El color en una red neuronal convolucional

La emergencia de categorias de Color en una red neuronal entrenada para el reconocimiento de objetos

Introducción

La categorización de color es un ejemplo clásico de percepción categorial, y sin embargo, es incierto por qué y cómo surgen las categorías de color. Por un lado, los bebés en un período prelingüístico y varios animales tratan el color de manera categorial. Dependiendo tanto del procesamiento lingüístico como del procesamiento perceptual, ha sido difícil determinar los mecanismos responsables del surgimiento de categorías de color y determinar por qué los colores se agrupan de la manera en que lo hacen. Algunos argumentan que la categorización del color es un proceso universal que se desarrolla de manera independiente del lenguaje y la cultura, mientras que otros sostienen que la categorización del color está influenciada por la comunicación y la cultura. Por otro lado, los modelos recientes han utilizado conceptos comunicativos como la fuerza motriz para la categorización de color. Sin embargo, estos modelos no abordan la cuestión de por qué las categorías de color emergen en primer lugar. En este artículo, exploramos la hipótesis de que la categorización del color puede ser un efecto secundario del aprendizaje de reconocimiento de objetos.

Investigación en redes neuronales

Para investigar esta hipótesis, entrenamos una red neuronal convolucional (CNN) para reconocer objetos en imágenes naturales y luego la evaluamos en una tarea de clasificación de colores. Descubrimos que la CNN desarrolló una representación categorial del color en la capa final, donde se representan los objetos para la clasificación. Esto sugiere que la categorización del color puede ser un efecto secundario del aprendizaje de reconocimiento de objetos. Encontramos fronteras que son en gran medida invariantes a los colores de entrenamiento. Las fronteras se confirmaron utilizando un algoritmo evolutivo que se basa en el principio de percepción categorial. Un experimento psicofísico en observadores humanos, análogo a nuestro experimento principal, muestra que las fronteras coinciden en gran medida con los límites de categoría humanos.

Discusión

Nuestros resultados sugieren que la categorización de color puede ser un proceso que emerge en la adquisición de habilidades visuales básicas, como la reconocimiento de objetos. Esto es consistente con la idea de que el desarrollo de categorías de color se basa en la distribución de colores en el mundo visual y en tareas visuales básicas. Nuestros resultados también sugieren que la categorización de color puede ser un proceso que existe independientemente de la comunicación sobre colores.

Conclusiones

En conclusión, nuestros resultados sugieren que la categorización de color puede ser un proceso que emerge en la adquisición de habilidades visuales básicas, como la reconocimiento de objetos. Esto es consistente con la idea de que el desarrollo de categorías de color se basa en la distribución de colores en el mundo visual y en tareas visuales básicas. Nuestros resultados también sugieren que la categorización de color puede ser un proceso que existe independientemente de la comunicación sobre colores. Esto puede tener implicaciones importantes para nuestra comprensión de la percepción del color y la categorización en general.

Bibliografía

1. de Vries JP, Akbarinia A, Flachot A, Gegenfurtner KR. Emergent color categorization in a neural network trained for object recognition. Elife. 2022;11:e76472. Published 2022 Dec 13. Ir