计算机学会识别画得不好的动物

几周前的一个聚会上，我接到了一项艰巨的任务，试图用图画表现“芝麻街”。我画了一个看上去最可笑的斑点，应该是大鸟，却从我的干擦记号笔上流了下来。但当我把一个卷发脸的东西放在一个看起来像垃圾桶的东西上时，有人大声喊出了答案。我们人类非常擅长猜测彼此画得很糟糕。

然而，计算机并没有那么熟练。现在，布朗大学和柏林工业大学开发了一种新算法，旨在改善这种情况。这是第一个为抽象绘画的“语义理解”而设计的计算机应用程序，研究团队表示它可以改进搜索应用程序和基于草图的界面。有朝一日，基于这项研究和其他线条画计算机识别技术，你也许可以在 iPhone 上用手指画出一些东西，并得到真正的答案。

该程序识别简单抽象素描的准确率为 56%，而人类的平均准确率为 73%。即使是那些非常缺乏逼真度的素描也能被检测到，这是这里的关键突破。计算机已经可以识别准确的素描，例如，将警方绘制的嫌疑人素描与面部照片进行比较。但对于我们成长过程中接触的抽象素描类型，这是一个不同的挑战。

想想看——如果有人让你画一只兔子，你可能会画一只长着大牙齿、大耳朵和夸张胡须的兔子。其他人很容易就能认出这种卡通形象，就像我的朋友能看懂我抽象版的奥斯卡·格罗奇一样。但它实际上与真实的东西没有任何有意义的相似之处，所以计算机根本不知道它是什么。这有点像训练沃森玩“危险边缘！”——人类可以分辨出一些微妙的技巧和含义，但对于建立在黑白、1 和 0 的世界里的东西来说，这是一个艰巨的挑战。

布朗大学计算机科学助理教授 James Hays 和柏林工业大学的 Matthias Eitz 和 Marc Alexa 着手解决这个问题。他们设计了一份人们可能想涂鸦的日常事物清单，确定了 250 个类别，并使用亚马逊的 Mechanical Turk 众包平台聘请了一些素描艺术家。他们收集了 20,000 幅独特的素描，并将它们输入现有的机器学习算法中来训练系统。该项目最终形成了一款有趣的实时计算机画图猜词游戏，其中系统会在人们画出物体时尝试识别它们。请在页面底部观看它的实际操作。

有些图画非常有价值，而许多计算机猜测则非常搞笑。您可以在此处查看整套图画。其中一些图画非常受欢迎：长颈鹿的惊人准确性、海绵宝宝的创造性以及龙虾的惊人不准确性，龙虾就像狗一样，似乎什么都长得像。

为了扩大数据集，该团队正在考虑将这一概念游戏化，使其成为可以在 iOS 或 Android 设备上玩的游戏。目前已经有了 iPhone 应用程序，您可以在此处下载。

研究人员表示，他们的目标是改进基于草图的搜索。这可以提高计算机对语言、动作或读写障碍人士的可访问性——而且它还可以用于任何语言。该团队上个月在 SIGGRAPH 上展示了他们的项目。

[布朗大学供稿]