Биологическое и компьютерное зрение [Гэбриел Крейман] (pdf) читать постранично

Tlgm: @it_boooks

Tlgm: @it_boooks

Гэбриел Крейман

Биологическое
и компьютерное зрение

Tlgm: @it_boooks

Biological
and Computer Vision
GABRIEL KREIMAN
Harvard University

Tlgm: @it_boooks

Биологическое
и компьютерное зрение
ГЭБРИЕЛ КРЕЙМАН
Гарвардский университет

Москва, 2022

Tlgm: @it_boooks

УДК 004.8
ББК 32.81
К62

К62

Крейман Г.
Биологическое и компьютерное зрение / пер. с англ. И. Л. Люско; под ред.
Т. Б. Киселевой, Т. И. Люско. – М.: ДМК Пресс, 2022. – 314 с.: ил.
ISBN 978-5-93700-100-9
Книга посвящена разработкам искусственного интеллекта в части компьютерного зрения и объединяет подходы, позволяющие рассмотреть эту тему на
пересечении биологии и математического моделирования.
В первой части книги рассматриваются биологические основы зрения: читатель
знакомится с различными аспектами зрительного восприятия и узнает, какие
структуры нейронов его обеспечивают, какие процессы происходят в мозге при
распознавании образов. Во второй части представлены различные структуры
математических моделей – нейронных сетей, и принципы их работы. Затрагиваются, в частности, глубокие сверточные нейронные сети, машинное обучение
и генеративные состязательные сети. Последняя глава посвящена исследованию
самого феномена сознания.
Издание рассчитано на широкую аудиторию, интересующуюся искусственным
интеллектом и компьютерным зрением, в частности тем, как машины учат видеть
и интерпретировать визуальный мир.

УДК 004.8
ББК 32.81

This translation of Biological and Computer Vision is published by arrangement with
Cambridge University Press. Copyright © 2021 by DMK Press Publishing. All rights reserved.
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.

ISBN 978-1-108-48343-8 (англ.)
ISBN 978-5-93700-100-9 (рус.)

© Gabriel Kreiman, 2021
© Перевод, оформление, издание,
ДМК Пресс, 2022

Tlgm: @it_boooks

Всем моим учителям – настоящим, прошлым и будущим

Tlgm: @it_boooks

Содержание
От издательства. ...................................................................................................11
Предисловие...........................................................................................................12
Благодарности.......................................................................................................17
Сокращения. ...........................................................................................................19
Глава 1. Знакомство с миром зрения.........................................................21
1.1. Эволюция зрительной системы.........................................................................22
1.2. Будущее зрения....................................................................................................24
1.3. Почему зрение – не такая простая вещь?. .......................................................26
1.4. Четыре важнейшие особенности зрительного восприятия..........................27
1.5. Путешествия и приключения фотона...............................................................30
1.6. Манипуляции с визуальной системой..............................................................32
1.7. Функции цепей зрительной коры. ....................................................................34
1.8. К нейронным коррелятам зрительного сознания..........................................37
1.9. К разработке теории зрительного восприятия. ..............................................39
1.10. Обзор главы. .......................................................................................................42
Литература...................................................................................................................42

Глава 2. Путешествие фотона. Статистика естественного
изображения и сетчатка...................................................................................43
2.1. Естественные изображения имеют свои особенности...................................44
2.2. Эффективное кодирование за счет выделения дополнительных
ресурсов там, где они необходимы..........................................................................46
2.3. Визуальный мир – медленный..........................................................................47
2.4. Наши глаза находятся в непрерывном движении..........................................48
2.5. Сетчатка извлекает информацию из света......................................................51
2.6. Требуется время, чтобы информация достигла зрительного нерва............58
2.7. Зрительные нейроны реагируют на определенную область поля зрения.....58
2.8. Оператор разности гауссиан извлекает важную информацию
и игнорирует однородные области..........................................................................60
2.9. Зрительные нейроны реагируют на изменения. ............................................62
2.10. Движемся дальше, к другим отделам мозга. .................................................63
2.11. Цифровая камера vs глаз..................................................................................64
2.12. Обзор главы. .......................................................................................................66
Литература...................................................................................................................66

Глава 3. Феноменология зрения...................................................................68
3.1. Образ внешнего мира, рожденный нашим восприятием, – это совсем
не то, что видят наши глаза.......................................................................................68

Tlgm: @it_boooks

Содержание  7

3.2. Зрительный образ зависит от адекватной группировки частей
изображенияс по­мощью определенных правил...................................................70
3.3. Целое может быть больше, чем сумма его частей. .........................................72
3.4. Зрительная система компенсирует искажения в