Giorgio Pontico

USA, l'occhio bionico vede come noi

I laboratori del Boston College stanno perfezionando un nuovo dispositivo. Imita l'apparato visivo umano

Roma - Quale migliore soluzione per perfezionare gli occhi elettronici se non ispirarsi all'occhio umano? Questo è il principio con cui un gruppo di scienziati del Boston College ha sviluppato una tecnica che consentirebbe ai computer di vedere decisamente meglio.

Studiando il comportamento del nostro apparato visivo è stato infatti possibile raddoppiare la definizione degli oggetti osservati, velocizzando di dieci volte il procedimento rispetto al passato.

I ricercatori statunitensi hanno spiegato che prima di focalizzarsi sull'oggetto l'occhio umano si concentra sulla sua posizione, senza inquadrarlo subito. Una volta definito ciò si concentra sui dettagli: "Il nostro metodo - spiega il professor Hao Jiang - imita il comportamento dei nostri occhi. Procede con un'approssimazione lineare per esplorare lo spazio velocemente ed in maniera globale per poi identificare l'oggetto, anche se in movimento, aggiornando di continuo i dati".
Il progetto statunitense non è che l'ultimo di una serie di tentativi per la realizzazione di dispositivi di riconoscimento ottico di estrema precisione: un argomento in voga già da qualche anno. (G.P.)
21 Commenti alla Notizia USA, l'occhio bionico vede come noi
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  • Ma l'occhio umano non è che faccia un'approssimazione lineare attorno agli oggetti prima di focalizzarli...

    Il fatto è che l'occhio può spostarsi, e vede con precisione solo in centro.

    La localizzazione avviene mediante processi statistico spaziali (una "nuvola" di punti di colore simile "vicini" secondo una qualche distanza).
    Per questi processi servono solo informazioni riguardo il colore medio di una zona e la sua varianza, più le informazioni bivariate dipendenti provenienti dai due occhi in base alla distanza e la posizione nel campo visivo.

    Questo processo è la parte difficile, che i programmi ancora non fanno: distinguere grazie a una statistica un oggetto fermo.

    Il cervello è fantastico a fare questo PRIMA che l'occhio si debba focalizzare sull'oggetto in questione: vedo ora a fianco del mio schermo il mouse, mentre mi concentro sui caratteri che scrivo. Lo vedo lì, fermo, e lo distinguo dal contesto (in particolare dallo sfondo di un foglio bianco di appunti, il mouse è bianco anch'esso).

    Secondo me la vera rivoluzione nella visione sarà quando avremo simulato per davvero il funzionamento degli occhi, con la visione frontale e la localizzazione tridimensionale dell'informazione. Dopo di questo sarà facile fare visione.

    Provate a guidare chiudendo un occhio: è difficilissimo! Parcheggiare poi è impossibile.

    Dare a un computer 1 occhio solo e sperare che veda come noi è pura fantasia, qualunque metodo usiamo. Conosco persone cieche da un occhio, ed ormai sono abituati, ma molti gesti risultano impercettibilmente più difficili.

    Se il cervello umano fa una "impercettibile" fatica a gestire la mancanza di informazioni causate da un occhio cieco, questo significa che scrivere un programma che gestisca la stessa mancanza risulterebbe ENORMEMENTE più complesso rispetto a uno a cui sia dato lo stesso compito ma le informazioni giuste.

    Ho lavorato brevemente nella CV (computer vision) e ho trovato questa mancanza di informazioni tridimensionali il principale problema, per cui i programmi più avanzati trovano soluzioni improbabili, anche se efficaci.

    Attualmente la figata più avanzata si basa sull'individuare le linee di orizzonte e delle linee di fuga (quelle che sono in realtà dritte e vanno da noi verso l'orizzonte, ma che in una foto convergono tutte verso un singolo punto sopra la linea d'orizzonte, chi ha fatto un poco di prospettiva capisce di cosa parlo).

    Misurando l'angolo fra le linee di fuga, supposte dritte, e la linea d'orizzonte, si capisce in qualche modo la profondità dell'immagine: un algoritmo avanzatissimo, che sopperisce solo alla mancanza del secondo punto di vista.

    Per concludere: la ricerca dovrebbe focalizzarsi di più sui motivi per cui in ormai 30 anni di tentativi abbiamo tirato su solo esperimenti da laboratorio o aggeggi militari costosissimi, ed ovviare ai problemi di base, non concentrarsi inutilmente sul miglioramento di algoritmi che lavorano sui dati sbagliati.

    Non dico ovviamente che questa che indico sia una strada innovativa, ma so che in pochi l'hanno percorsa, ed è un peccato.
    non+autenticato
  • Finalmente un intervento interessante e in topic!

