研究人员在视觉搜索领域调查了人群的智慧

(额外的)眼睛有它
感性任务的例子。(A)航拍图像的真实世界例子。来自国家摄影解说中心的分析人士确定,在这张侦察照片中有中程弹道导弹,引发了古巴导弹危机。图片由美国空军国家博物馆提供。(B)医学图像的真实世界例子。放射科医生必须确定这些乳房x光检查中是否有癌变。转载的许可从ref. 55)。(C)我们的单位置任务示意图。对于黑盒子中间是否有Gabor亮度贴片(信噪比为3.5),每个观察者都给出了一个8点的置信量表。(D)我们搜索任务的示意图。 Each observer responded on an eight- point confidence scale whether there was a Gabor luminance patch (SNR = 7.88) anywhere in the image. Credit: University of California - Santa Barbara

您的医生是具有多年经验的专家。所以当她告诉你,在审查你所做的所有花哨的断层图成像时,你乳房的温柔只是一些轻微的刺激,你想相信她并留下它。

但她是对吗?

根据UC Santa Barbara的研究人员,第二对眼睛学习相同的图像看起来比以前想象的更有益,当搜索在“嘈杂”字段中难以找到的对象时 - 特别是当该搜索者处于时间压力和其他约束。科学家的调查结果详述了“视觉搜索的人群的智慧”,发表在国家科学院的诉讼程序

“我们的研究表明,让更多的人做当个人无法彻底无遗时,会更大整个形象,“UCSB的心理和大脑科学系博士后研究员Maddechai Juni说,该研究的主要作者与Miguel Eckstein教授进行。在一个快节奏的世界,随着越来越多的视觉信息闭路电视,地理空间成像和医学层析术,命名为人群的智慧可能特别有用。每个人都不太可能看看所有图像的所有区域。

该研究建立了一个长期概念,即一大群人的聚合答案通常比单一专家的响应更准确。在1907年的英国县博览会上发生了一个经典的例子,当时争夺猜测牛的重量的人群的平均估计比每个人的进入更接近,包括牛专家。

“在这个特殊的例子中,民众的呼声似乎与实际价值相差不到1%,”主持这项研究的弗朗西斯·高尔顿爵士(Sir Francis Galton)总结道。

“群体智慧”的好处已经被发现在估计、检测(目标的位置是熟悉的)、识别和预测领域的人类判断中。但是,直到现在,这种现象的价值才有所体现没有得到很好的研究。

在这项初步工作中,研究人员使用了一个眼跟踪装置来记录一组本科生的视觉扫描路径。他们首先使用搜索任务(要求是或否响应在字段中的任何位置存在难以找到的对象),然后是单个位置任务(要求是或否对存在的存在在字段上的固定和已知位置处硬于检测对象)。它们的结果表明,与单一位置任务相比,观察者对搜索任务的汇总响应与观察者的信心展示比预期的性能更好。

“在单一位置任务中,所有观察者都在看着难以检测对象的确切位置,因此它们都是处理相同的视觉信息,”Juni说。“但在搜索任务中,观察者的扫描路径采用不同的模式,并且那些恰好直接在难以找到的对象中凝视的人往往是非常有信心的 - 因为它易于检测到固定时易于检测 -然而,那些不直接凝视物体的人往往会响应它,因为物体在视觉周边中很难检测到。“

搜索任务的较大效益,朱妮解释说,“依赖于攻击群体的攻击,他们碰巧直接凝视着物体。”

研究人员说,在这种搜索场景中,“群体智慧”比简单的多数投票更微妙。当相关信息存在且所有人都可以访问时,多数投票在单一地点任务中非常有效。

“只要有一些个人知识的要素,我们可以挖掘,你可以做得很好,甚至在团体绩效方面甚至接近最佳,”朱莉说。他引用了Condorcet的陪审团定理,这表明如果选民更有可能单独给予正确的答案,那么通过多数投票统一答案的机会与团体规模增加。

但是,在个人更有可能给出错误答案的情况下(比如,由于错误或信息缺乏),群体规模的增加可能不利于多数投票,因为即使是倾向于给出正确答案的专家也会被少数人所取代。

在采用视觉搜索的许多真实情景中,存在对错误的趋势,是否缺乏时间来执行详尽的搜索,图像中的分辨率缺乏,太大的搜索字段或太多图像来搜索。想象:在海洋中的飞机搜索和拯救,冲突期间的军事监测,或者在每次考试中的图像数量中处理指数上升的医生。

“在这些情况下,大多数投票将无效,而一组观察者的平均响应可能是非常有利的,如果那些碰巧直接在搜查中凝视 -表示非常有信心他们找到了它,”朱尼说。

“下一步是验证,看看这是否与现代3D医学图像技术的大数据量实际上发生了,”Eckstein说。结果可能会提出关于医疗诊断在美国和其他国家通常进行多个独立读数的国家的问题,例如在欧洲,澳大利亚和新西兰的大部分中所做的乳腺癌。根据研究人员,将来自多读数的响应与每个考试产生许多图像的技术相结合,可能导致相当大的收益。

Juni表示:“我们认为,其中一些工作可能会促使我们重新思考如何在美国开发更新的3D成像技术。”


进一步探索

研究揭示了视觉搜索时大脑的功能

更多信息:Mordechai Z. Juni等人。人群的智慧用于视觉搜索,国家科学院的诉讼程序(2017)。DOI: 10.1073 / pnas.1610732114
引文:研究人员调查视觉搜索领域的人群智慧(2017年6月21日)从Https://medicalXpress.com/news/2017-06-WISDom-crowds-realm-visual.html
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