How computers are learning to be creative | Blaise Agüera y Arcas

453,589 views ・ 2016-07-22

TED


Please double-click on the English subtitles below to play the video.

Translator: Elena Pérez Gómez Reviewer: Victoria Durant
00:12
So, I lead a team at Google that works on machine intelligence;
0
12800
3124
Bé, dirigeixo un equip a Google encarregat d'IA.
00:15
in other words, the engineering discipline of making computers and devices
1
15948
4650
Dit d'una altra manera, la disciplina d'enginyeria
que fa que els ordinadors imitin processos mentals.
00:20
able to do some of the things that brains do.
2
20622
2419
00:23
And this makes us interested in real brains
3
23439
3099
Això fa que ens interessem en els cervells reals,
00:26
and neuroscience as well,
4
26562
1289
així com en la neurociència
00:27
and especially interested in the things that our brains do
5
27875
4172
i més concretament en els processos cerebrals
00:32
that are still far superior to the performance of computers.
6
32071
4042
que són molt superiors als processos dels ordinadors.
00:37
Historically, one of those areas has been perception,
7
37209
3609
Històricament, una d'aquestes àrees és la percepció.
00:40
the process by which things out there in the world --
8
40842
3039
El procés mitjançant el qual coses del món exterior,
00:43
sounds and images --
9
43905
1584
sons i imatges,
00:45
can turn into concepts in the mind.
10
45513
2178
és converteixen en conceptes a la nostra ment.
00:48
This is essential for our own brains,
11
48235
2517
És un procés essencial per als nostres cervells
00:50
and it's also pretty useful on a computer.
12
50776
2464
i també resulta útil en el cas dels ordinadors.
00:53
The machine perception algorithms, for example, that our team makes,
13
53636
3350
Els algoritmes de percepció de la màquina que fem a l'equip
00:57
are what enable your pictures on Google Photos to become searchable,
14
57010
3874
són els que fan possible buscar les fotos a Google Photos,
01:00
based on what's in them.
15
60908
1397
basant-los en què contenen.
01:03
The flip side of perception is creativity:
16
63594
3493
Però la percepció també és creativitat.
01:07
turning a concept into something out there into the world.
17
67111
3038
Fer d'un concepte, una cosa que hi ha al món.
01:10
So over the past year, our work on machine perception
18
70173
3555
Durant els darrers anys, el nostre treball en la percepció mecànica
01:13
has also unexpectedly connected with the world of machine creativity
19
73752
4859
ha connectat, inesperadament, amb el món de la creativitat mecànica,
01:18
and machine art.
20
78635
1160
i l'art de les màquines.
01:20
I think Michelangelo had a penetrating insight
21
80556
3284
En Miquel Àngel tenia una profunda comprensió
01:23
into to this dual relationship between perception and creativity.
22
83864
3656
d'aquesta relació dual entre percepció i creativitat.
01:28
This is a famous quote of his:
23
88023
2006
Per exemple, en aquesta cita seva:
01:30
"Every block of stone has a statue inside of it,
24
90053
3323
"En cada bloc de marbre hi ha una escultura,
01:34
and the job of the sculptor is to discover it."
25
94036
3002
i la feina de l'escultor es descobrir-la."
01:38
So I think that what Michelangelo was getting at
26
98029
3216
Crec que al que en Miquel Àngel es referia
01:41
is that we create by perceiving,
27
101269
3180
és a que creem per mitjà de la percepció.
01:44
and that perception itself is an act of imagination
28
104473
3023
La percepció, en si mateixa, és un acte d'imaginació,
01:47
and is the stuff of creativity.
29
107520
2461
i, per tant, l'àmbit de la creativitat.
01:50
The organ that does all the thinking and perceiving and imagining,
30
110691
3925
L'òrgan que pensa, percep i imagina és,
01:54
of course, is the brain.
31
114640
1588
per descomptat, el cervell.
01:57
And I'd like to begin with a brief bit of history
32
117089
2545
M'agradaria començar amb un xic d'història,
01:59
about what we know about brains.
33
119658
2302
sobre el que sabem del cervell.
02:02
Because unlike, say, the heart or the intestines,
34
122496
2446
A diferència d'òrgans com el cor o els intestins,
02:04
you really can't say very much about a brain by just looking at it,
35
124966
3144
no se'n pot dir gaire d'un cervell, amb només mirar-lo,
02:08
at least with the naked eye.
36
128134
1412
com a mínim a simple vista.
02:09
The early anatomists who looked at brains
37
129983
2416
Els primers anatomistes que observaren el cervell,
02:12
gave the superficial structures of this thing all kinds of fanciful names,
38
132423
3807
van donar a les estructures superficials tota mena de noms originals,
02:16
like hippocampus, meaning "little shrimp."
39
136254
2433
com l'hipocamp, que vol dir 'gambeta'.
02:18
But of course that sort of thing doesn't tell us very much
40
138711
2764
Però, obviament, aquests noms no ens en diuen pas gaire
02:21
about what's actually going on inside.
41
141499
2318
de què passa realment a l'interior.
02:24
The first person who, I think, really developed some kind of insight
42
144780
3613
La primera persona que, considero, va desenvolupar algun tipus de coneixement
02:28
into what was going on in the brain
43
148417
1930
en relació als processos cerebrals
02:30
was the great Spanish neuroanatomist, Santiago Ramón y Cajal,
44
150371
3920
va ser el gran neuroanatomista espanyol Santiago Ramón y Cajal,
02:34
in the 19th century,
45
154315
1544
durant el segle XIX.
02:35
who used microscopy and special stains
46
155883
3755
Va utilitzar el microscopi i colorants especials
02:39
that could selectively fill in or render in very high contrast
47
159662
4170
per omplir o buidar selectivament, per tal d'aconseguir un contrast molt alt
02:43
the individual cells in the brain,
48
163856
2008
de les cèlules individuals del cervell,
02:45
in order to start to understand their morphologies.
49
165888
3154
i així començar a entendre les seves morfologies.
02:49
And these are the kinds of drawings that he made of neurons
50
169972
2891
Aquests dibuixos de les neurones en són el resultat,
02:52
in the 19th century.
51
172887
1209
tot això al segle XIX.
02:54
This is from a bird brain.
52
174120
1884
Aquest és d'un cervell d'ocell.
02:56
And you see this incredible variety of different sorts of cells,
53
176028
3057
S'observa l'increïble varietat de tipus de cèl·lules que hi ha,
02:59
even the cellular theory itself was quite new at this point.
54
179109
3435
fins i tot la pròpia teoria cel·lular era innovadora en aquell moment.
03:02
And these structures,
55
182568
1278
Aquestes estructures,
03:03
these cells that have these arborizations,
56
183870
2259
aquestes cèl·lules amb arboritzacions,
03:06
these branches that can go very, very long distances --
57
186153
2608
aquestes branques que poden anar molt i molt lluny,
03:08
this was very novel at the time.
58
188785
1616
tot això era molt nou per l'època.
03:10
They're reminiscent, of course, of wires.
59
190779
2903
Recorden, per descomptat, a cables.
03:13
That might have been obvious to some people in the 19th century;
60
193706
3457
Això podia ser molt obvi per a alguna gent del segle XIX,
03:17
the revolutions of wiring and electricity were just getting underway.
61
197187
4314
donat que acabava de començar la revolució elèctrica i dels cables.
03:21
But in many ways,
62
201964
1178
Però en molts sentits,
03:23
these microanatomical drawings of Ramón y Cajal's, like this one,
63
203166
3313
els dibuixos microanatòmics d'en Ramón y Cajal, com aquest,
03:26
they're still in some ways unsurpassed.
64
206503
2332
en certa manera encara avui són inmillorables.
03:28
We're still more than a century later,
65
208859
1854
Més d'un segle desprès,
03:30
trying to finish the job that Ramón y Cajal started.
66
210737
2825
encara intentem acabar la feina que ell va començar.
03:33
These are raw data from our collaborators
67
213586
3134
Aquestes són les dades dels nostres col·laboradors,
03:36
at the Max Planck Institute of Neuroscience.
68
216744
2881
de l'Institut de Neurociència Max Planck.
03:39
And what our collaborators have done
69
219649
1790
El que aquests col·laboradors han fet
03:41
is to image little pieces of brain tissue.
70
221463
5001
és prendre imatges de petits trossos de teixits cerebrals.