    Sicuramente quello di cui tener conto alla base di tutto è il cervello, o meglio le zone del cervello che raccolgono ed elaborano l'informazione visiva. In campo tecnologico, al loro posto ci ritroviamo i computer, e dunque i software che devono svolgere tali funzioni. L'occhio o l'obbiettivo in realtà sono solo strumenti, mezzi, che certo devono essere funzionanti ed efficienti, ma che senza elaborazione dell'informazione alle spalle combinano ben poco.

    Personalmente ne so pochissimo mentre tu ne capisci indubbiamente molto, comunque, correggimi se sbaglio, simili ricerche non possono, magari solo incidentalmente, avere una ricaduta positiva su certi problemi e disfunzioni sensoriali? Insomma, uno studio approfondito della funzione visiva con lo scopo di replicarla artificialmente, potrebbe portarci anche a capire meglio e magari risolvere problemi visivi di natura neurologica? E poi, anche se in un tempo più lungo, tutto questo non potrebbe portare ad una "protesi" oculistica che ridia la vista a chi l'aveva perduta, interfacciandosi col nervo ottico e col cervello umano?

    Questo per chi sottovaluta il ruolo della ricerca, anche di quelle all'apparenza più azzardate!

    A buon rendere!
    non+autenticato
  • Assolutamente si, anche se vedo più vicine e probabili le protesi che non le ricerche sul funzionamento reale dell'analisi cerebrale dei segnali.

    Vedi, già esistono telecamere interfacciabili con il nervo ottico: per realizzare protesi complete "basterebbe" collegarne due, con una buona risoluzione (le attuali fanno una decina di pixel in tutto, sufficienti per fare un mucchio di cose in realtà, ma inutili in un mucchio di altre), e collegarle ai nervi/muscoli oculari.

    Il problema per la comprensione dei meccanismi cerebrali è che non abbiamo ancora la più pallida idea di come funzioni alcunché. Alla meglio sappiamo quale "zone" vengono attivate da cosa, ma questo è come sapere in un PC: ora c'è attivo il disco, ora la RAM, ora la CPU. Non sono certo informazioni sufficienti a capire il meccanismo di funzionamento di alcun programma!

    Per questo siamo molto lontani dal comprendere seriamente alcunché.
    non+autenticato
  • Grazie per la spiegazione!

    Dunque, il bersaglio grosso a cui puntare in un futuro lontano è la comprensione e la riproduzione dei segnali cerebrali. Quando questo sarà possibile, non solo per quanto riguarda la funzione visiva, con la giuste applicazioni tecnologiche si potranno risolvere o correggere una quantità di patologie su cui oggi si sa ben poco oppure si sa qualcosa, ma non cosa fare.

    A buon rendere!
    non+autenticato
  • Sottoscrivo l'intervento critico. Un titolo del genere è un po' un'esagerazione.
    Ciononostante l'informazione riguardo le elettrosaccadi è preziosissima.
    Come anche l'individuazione delle componenti prospettiche e dell'orizzonte, sono decisamente dei colpi forti alla consolidata leggenda urbana sul fatto che l'occhio umano sia una specie di macchina fotografica finemente costruita.
    Per quanto io concordi, inoltre, sul fatto che la sfera cognitiva sia la vera unità operativa dell'orientamento visivo, sarebbe possibile spaccare il capello in altre due parti, ed aggiungere che per percezione visiva si intende proprio quel esatto punto di tangenza che vede implicati la coscienza con l'apparato ottico. Una diversa concezione erronea di come funzioni la visione è quella della cosiddetta "visione tattile", dove la capacità di mantenere una coerenza sinestetica con lo spazio (l'equilibrio, la reazione) è un facile pretesto per ipotizzare che nella mente si formino modellini dentro ai quali si simulano delle situazioni nelle quali, a loro volta, la proiezione luminosa sia ricostruita in qualche maniera fedelmente.
    Per la mente, la corrispondenza non è univocamente di tipo ripetitivo e speculare; l'informazione - che consta di concettualismi implementati in una complessiva e complessa perpetua riformulazione - è suddivisibile in unità quantiche: ognuna delle quali rappresenta il proprio particolare grado di sincronicità tra l'oggetto e l'osservatore.
    L'emergenza di una tale sincronicità descrive il comportamento del punto di tangenza tra l'osservato e l'occhio internamente ad un sistema dinamico, relativamente alla retina, caotico deterministico.
    In punta di una prospettiva del genere, l'osservazione dell'invasato che aperse le danze nei commenti ritrova il punto problematico dell'interesse di una tale ricerca. L'occhio "bionico", per non limitarsi ad una integrazione di tipo prostetico, necessiterebbe di un sistema di orientamento che non interessa direttamente l'analisi delle frequenze d'onda nell'operazione di trasduzione (trasporto delle informazioni dai sensori all'apparato cognitivo), ma che alimenti l'evoluzione del sistema stesso della visione, attraverso di essa. In altre parole la visione è uno sfondo per l'organizzazione estetica dei fenomeni, anche nel sistema ampiamente cibernetico - se vale per l'essere cosciente, deve valere per la computing vision - intento ad assimilarli l'uno all'altro.
  • L'occhio umano è stato progettato e creato dal Signore, mentre questi occhi finti sono stati creati dall'uomo, che per quanto vorrà non potrà mai imitare la perfezzione delle opere di Dio.
    La sola perfezzione è quella che attende nella vita futura gli uomini di buona volontà.
    non+autenticato
  • Ecco,magari per arrivare alla "perfezzione",leva una Z!!

