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1 # 6胡三爺6
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2 # 藍1a
加州理工科學家發明猴子版的“讀腦術”,有望解碼人類看到的面孔
當在一個擁擠的餐廳尋找朋友的時候,我們能夠馬上知道誰是誰,快速地識別出朋友的臉。但要解釋我們如何執行這樣一個複雜的任務並不容易——即使對研究大腦的科學家來說也是這樣。
但現在有一個研究團隊已經採取了一個重大的步驟:解碼來自猴腦細胞的訊號,以重建它們在現實生活中看到的面孔——這些發現可能有助於揭開人類複雜大腦功能背後的秘密。
多年來,科學家們試圖發現大腦中是否存在某些神經細胞,專門用來為特定人臉進行編碼,即在你看到某些特定面孔時,神經會快速響應。
加州理工學院神經科學家 Doris Tsao與她的同事們從幾年前就開始從事面部分割槽相關研究,具體方法是透過測試神經對面部不同分割槽的反應,比如不同大小的眼睛、鼻子、嘴等,但研究團隊並沒有嘗試對面部進行編碼。Tsao認為最困難的地方在於如何表達面部特徵,畢竟這不是幾句話說得明白的。
Tsao的研究表明,在人腦這類高水平視覺處理過程中,細胞只對面部亞特徵進行編碼,然後將這些特徵組合在一起後就形成了完整的面部影象。這一相對簡單的視覺處理系統與可能說明了一個問題,即所謂的面部識別神經並沒有什麼特別之處。
所以,Tsao研究團隊的一位博士生 Le Chang 放棄了對面部特徵的簡單描述,轉向用程式來處理一組共 200 張經計算機調整過的人臉影象。計算機程式透過數學語言、從 50 個不同維度來描述這些人臉見的不同之處——這些不同維度基本上沒有相互關聯之處,但有一半屬於面部特徵分類,比如雙眼間的距離、髮際線位置等;另一半則是像膚色、膚質這類特徵。
Tsao表示:“我們真的破解了大腦中面部識別的程式碼——這是我們第一次瞭解到感官系統中高階物件的程式碼。”
毫無疑問,科學家們已經能夠很好的理解腦細胞是如何編碼簡單的“低階”視覺特徵,比如顏色、角度和邊緣。但對於複雜的高階物件,比如面孔,科學家則束手無策。
一直以來,科學家們都想知道,識別特定的面孔是否是一項特殊的神經任務——數十年來,科學家已經知道,這些動作在大腦的特定區域引發了強烈的反應,被稱為“面部拼圖”(face patches)。
科學家會從 50 個維度向獼猴展示上千張的機器生成人臉,與此同時,把電極插入到兩隻獼猴的大腦中,以此來監測獼猴205個面部構造神經元的應變情況。
在實驗過程中,科學家們大概收集到了數十億次的腦部神經元資訊反饋,透過解碼器,每一次的反饋都得到了完整的解析。至此,科學家們就可以使用這些資料來重新復原這些人臉了。
俄勒岡大學的神經科學家布里斯·庫爾(Brice Kuhl)雖然沒有參與此次研究工作,但他還是對這次的成果給出了高度的肯定:“它遠超其它類似的研究工作。”在事後的人臉匹配的過程中,參與者可以很快找到前後兩張相同的人臉,準確度
研究人員進一步驗證了他們的設想,他們發現神經元對於單一的面部特徵有極強的識別能力,即便是屬於不同人臉上的相同特徵也可以完美識別。這特別類似於我們的大腦細胞對於不同顏色的反應,不管是對於單一的紅色,還是混合在橙色中的紅色,細胞都會做出相同的反應。
但是人臉編碼還是比較複雜的,所以Kuhl更願意稱之為面部表情破解方案。他說,“這可和將可見光簡單地分解為三原色不一樣,我們根本搞不清楚到底需要多少最基本的程式碼才可以排列組合成這些複雜的面部特徵。”
雖然科學家們已經在猴子身上完成了此類實驗操作,但要將它完全照搬到人體上,恐怕還有很長的路要走。
不過,馬里蘭州巴爾的摩約翰霍普金斯大學神經科學家埃德康納(Ed Connor)說,這項研究將會是神經學研究史上的一座里程碑,“透過此次實驗,我們將會了解到神經的基礎,從而無比的接近人類思維的本質,當然令人興奮了。”
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3 # 鑫鑫愛好音樂
人類根據猴子的動作及靈活性,發明了猴拳。中國民間武術家透過觀察喉子的動作及神態,結合中國武術的套路,取長補短,創造了中國拳術的新拳種——猴拳。
練習猴拳需要先練習馬步,穩住重心,再練腿功,彈跳。之後練習套路,長期拳不離手,堅持不懈,才能有所成就。
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透過猴子,發明了抓撓拳
根據蝙蝠在黑夜裡自由飛行,發明了雷達;
根據蜻蜓飛航模式,發明了直升機;
根據鯨魚的流線型,發明了潛水艇;
透過毒蛇的熱眼功能,發明了微型熱感測器;
根據螢火蟲,發明了人工冷光;
根據蒼蠅,發明了小型氣體分析儀;
根據動物的爪子,發明了起重機的掛鉤;