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Enregistrement W3197782019 · doi:10.1167/jov.21.9.2285

Deep Neural Network Selectivity for Global Shape

2021· article· en· W3197782019 sur OpenAlexaff
Nicholas Baker, James H. Elder

Notice bibliographique

RevueJournal of Vision · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueAesthetic Perception and Analysis
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCoherence (philosophical gambling strategy)Artificial intelligenceConvolutional neural networkComputer scienceStylized factPattern recognition (psychology)Deep learningObject (grammar)Spatial coherenceDeep neural networksArtificial neural networkComputer visionMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Deep convolutional neural networks (DCNNs) trained to classify objects have reached remarkable levels of performance and are predictive of brain response in both human and non-human primates. However, DCNNs rely more on texture than shape relative to humans (Baker, Lu, Erlikhman & Kellman, 2018; Geirhos et al., 2018), and also appear to be biased toward local shape features (Baker et al., 2020, but see Keshvari et al. 2019). Here we employ a novel method to test for DCNN selectivity for the global shape of an object. Method: We used a dataset of animal silhouettes from 10 animal categories. To assess selectivity for global shape, we created two variants of these stimuli that disrupt the global configuration of the object while largely preserving local features. In the first variant, we flipped the top portion of the object left-to-right but maintained its smooth connection with the bottom of the object, thus disrupting global shape but preserving object coherence. In the second variant we also shifted the top portion laterally so that both global shape and global coherence were disrupted. We then analyzed the classification performance of the Resnet50 DCNN (He et al., 2016) on these stimuli, using two different training curricula: ImageNet alone, and ImageNet + Stylized Imagenet, which has been reported to improve performance on silhouettes (Geirhos et al., 2018). Results: We found that disrupting global shape while maintaining local shape and object coherence induced a ~60% drop in classification performance, while also disrupting coherence induced an additional ~80% drop. Interestingly, co-training on Stylized Imagenet did not mitigate these impacts and reduced performance on silhouettes overall. Implications: While prior work suggests that DCNNs are biased toward texture and local shape features, our findings suggest that at least some ImageNet-trained DCNNs are profoundly selective for global shape and object coherence.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,837
Score d'incertitude au seuil0,201

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,333
Écart entre enseignants0,304 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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Résumé présentoui

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