    Comunque è una cosa verissima,che ho appena testato su me stesso.

    Provate a girare la testa e puntate vari oggetti,vi accorgerete che la messa a fuoco avviene con un attimo di ritardo rispetto al posizionamento.Una cosa quasi impercettibile se non ci si fa caso!
    non+autenticato
  • - Scritto da: Aruspice
    > L'occhio umano è stato progettato e creato dal
    > Signore,

    ha usato Autocad?
    non+autenticato
  • - Scritto da: loris batacchi
    > - Scritto da: Aruspice
    > > L'occhio umano è stato progettato e creato dal
    > > Signore,
    >
    > ha usato Autocad?

    Autogod?
    (god in inglese di dice gad)
    ahahah battutonaaaa
    non+autenticato
  • Ora i puntatori a /dev/null creano anche gli occhi? Interessante...

    Lasciando perdere gli aspetti religiosi, beh, non credo che siamo perfetti e non credo che esista nulla di perfetto sulla terra. Credo che l'uomo possa fare molto, e perchè no, anche migliorare e ispirarsi a qualcosa che già la natura dispone...
    ;)
  • - Scritto da: Aruspice
    > L'occhio umano è stato progettato e creato dal
    > Signore, mentre questi occhi finti sono stati
    > creati dall'uomo, che per quanto vorrà non potrà
    > mai imitare la perfezzione delle opere di
    > Dio.
    > La sola perfezzione è quella che attende nella
    > vita futura gli uomini di buona
    > volontà.


    L' occhio umano e' frutto della evoluzione che dura da miliardi di anni .
    E non è assolutamente vero che tutto cio che l' uomo fa sia peggio di quello che la natura ha fatto in miliardi di anni
    non+autenticato
  • - Scritto da: Aruspice
    > L'occhio umano è stato progettato e creato dal
    > Signore, mentre questi occhi finti sono stati
    > creati dall'uomo, che per quanto vorrà non potrà
    > mai imitare la perfezzione delle opere di
    > Dio.
    > La sola perfezzione è quella che attende nella
    > vita futura gli uomini di buona
    > volontà.

    Convinto tu...
    Io credo invece che se la scimmia uomo non si autodistruggerà nei prossimi anni/secoli, arriverà a dei livelli di conoscenza e tecnologia talmente elevati che le religioni verranno ricordate come semplici storielle figlie di un passato buio e doloroso.
    L'uomo un giorno si autoevolverà con buona pace degli odierni "raccontastorie" che temono di perdere il controllo sul popolo bue.

    ;)
  • qui di scimmia ci sarai solo tu. ti pare una scimmia l'Uomo. tra il resto non deriva neppure dalle scimmie. leggiti la teoria di darwin (ma leggila sul serio, troverai delle sorprese)
    non+autenticato
  • oh finalmente qualcuno che dica qualcosa di sensato!

    rimango sempre allibito dalla bigottaggine di certi individui....
    non capisco come si possa essere così egoisti e credere che tutto sia fatto in funzione dell'uomo.

    Come si può credere ancora a miti di 2000 anni fa?
    Perchè credere a una religione o ad un'altra?
    Come si fa a pretendere di aver ragione dando per scontato che la fede??
    non+autenticato
  • Aruspice,IMHO potresti arrivare alla perfezione con un bel libro di grammatica invece che con la bibbia.
    E poi se già adesso la maggior parte delle volte guardiamo il mondo da dietro un velo di Maya, figurati cosa sarà con un occhio programmato.

    Sarebbe più interessante secondo me un occhio che permettesse di vedere una frequenza maggiore di fotogrammi rispetto a quelli che riusciamo a percepire normalmente, uno slow motion in tempo reale praticamente, e si che sarebbe tutto più belloA bocca aperta
    non+autenticato
  • - Scritto da: Aruspice
    > L'occhio umano è stato progettato e creato dal
    > Signore, mentre questi occhi finti sono stati
    > creati dall'uomo, che per quanto vorrà non potrà
    > mai imitare la perfezzione delle opere di
    > Dio.
    > La sola perfezzione è quella che attende nella
    > vita futura gli uomini di buona
    > volontà.

    bigottrolling ftw
    non+autenticato