Все мы уверенно можем сказать, красив ли человек, на котором остановился наш взгляд во время прогулки. И точно определим самую симпатичную женщину-кошку всех времен и народов. Но что движет нами при выявлении своих предпочтений? 

Мишель Спейп и его коллеги из Хельсинского университета смогли обучить нейронные сети создавать изображения мужских и женских лиц, отвечающих индивидуальным предпочтениям людей. Причем, точность предсказания того, красив ли изображенный человек, составила свыше 80%.

Генеративно-состязательная нейронная сеть (Generative adversarial network, сокращенно GAN) научилась выявлять индивидуальные стандарты красоты при помощи ЭЭГ участников эксперимента. Статья об этом опубликована в журнале IEEE Transactions in Affective Computing. 

Алгоритм GAN представляет собой сочетание двух нейросетей — «генератора» и «дискриминатора». Задача генератора — создавать образы заданной категории, задача дискриминатора — попытаться распознать данный образ. 

До эксперимента финских ученых нейросети уже многому успели научиться. Например, при помощи PG GAN от nVidia можно создать потрясающе реалистичные изображения людей, которых на самом деле не существует на свете:

А алгоритм Everybody Dance Now позволяет на основе видео с танцором сгенерировать фейковую запись, на которой другой человек будет повторять те же движения. 

Вопрос о том, что именно делает черты лица привлекательными для определенных людей изучался не один год. Например, американскими учеными было проведено масштабное исследование, в котором проанализировали роль симметрии, неоклассических канонов и золотого сечения в определении привлекательности лица. По его результатам, оказалось, что у мужчин и женщин есть отличия в предпочтениях. В конце концов удалось разработать модель для прогнозирования привлекательности лица, исходя из его геометрических пропорций.

Однако создать изображение лица, которое будет красивым для конкретного человека, долгое время не удавалось. 

Авторы исследования из Хельсинкского университета считают, что субъективно привлекательность зависит от неявной обработки определенных черт. Причем, у каждого человека они свои. По их мнению, генеративно-состязательные нейронные сети потенциально способны смоделировать субъективные предпочтения, не опираясь на заранее заданные параметры.

«Мы представляем генеративные интерфейсы мозг-компьютер (GBCI). GBCI сначала представляет подборку изображений и фиксирует индивидуальные реакции привлекательности на них с помощью электроэнцефалографии. Затем эти реакции используются для управления моделью GAN. Нейросеть находит представление, которое соответствует характеристикам привлекательного для человека образа», — говорится в аннотации к статье, которую мы перевели на русский. 

Как сообщает N+1, в исследовании финских ученых, объединяющем информатику и психологию, приняли участие 30 сотрудников и студентов Хельсинкского университета. 

В эксперименте использовался так называемый метод потенциала, связанного с событием (ПСС). Этот метод позволяет измерить отклик мозга на когнитивное или моторное событие (в данном случае — на эстетическое переживание). Для начала все участники посмотрели восемь серий по четыре изображения и отобрали в каждой из них по одному самому непривлекательному лицу.

Данные ЭЭГ передавались генеративно-состязательной нейросети через интерфейс мозг-компьютер. Это делалось для того, чтобы она могла обучаться создавать индивидуально привлекательные изображения для каждого участника. 

Спустя два месяца люди, принимавшие участие в эксперименте, пришли, чтобы оценить его результаты. Пришедшим продемонстрировали матрицу из двух рядов по 12 картинок. Среди изображений, созданных нейросетью, были непривлекательные и нейтральные лица,  а также лица предположительно симпатичные определённому человеку. Участникам предложили нажимать на изображения, которые они считали красивыми, а также оценить их по шкале от 1 (очень непривлекательное) до 5 (очень привлекательное).

Эксперимент оказался успешным! 86,7% созданных нейросетью привлекательных изображений изображений, подтвердились предпочтениями людей. Однако, участникам понравились 20% изображений, которые GAN создала в качестве непривлекательных. То есть по результатам исследования, появились ложноотрицательные результаты.  

Более высокие рейтинги получили изображения, которые нейросеть создала как привлекательные, в сравнении с нейтральными и непривлекательными. То есть была найдена такая структура данных, которая позволяет разделять реакции мозга на привлекательные и непривлекательные лица. Причем, речь идет о высокой точности совпадений с реальными реакциями людей (83,33%).

В конце эксперимента участники прошли опрос и рассказали о своих впечатлениях. Они были довольны и заинтригованы результатами. Кто-то оценил привлекательные изображения по высшему разряду, как идеальную красоту. Другие сравнивали полученные изображения со своими партнерами. А кое-кто даже попросил распечатанные рисунки, чтобы показать их второй половине, или оставить для себя.

Эксперимент доказал, что использование данных ЭЭГ для управления генеративно-состязательными нейронными сетями — действенный инструмент для интерактивного генерирования информации. 

Возможно, в недалеком будущем в каждом доме появится свой Джарвис — эмпатичный и с чувством юмора. Но уже сейчас можно создать чат-бота, понимающего обычную письменную речь, а не отдельные команды. Мы говорили об этом еще в доковидные времена на сибирском HighLoad++. 

Конференция HighLoad++ 2021 пройдет уже 17 и 18 мая в Москве, в Крокус-экспо. У нас готово расписание, и вы уже сегодня можете запланировать активности!

Билеты можно купить здесь. С 1 мая цена на них станет выше.

Хотите бесплатно получить материалы мини-конференции Saint HighLoad++ 2020? Подписывайтесь на нашу рассылку.