講演抄録/キーワード |
講演名 |
2022-09-29 13:25
深層畳み込みニューラルネットワーク(DCNN)内部ユニットの2次刺激に対する選択性 ○ジャマル シャー(岩手県立大)・白石祥之(HobHop, Inc.)・内藤智之(阪大)・眞田尚久(岩手県立大) NC2022-36 |
抄録 |
(和) |
視覚情報処理において,物体認識には輝度情報(一次視覚特徴)だけでなく,テクスチャやコントラスト手がかり(2次視覚特徴)の検出が重要である.大脳視覚情報処理では,輝度情報がV1野で検出された後,コントラスト手がかりなどの2次視覚特徴がV2野で検出されていることが報告されている[1].
人と同程度以上の物体認識能力を獲得している深層畳み込みニューラルネットワーク(DCNN)モデルでも,同様の階層的処理が行われているかを検証するために,輝度によって定義された刺激(1次刺激)と,コントラスト変調によって定義された刺激画像(2次刺激)を用い,DCNNの内部表現の検証を行った.その結果初期層では輝度に依存的な応答が示されたが、中間層であるBlock3及びBlock4で2次刺激に対する選択性が多く見られた。また、輝度刺激に対する方位選択性と、2次刺激に対する方位選択性がよく似ていることが明らかになった。このことから、VGG-16での画像特徴の符号化の様式は、大脳視覚システムと類似性が高いことが示唆される。 |
(英) |
Second-order visual feature, such as texture defined edge or contrast defined edge, is an important visual cue for object recognition. In the cortical visual system, neurons selective to second-order feature were found in area 18 and these neurons showed similar selectivity to luminance defined grating and the second-order gratings [1][2]
Object recognition ability of Deep Convolutional Neural Network (DCNN) achieved the same level as humans. Since both cortical visual system and DCNN have hierarchical architecture, the DCNN might also process the 2nd-order feature in the middle layers. Here we analyzed response properties of internal units in VGG16 to luminance defined grating and the Second-order grating stimuli. VGG16 shows high neural predictability of area V4 [3]. By varying orientation and spatial frequency of luminance grating and envelope of the Second-order grating, we measured tuning characteristics of internal units in all layers. Many of units in middle layers (such as Block3) showed clear selectivity to envelope orientation and spatial frequency. Some of them showed similar tuning properties both in luminance defined grating and Second-order grating. This result suggests that VGG16 might follow similar manner for object representation as cortical visual system. |
キーワード |
(和) |
受容野 / 視覚皮質 / 方位選択性 / 物体認識 / / / / |
(英) |
Receptive field / Visual cortex / Orientation tuning / Object recognition / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 122, no. 195, NC2022-36, pp. 16-19, 2022年9月. |
資料番号 |
NC2022-36 |
発行日 |
2022-09-22 (NC) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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NC2022-36 |
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