Kauneus on katsojan aivoissa – tekoäly lukee aivotoimintaa ja luo yksilöllisesti viehättäviä kuvia
Helsingin yliopiston ja Kööpenhaminan yliopiston tutkijat selvittivät, pystyykö tietokone tunnistamaan, mitä kasvonpiirteitä eri yksilöt pitävät viehättävinä ja luomaan uusia kuvia, jotka istuvat kriteereihimme. Tutkijat hyödynsivät aivojen ja tietokoneen toimintaa yhdistäviä käyttöliittymiä, jotka perustuvat tekoälymenetelmin tulkittaviin EEG-mittauksiin. Tuloksena kone todella onnistui luomaan eri yksilöitä miellyttäviä kasvokuvia.
– Aiemmissa tutkimuksissamme olemme luoneet malleja, jotka pystyvät löytämään ja kontrolloimaan yksinkertaisia kasvokuvien piirteitä, kuten hiusten tai silmien väriä. Yleensä ihmiset ovat melko samaa mieltä siitä, kenellä on vaaleat hiukset tai milloin kasvoilla on hymyilevä ilme. Viehättävyys on haastavampi tutkimuskohde, koska se kytkeytyy kulttuurisiin, yksilöllisiin ja psykologisiin tekijöihin, joista suuri osa on tiedostamattomia. Kauneus on katsojan silmässä, sanoo vanhempi tutkija, dosentti Michiel Spapé Helsingin yliopiston psykologian ja logopedian osastolta.
Tietojenkäsittelytiedettä ja psykologiaa yhdistävä tutkimus julkaistiin IEEE Transactions in Affective Computing -tiedelehdessä helmikuussa.
Aivot paljastivat mieltymykset
Ensin tutkijat laittoivat generoivan neuroverkon (GAN) luomaan satoja keinotekoisia kasvokuvia. Kuvia näytettiin yksi kerrallaan 30 vapaaehtoiselle, jotka oli kytketty aivovastetta mittaavaan EEG-laitteistoon (elektroenkefalografia). Koehenkilöitä pyydettiin kiinnittämään huomiota niihin kasvoihin, jotka olivat heidän mielestään viehättäviä.
– Vähän samaan tapaan kuin deittisovellus Tinderissä, koehenkilöt ”pyyhkäisivät oikealle” viehättävät kasvot nähdessään. Tässä tapauksessa koehenkilöiden ei kuitenkaan tarvinnut tehdä muuta kuin katsoa kuvaa. Heidän luontainen reaktionsa kuvaan mitattiin suoraan aivovasteesta, Spapé kertoo.
Tutkijat analysoivat koehenkilöiden reaktioista kertynyttä EEG-dataa koneoppimismenetelmillä ja yhdistivät ne aivokäyttöliittymän välityksellä generatiiviseen neuroverkkoon.
– Tällainen aivokäyttöliittymä pystyy tulkitsemaan käyttäjän mielipiteen useiden erilaisten kuvien viehättävyydestä. Tulkitsemalla mielipiteet tekoälymallilla voidaan generatiivisen neuroverkon avulla tuottaa kokonaan uusi kasvokuva, jossa yksilöllistä viehättävyyttä vastaavat piirteet yhdistyvät, kertoo projektista vastaava akatemiatutkija, apulaisprofessori Tuukka Ruotsalo.
Testatakseen mallinnuksensa paikkansapitävyyden tutkijat loivat osanottajien katsottavaksi uusia kasvokuvia, joiden ajateltiin viehättävän eri yksilöitä. Kaksoissokkoutetussa kokeessa kävi ilmi, että uudet kuvat vastasivat koehenkilöiden mieltymyksiä yli 80 prosentin tarkkuudella.
– Tutkimus näyttää, että yhdistämällä neuroverkon aivovasteeseen pystymme luomaan yksilöllisiä mieltymyksiä vastaavia kuvia. On merkittävää, että tämä onnistui juuri viehättävyyden arvioinnissa, koska kyse on hyvin yksilöllisesti koettavasta asiasta. Konenäkö on aiemmin onnistunut esimerkiksi luokittelemaan kuvia sille opetetun kriteeristön mukaan, mutta aivovasteiden ansiosta on mahdollista jäljittää ja luoda kuvia psykologisten ominaisuuksien, kuten henkilökohtaisten mieltymysten mukaan, Spapé kertoo.
