Cuando el pastel sonríe: ¿por qué vemos rostros donde no los hay y puede la IA hacer lo mismo?

¿Alguna vez has pensado que las máquinas parecen tener sus propios "rostros"? Créeme, no estás solo ni estás perdiendo la cabeza. Pregunta a los creadores de la película “Cars”...

Un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) decidió estudiar un curioso fenómeno: la pareidolia. Esta es nuestra sorprendente capacidad de ver rostros y formas familiares en objetos cotidianos. Los resultados de la investigación, publicados en el servidor arXiv , muestran interesantes diferencias entre cómo ven el mundo las personas y los algoritmos.

El equipo, liderado por Mark Hamilton, estudiante de posgrado del MIT, creó una impresionante colección de 5000 imágenes que demuestran el efecto de la pareidolia. Esta cifra es mucho mayor que la utilizada en estudios previos, donde los científicos trabajaban solo con 20-30 ejemplos.

Para recolectar tal cantidad de material para el proyecto "Faces in Things" ("Rostros en las cosas"), se revisaron alrededor de 20,000 imágenes de la base de datos LAION-5B. Luego, voluntarios examinaron cada imagen detenidamente. Delinearon las áreas donde percibían rostros y respondieron preguntas sobre ellos, tales como qué emociones transmitían, a qué edad podrían parecerse y si eran resultado de la casualidad o una intención del creador del objeto.

Hamilton expresa con cariño la contribución de su madre, una ex empleada bancaria, quien dedicó mucho tiempo a ayudar con la anotación de imágenes para el análisis.

Al estudiar el material recopilado, los investigadores hicieron algunos hallazgos inesperados. Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue que la inteligencia artificial mejoró significativamente en la detección de rostros pareidólicos solo después de ser entrenada para reconocer caras de animales. Este hecho respalda la teoría sobre el origen evolutivo de nuestra tendencia a ver rostros en cualquier lugar. Es posible que esta habilidad se derive de la necesidad de nuestros antepasados de identificar rápidamente depredadores ocultos o de determinar hacia dónde miraba una presa potencial. Hamilton sugiere que las raíces de la pareidolia podrían remontarse más allá del comportamiento social humano, hasta los fundamentos de la supervivencia.

Otro descubrimiento intrigante fue denominado por los científicos como "La media dorada de la pareidolia": un tipo particular de imágenes donde los rostros ilusorios surgen con mayor frecuencia. William T. Freeman, profesor del MIT y principal investigador del proyecto, explica que existe un nivel específico de complejidad visual en el cual tanto personas como computadoras tienen la mayor probabilidad de "ver" un rostro donde realmente no lo hay.

Los investigadores incluso crearon un modelo matemático que describe cómo tanto humanos como computadoras detectan rostros ilusorios. El análisis de la ecuación reveló un patrón claro: el "pico pareidólico". En este punto, la probabilidad de ver un rostro inexistente alcanza su máximo. Este pico corresponde a imágenes con un nivel óptimo de complejidad: no demasiado simples, pero tampoco sobrecargadas de detalles.

El trabajo del MIT no es simplemente un experimento curioso: sus resultados pueden aplicarse en diversas áreas tecnológicas. Por ejemplo, para mejorar las tecnologías de detección de rostros y reducir la cantidad de falsos positivos. Dichos sistemas se encuentran en muchos de los inventos modernos: desde coches autónomos hasta robots e interfaces para hogares inteligentes.

Además, los datos recopilados y las herramientas desarrolladas pueden ser útiles para los diseñadores. Comprender los mecanismos de la pareidolia permitirá crear productos visualmente más atractivos y amigables. Hamilton pone un ejemplo: "Imaginen poder ajustar automáticamente el aspecto de un coche o de un juguete infantil para que se vean más simpáticos. O asegurarse de que un dispositivo médico no asuste accidentalmente a un paciente ya nervioso durante una operación”.

Se pregunta: "¿Por qué las personas y las computadoras perciben el mundo de manera tan diferente? ¿Nos ayuda la pareidolia o nos perjudica? ¿Por qué las máquinas, que creamos a nuestra imagen, piensan de otra manera?". Aunque la pareidolia ha sido estudiada por psicólogos durante mucho tiempo, casi no se ha investigado desde la perspectiva de la visión computacional.

Los científicos se preparan para presentar sus hallazgos a la comunidad científica y ya están planeando el futuro. En adelante, quieren enseñar a la inteligencia artificial no solo a detectar rostros pareidólicos, sino también a describirlos con palabras.