03:46
The entire sample here is about one cubic millimeter in size,
71
226488
3326
Aquesta mostra completa té una mida d'un mil·límetre cúbic,
03:49
and I'm showing you a very, very small piece of it here.
72
229838
2621
i això només és una porció minúscula.
03:52
That bar on the left is about one micron.
73
232483
2346
La barra de l'esquerra és una micra, si fa no fa.
03:54
The structures you see are mitochondria
74
234853
2409
Les estructures que es veuen són les mitocòndries.
03:57
that are the size of bacteria.
75
237286
2044
Tenen la mida d'un bacteri.
03:59
And these are consecutive slices
76
239354
1551
Aquests són costats consecutius,
04:00
through this very, very tiny block of tissue.
77
240929
3148
travessant aquest diminut bloc de teixit.
04:04
Just for comparison's sake,
78
244101
2403
Per a fer-se una idea,
04:06
the diameter of an average strand of hair is about 100 microns.
79
246528
3792
el diàmetre d'un fil mitjà del cabell té unes 100 micres.
04:10
So we're looking at something much, much smaller
80
250344
2274
Així doncs, ara mateix observem quelcom molt més petit
04:12
than a single strand of hair.
81
252642
1398
que un simple fil de cabell.
04:14
And from these kinds of serial electron microscopy slices,
82
254064
4031
A partir d'aquestes sèries de porcions de microscòpia d'electrons,
04:18
one can start to make reconstructions in 3D of neurons that look like these.
83
258119
5008
és poden arribar a fer reconstruccions de neurones en 3D. Són així.
04:23
So these are sort of in the same style as Ramón y Cajal.
84
263151
3157
Aquestes són similars a les de l'estil de Ramón y Cajal.
04:26
Only a few neurons lit up,
85
266332
1492
Només il·luminem certes neurones
04:27
because otherwise we wouldn't be able to see anything here.
86
267848
2781
donat que de no ser així no podríem veure res.
04:30
It would be so crowded,
87
270653
1312
Estaria massa atapeït,
04:31
so full of structure,
88
271989
1330
massa ple d'estructura,
04:33
of wiring all connecting one neuron to another.
89
273343
2724
de connexions cerebrals entre una neurona i una altra.
04:37
So Ramón y Cajal was a little bit ahead of his time,
90
277293
2804
Ramón y Cajal va ser un avançat al seu temps.
04:40
and progress on understanding the brain
91
280121
2555
El progrés en relació a la comprensió del cervell
04:42
proceeded slowly over the next few decades.
92
282700
2271
va seguir lentament durant les dècades següents.
04:45
But we knew that neurons used electricity,
93
285455
2853
Però vam aprendre que les neurones usen electricitat.
04:48
and by World War II, our technology was advanced enough
94
288332
2936
A la Segona Guerra Mundial, la tecnologia havia avançat prou
04:51
to start doing real electrical experiments on live neurons
95
291292
2806
com per a fer experiments elèctrics amb neurones vives,
04:54
to better understand how they worked.
96
294122
2106
per tal d'entendre'n el funcionament.
04:56
This was the very same time when computers were being invented,
97
296631
4356
Va ser el mateix moment en que s'inventaren els primers ordinadors,
05:01
very much based on the idea of modeling the brain --
98
301011
3100
molt basats en l'idea de modelar el cervell humà,
05:04
of "intelligent machinery," as Alan Turing called it,
99
304135
3085
de fer "màquines intel·ligents", com va dir l'Alan Turing,
05:07
one of the fathers of computer science.
100
307244
1991
un dels pares de la informàtica.
05:09
Warren McCulloch and Walter Pitts looked at Ramón y Cajal's drawing
101
309923
4632
Warren McCulloch i Walter Pitts observaren els dibuixos d'en Ramon y Cajal
05:14
of visual cortex,
102
314579
1317
del còrtex visual,
05:15
which I'm showing here.
103
315920
1562
que mostro aquí.
05:17
This is the cortex that processes imagery that comes from the eye.
104
317506
4442
Aquest còrtex processa les imatges que reben els ulls.
05:22
And for them, this looked like a circuit diagram.
105
322424
3508
Per ells, això semblava un esquema de connexions.
05:26
So there are a lot of details in McCulloch and Pitts's circuit diagram
106
326353
3835
Per això hi ha molts detalls als esquemes d'en McCulloch i en Pitt
05:30
that are not quite right.