Voi paljastaa piiloasenteita
Tutkimuksen laajempi hyöty on, että tekoälymenetelmien ja aivokäyttöliittymien vuorovaikutuksessa kone voi oppia tulkitsemaan yksilöllisiä mieltymyksiämme yhä paremmin.
– Jos tämä onnistuu jossain niin yksilöllisessä kuin viehättävyyden kokemuksessa, pystymme ehkä tutkimaan myös muita kognitiivisia ominaisuuksia, kuten havaitsemista ja päätöksentekoa. Näin voisimme mahdollisesti tunnistaa esimerkiksi stereotypioita tai tiedostamattomia ajatusvinoutumia ja ymmärtää paremmin yksilöiden välisiä eroja, Spapé sanoo.
Julkaisu:
M. Spape, K. Davis, L. Kangassalo, N. Ravaja, Z. Sovijarvi-Spape and T. Ruotsalo, "Brain-computer interface for generating personally attractive images," in IEEE Transactions on Affective Computing, doi: 10.1109/TAFFC.2021.3059043.
Katsoaksesi videon lähteestä www.youtube.com, anna hyväksyntä sivun yläosasta.Video: Brain-computer interface for generating personally attractive images
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Michiel Spapé (englanniksi)
Tutkijatohtori, psykologian ja logopedian osasto, Helsingin yliopisto
michiel.spape@helsinki.fi
+358 50 556 0398
Tuukka Ruotsalo
Akatemiatutkija, tietojenkäsittelytieteen osasto, Helsingin yliopisto & Suomen tekoälykeskus FCAI
Apulaisprofessori, Tietojenkäsittelytieteen laitos, Kööpenhaminan yliopisto
tuukka.ruotsalo@helsinki.fi
+358 50 566 1400
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa se on ollut toistuvasti maailman sadan parhaan yliopiston joukossa. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Eduskuntavaalitutkimus 2023 julkistamistilaisuus 13.5. Helsingin yliopiston valtiotieteellisessä tiedekunnassa25.4.2024 11:02:23 EEST | Kutsu
Lämpimästi tervetuloa ”Pääministerivaalit polarisaation aikakaudella: Eduskuntavaalitutkimus 2023” julkistamistilaisuuteen 13.5. klo 10-12 . Nyt julkaistava eduskuntavaalitutkimuksen pääraportti on kattava teos suomalaisten äänestäjien käyttäytymisestä 2023 eduskuntavaaleissa.
Iäkkäiden lääkehoidon riskitekijöiden tunnistaminen on avainasemassa kotona asumisen tukemisessa23.4.2024 09:58:40 EEST | Tiedote
Tuoreessa väitöstutkimuksessa on kehitetty malli iäkkäiden lääkehoidon riskitekijöiden tunnistamiseksi osana laajempaa terveystarkastusta. Tutkimuksen tavoitteena oli tarjota konkreettisia keinoja iäkkäiden terveyden ja toimintakyvyn ylläpitämiseksi, jotta he voisivat asua kotona mahdollisimman pitkään.
Helsingin yliopiston operatiivinen tulos 2023 oli 16 miljoonaa euroa miinuksella17.4.2024 14:37:06 EEST | Tiedote
Varainhankinta sekä sijoitus- ja rahoitustuotot nostivat kokonaistuloksen plussalle. Yliopisto lisää sijoitustoiminnan tuotonjakoa perustehtävään seuraavien viiden vuoden ajan.
Pelastakaa tiede! -dokumenttielokuva kertoo tieteen evakuoinnin tarinan17.4.2024 10:28:01 EEST | Tiedote
Kirjailija, FT Anna Kortelainen, Kansalliskirjasto ja Kirjastokaista ovat tuottaneet yhteistyössä dokumentin, joka pureutuu Kansalliskirjaston aineistojen evakuointiin talvi- ja jatkosodan aikana. Elokuva julkaistaan 17.4.2024 Kirjastokaistan verkkosivuilla sekä Kansalliskirjaston Youtube-kanavalla.
Kutsu medialle: Tule seuraamaan Viikin tutkimustilan lehmien keväistä laitumellelaskua 4.5.!15.4.2024 14:44:21 EEST | Tiedote
Helsingin yliopisto, Valio ja maatalousylioppilaiden yhdistys Sampsa kutsuvat median edustajat osallistumaan Suomen urbaanimpien lehmien laitumellelaskuun Viikin tutkimustilalla lauantaina 4. toukokuuta.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme