profundas para crear sistemas híbridos?

Fácil … Enséñele a una computadora cómo reconocer cuándo debería reírse de sí misma.
(En serio … Mira los circuitos neuronales en el cerebro para esto).