¿Pueden las ilusiones ópticas engañar a una inteligencia artificial?

¿Pueden las ilusiones ópticas engañar a una inteligencia artificial?

Ilusiones ópticasLa perspectiva que se elige a la hora de ver un objeto puede hacer que nuestro cerebro interprete de una forma o de otra el conocimiento que tengamos del mismo. Pero además, si entran en juego las llamadas ilusiones ópticas, correremos aún más el riesgo de ser sutilmente engañados por nuestro cerebro. En definitiva, la expresión “ver para creer” de los más escépticos poco valdría en los casos en los que el estímulo percibido no se corresponde con el objeto observado. Y menos aún en los tiempos actuales, en los que estas ilusiones ópticas pueden no solo engañar al cerebro humano sino que también se resisten al aprendizaje automático de la inteligencia artificial.

El algoritmo que todo lo sabe, no puede crear ilusiones ópticas

La capacidad de entender y crear ilusiones ópticas de manera intencionada actualmente solo está alcance de un cerebro humano. Aunque las tecnologías de inteligencia artificial y machine learning no dejan de avanzar, han encontrado un obstáculo que de momento les ha sido imposible superar, que es la incapacidad para aprender a generar ilusiones ópticas.

Los investigadores estadounidenses Robert Max Williams, Roman V. Yampolskiy, de la Universidad de Louisville (Kentucky), han presentado recientemente ViperLib, una base de datos que recopila más de 6.700 imágenes de ilusiones ópticas, divididas en distintas categorías. El objetivo de su estudio era analizar si una inteligencia artificial sería capaz de generar por sí misma ilusiones ópticas mediante dos modelos de aprendizaje automático de dichas imágenes.

En una primera fase la IA fue entrenada para clasificar, “entender” y distinguir visualmente las ilusiones previamente creadas. Y en la segunda, esta red neuronal tendría que crear nuevas ilusiones ópticas basándose en las ya reunidas en la base de datos. Pero como podemos ver en la siguiente imagen, las ilusiones obtenidas se parecen muy poco a las que conocemos.

La razón por la que estos algoritmos no han llegado a obtener resultados positivos puede deberse a la heterogeneidad de las ilusiones ópticas, entre las cuales no encontraban suficientes relaciones o similitudes para establecer conclusiones que les permitieran repetir el modelo. Sin embargo, los científicos de este proyecto no cejan en su empeño y ya han afirmado que están trabajando el resolver estas deficiencias para realizar nuevos estudios en el futuro.

LA ILUSIONES ÓPTICAS, A COMPETICIÓN

Pero, más allá de que en el futuro las IA puedan ser generadoras de ilusiones ópticas, ¿cómo surgen en nuestra mente esos fenómenos ilusorios? Su aparición suele atribuirse a algún tipo de trastorno perceptivo, a fenómenos como la refracción de la luz o hasta la maestría del más ingenioso de los diseñadores.

Este último es justo el eje del evento conocido como The Best Ilusion of the year Contest, y estos son algunos de los finalistas de este año.

Papeles en movimiento

La ilusión óptica bautizada genéricamente como “Danswing Papers” o “Papeles en movimiento”  juega con el contraste lumínico entre objetos estáticos “reales”, en este caso papeles, y un fondo que cambia de intensidad lumínica -de oscura a clara-,  provocando ilusiones de movimiento drásticas en los objetos. Es una experiencia increíble para el espectador ver cómo objetos que no deberían moverse, lo hacen. Según indica la propia organización del concurso, esta ilusión puede ser útil para dar sensación de movimiento a los anuncios en papel.

La ilusión de la vista de gusano

En esta película, denominada “The Worm’s Eye View Illusion”, lo sorprendente es que la ilusión de movimiento se consigue simplemente invirtiendo colores, de forma que pareciera que los objetos cambian de dirección. Esta sensación de movimiento se produce porque el espectador ve automáticamente el color dominante en primer plano y el que menos destaca como fondo. Para nuestro cerebro es el color en primer plano el que determina la dirección del movimiento.

ilusión de movimiento con un giro

Esta ilusión, cuya explicación es compleja, resulta muy ilustrativa para entender las complejas interacciones que se forman en nuestro cerebro por la combinación entre distintos tipos de movimientos, formas y colores. En primer lugar observamos una cinta de rombos amarillos que fluye oblicuamente. A continuación, se incorpora un fondo de puntos azules que se mueve hacia arriba, creando la ilusión de que la cinta amarilla se desplaza hacia los lados. Además, se introduce el efecto de contraer y expandir el  flujo de rombos amarillos, lo que nos engaña y nos hace creer que la cinta gira y cambia de posición. La ilusión que se ha generado en nuestro cerebro en este proceso es tal que incluso eliminando el fondo de puntos azules, que citábamos antes, el “engaño” persiste.

¿Quién está persiguiendo a Quién?

Nuestra mente tiende a relacionar objetos, personas, etc.. Por ello, cuando vemos cercanos dos puntos en una imagen, en muchas ocasiones, el cerebro es propenso a establecer una relación aunque no la haya. Y solo con poner tras estos puntos un fondo en movimiento, se crea la ilusión óptica de que se están moviendo, e incluso persiguiéndose el uno al otro. Más aún: únicamente modificar el movimiento de dicho fondo en una escena es lo suficientemente poderoso como para revertir cualitativamente la percepción de quién está persiguiendo a quién.

Interactuar con ilusiones ópticas

Aunque no sea una de las ilusiones ópticas finalistas en The Best Ilusion of the year Contest, las posibilidades evocadoras de esta casa, inspirada en el siglo XIX, asombran, no por su estilo arquitectónico sino por la ilusión que consigue generar en las personas que con ella interactúan. El diseñador argentino Leandro Erlich es el creador de la fachada de esta casa, con la que podemos cumplir el sueño de caminar verticalmente o escalar un edificio.

El efecto se consigue mediante una ilusión óptica generada por la perspectiva con la que la casa está construida, formando un ángulo de 45º entre la fachada sobre la cual se mueven los espectadores y el espejo situado frente a ellos. Esta perspectiva genera la ilusión de estar escalando, al más puro estilo de Spiderman, por la fachada de la casa que se refleja en el espejo. La profundidad de las ventanas, la textura de sus paredes, e incluso las casas vecinas son algunas de las características que aportan más realismo a la experiencia. A diferencia de otras ilusiones ópticas, que solo permiten ser observadas, esta casa facilita la interacción, convirtiéndose en una manifestación artística divertida y muy participativa.