Farelerin Yüz İfadelerini Yapay Zeka ile Analiz Etme

Nature’e göre, bir grup araştırmacı recently farelerin yüz ifadelerini analiz etmek ve yorumlamak için yapay zekayı kullandı. Laboratuvar fareleri en sık kullanılan laboratuvar hayvanlarından bazılarıdır, ancak nasıl yüz ifadeleri ile kendilerini ifade ettiklerine ilişkin çok az şey bilinmektedir. Araştırma, bilim insanlarının, hangi nöronların insanlarda belirli yüz ifadelerini etkilediğini anlamalarına da yardımcı olabilir.

Hayvan ifadelerinin incelenmesi eski bir fikir, ancak nispeten yeni bir disiplin. Darwin, hayvan yüz ifadelerinin duyguları hakkında bize fikir verebileceğini ilk olarak varsaymıştır, ancak bilim ve teknoloji, bu tür ifadeleri ve duyguları incelemek için ancak yakın zamanda ilerlemiştir.

California Institute of Technology’de nörobilimci olan David Anderson, çalışmanın, beynin belirli duyguları nasıl ortaya çıkardığını ve bu duyguların yüz kaslarında nasıl ifade edildiğini açıklamada önemli bir adım olduğunu açıkladı. Max Planck Nörobiyoloji Enstitüsü’nde nörobilimci olan Nadine Gogalla, çalışmanın arkasındaki mantığı açıkladı. Gogalla, çalışmayı yönetti ve 2014’te Anderson ve colegaları tarafından yazılan bir makale tarafından esinlenmiştir. Makalelerinde, Anderson ve colegaları, duyguların ve diğer beyin durumlarının belirli ölçülebilir özellikler sergilemesi gerektiğini varsaymışlardır, duyguların şiddetin cườngluğuna bağlı olacağını ve duyguların, neden oldukları uyaran sona erdikten sonra bile bir süre devam edeceğini teorileştirmişlerdir.

Inverse’in açıkladığı gibi, Gogolla ve diğer araştırmacılar, farelerin yüzlerini, çeşitli uyaranlara maruz kaldıkları sırada filme aldılar, hem hoş hem de hoş olmayan. Örneğin, onlara ya acı ya da tatlı sıvılar verildi. Araştırmacılar, farelerin burun, göz, kulak ve yanak gibi yüz yapılarını değiştirerek ifadelerini değiştirebileceğini belirttiler. Ancak, farklı yüz ifadelerini farklı duygularla kolayca bağlamak için bir yöntem yoktu. Araştırma ekibi, bu sorunu, farelerin yüzlerinin videolarını kısa kliplere ayırarak ve bunları bir makine öğrenimi algoritmasına besleyerek çözdü.

İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nden Camilla Bellone, yüz ifadelerini incelemenin AI tarafından yönlendirilen yönteminin değerli olduğunu çünkü “deneycinin önyargılarını önlediğini” söylüyor.

AI algoritması, farelerin çeşitli yüz ifadelerini tanıyabildi, çünkü farklı yüz kaslarının hareketleri farklı duygularla ilişkiliydi. Bir fare, çenesini ve kulaklarını ileri çekerek ve burnunun ucunu ağzına doğru çekerek zevk aldığını gösterir. Ayrıca, ifadelerin uyaranlara nasıl karşılık verdiğini analiz ederken, araştırma ekibi, ifadelerin hem sürekli hem de uyaranın şiddetiyle ilişkili olduğunu buldu, tıpkı Anderson ve colegalarının teorileştirdiği gibi.

Araştırma ekibi, bu duygulardan sorumlu beyin hücrelerini belirlemek için optogenetik olarak adlandırılan bir tekniği kullandı. Araştırma ekibi, belirli duygularla ilişkili bireysel nöral devreleri inceledi. Bu devreler uyarıldığında, fareler karşılık gelen yüz ifadelerini yaptılar.

Araştırma ekibi, ayrıca iki foton kalsiyum görüntüleme olarak adlandırılan bir tekniği kullandı, bu da bireysel nöronları izleyebilir. Bu tekniği kullanarak, farelerin beyinlerindeki belirli yüz ifadeleri ve dolayısıyla duygular görüldüğünde yalnızca aktive olan nöronları belirlediler. Gogolla, bu nöronların, beynin duygular için bir kodlama bölümünü temsil edebileceğini teorileştirdi, bu kodlama muhtemelen memelilerin evrimsel tarihinden beri korunmuştur ve bu nedenle fareler ve insanlar bu kodlamanın bazı ortak özelliklerini paylaşabilirler.