婴儿有什么电脑不?

技术的突破使机器识别和应对我们的声音,确定我们的脸,甚至翻译另一种语言编写的文本。尽管研究基金和风险资本涌入这些进步,人工智能还容易阻碍在小说的情况下,在其范围内仍然有限的自然语言。

APS威廉·詹姆斯的琳达·b·史密斯认为机器学习可以超越这些缺点通过模仿婴儿和幼儿的学习过程。

所以一个孩子有这样的电脑缺少什么?在她2018年奖地址在30日APS年会在旧金山,史密斯解释复杂的人类视觉学习使孩子掌握对象的名称和类别的方式是迄今为止世界上无与伦比的人工智能。

为了说明这一点,她用一个2岁的孩子看到的例子约翰迪尔拖拉机操作首次在一个领域。

“如果儿童手表,拖拉机的工作和被告知,“这是一辆拖拉机,拖拉机,拖拉机,“极有可能,从那时起,两岁的识别各类拖拉机-梅西弗格森,古董拖拉机、除草割草机——但不会考虑一个坦克或反铲一辆拖拉机,”她说。

在发展心理学中,这种现象被称为形状偏差——倾向于归纳信息对象的形状而不是它们的颜色、大小、或其他物理属性。在机器学习文学,同样的现象被称为一次性类别学习的能力的单个实例的信息类别和推断整个类别。

孩子不会天生就这只有一次的能力;他们学习在他们的第一个30个月的生活,发展研究已经证明了。史密斯,印第安纳大学布卢明顿分校的认知发展实验室首席研究员,是研究人员研究过训练,可以鼓励形状偏差出现6到10个月比通常预计的还要早。半岛体育官方网址入口

史密斯解释说,早期语言发展的探索中心两个部分的学习过程:训练数据和机制进行学习。

“数据学习的视觉范畴学习的经历发生在婴儿,从根本上不同于用于机器学习的经验培训计算机视觉,从实验心理学研究中使用的经验学习,”史密斯说。

她说,这些差异可能有助于解释为什么人类的视觉系统是如此的复杂,以及为什么婴儿“学习对象名称能一箭。”

婴儿的眼睛

史密斯已经采用各种各样的方法来研究语言发展和学习对象。但她著名的方法之一是使用头盔摄像机,眼球追踪器(通常是嵌入在一个帽子或头巾),和运动传感器来查看孩子的视觉世界从他或她自己的观点。这项工作的大部分是通过Home-View进行的项目,一个项目,印第安纳大学史密斯和她的同事陈于发达国家科学基金会的支持。

Home-View项目收集了近500个小时的视频涉及超过100个婴儿,他们的年龄从3周24个月,在家过日常生活。到目前为止收集的数据表明,婴儿学习大量的信息基于几个面孔,对象,和类别,在不同的时间点,学习改变。他们为学习基础上生成自己的数据和位置移动自己的身体。在生命的最初几个月,当他们拥有小头部和身体的控制权,他们主要是看到父母和照顾者的脸。但当他们接近他们的第一个生日,他们关注更多的手和对象。

在所有这些领域中,他们学习了很多关于一些具体的事情——他们的母亲的脸,他们的吸管杯,家里的狗。同时,他们学习”对很多其他的东西,”史密斯说。

她最近的实验表明,婴儿学习对象的名称基于这些对象的流行的视觉世界。在一项研究中,结果发表在2016年,史密斯和她的研究小组研究了视频显示婴儿的视野年龄在8到10个月。半岛体育官方网址入口孩子们戴着相机在国内平均每天4.4小时。

研究人员半岛体育官方网址入口观察他们关注小时的吃饭时间场景,史密斯解释说。

“我们算作进餐时间有食物或菜肴的任何事件,”她说。“如果一只狗正在吃,吃饭时间。麦片在客厅的地板上,进餐时间。”

虽然大部分场景是凌乱的,一些对象(例如,一把椅子,一把勺子,一瓶)是最常见的物品在孩子的视觉体验。,通过这种方法,研究人员可以确定当孩子们学会名称对象类别半岛体育官方网址入口和单个对象。结果表明,第一个名词孩子学习集中在他们看到最稳定的对象。

“这表明我们视觉普遍性本身——天,天,几个小时,,从许多不同的观点——可能是至关重要的视觉学习对象,建立细分,找到杂乱,建立强有力的视觉记忆,这样您就可以最终得到附加一个单词,”史密斯说。

世界在他们的手中

她实验还研究如何婴儿的视觉经验对比,光随时间变化,以及如何用双手接触对象因素的最终体验到他们的学习对象名称。婴儿达到第一个生日的时候,他们开始控制他们所看到的处理对象,而不只是看着他们。

“通过控股(对象),看着它,和妈妈给它命名,幼儿创造清洁的图像单一对象主导现场,”史密斯说。“当父母的名字对象在那些干净的时刻,孩子更容易学习对象名称。”

史密斯的研究目前正在审批的角色,文化和社会经济情况在这些过程。平行Home-View项目在印度,例如,正在与孩子缺乏电力在一个偏远的村庄。

研究了史密斯相信机器可能事实上成为一次性类别学习者如果他们只是喂婴儿head-camera图像。理解环境和视觉经验的角色也可能导致新的干预措施等条件的儿童自闭症谱系障碍,这与语言和视觉学习有关赤字。

“我们可以改变儿童的发展结果,”她问道,“通过提供不同的结构化的日日夜夜数据学习,给他们一个解决方案如果有什么不妥吗?”