107
330212
1352
que no són gaire correctes.
05:31
But this basic idea
108
331588
1235
Però aquesta idea bàsica,
05:32
that visual cortex works like a series of computational elements
109
332847
3992
que el còrtex visual funciona com una serie d'elements computacionals
05:36
that pass information one to the next in a cascade,
110
336863
2746
tot passant informació d'un a l'altre en una cascada
05:39
is essentially correct.
111
339633
1602
és, en essència, correcta.
05:41
Let's talk for a moment
112
341259
2350
Aturem-nos un moment
05:43
about what a model for processing visual information would need to do.
113
343633
4032
per parlar del que ha de fer un model de processador d'informació visual.
05:48
The basic task of perception
114
348228
2741
La tasca de percepció més bàsica seria:
05:50
is to take an image like this one and say,
115
350993
4194
agafar una imatge i poder dir
05:55
"That's a bird,"
116
355211
1176
"és un ocell".
05:56
which is a very simple thing for us to do with our brains.
117
356411
2874
Una tasca ben senzilla per als nostres cervells.
05:59
But you should all understand that for a computer,
118
359309
3421
Però cal entendre que, en el cas d'un ordinador,
06:02
this was pretty much impossible just a few years ago.
119
362754
3087
era una tasca impossible només fa uns anys.
06:05
The classical computing paradigm
120
365865
1916
El paradigma clàssic de la informàtica
06:07
is not one in which this task is easy to do.
121
367805
2507
no és aquell on aquesta tasca és fàcil de fer.
06:11
So what's going on between the pixels,
122
371366
2552
Així doncs, què passa entre els píxels,
06:13
between the image of the bird and the word "bird,"
123
373942
4028
entre la imatge de l'ocell i la paraula "ocell",
06:17
is essentially a set of neurons connected to each other
124
377994
2814
és, essencialment, un conjunt de neurones interconnectades
06:20
in a neural network,
125
380832
1155
en una xarxa neuronal,
06:22
as I'm diagramming here.
126
382011
1223
Com mostra el diagrama.
06:23
This neural network could be biological, inside our visual cortices,
127
383258
3272
Aquesta xarxa neural pot ser biològica, dins el nostre còrtex visual,
06:26
or, nowadays, we start to have the capability
128
386554
2162
o, com hem començat a ser capaços de fer,
06:28
to model such neural networks on the computer.
129
388740
2454
modelar aquestes xarxes neurals a l'ordinador.
06:31
And I'll show you what that actually looks like.
130
391834
2353
Els ensenyaré quin aspecte té.
06:34
So the pixels you can think about as a first layer of neurons,
131
394211
3416
Així, els píxels es poden entendre com una primera capa de neurones,
06:37
and that's, in fact, how it works in the eye --
132
397651
2239
que, de fet, és com funciona en el cas de l'ull,
06:39
that's the neurons in the retina.
133
399914
1663
les neurones que hi ha a la retina.
06:41
And those feed forward
134
401601
1500
Una rere l'altra,
06:43
into one layer after another layer, after another layer of neurons,
135
403125
3403
capes, capes i més capes de neurones,
06:46
all connected by synapses of different weights.
136
406552
3033
totes interconnectades per sinapsis de diferents pesos.
06:49
The behavior of this network
137
409609
1335
El comportament de la xarxa
06:50
is characterized by the strengths of all of those synapses.
138
410968
3284
es caracteritza per la força de totes aquestes sinapsis.
06:54
Those characterize the computational properties of this network.
139
414276
3288
Aquestes determinen les propietats computacionals de la xarxa.
06:57
And at the end of the day,
140
417588
1470
El resultat final,
06:59
you have a neuron or a small group of neurons
141
419082
2447
és una neurona o un petit grup de neurones
07:01
that light up, saying, "bird."
142
421553
1647
que s'il·luminen i diuen "ocell".
07:03
Now I'm going to represent those three things --
143
423824
3132
Ara representaré aquestes tres coses:
07:06
the input pixels and the synapses in the neural network,
144
426980
4696
Els píxels d'entrada, les sinapsis a la xarxa neuronal
07:11
and bird, the output --
145
431700
1585
i l'ocell, el resultat;
07:13
by three variables: x, w and y.
146
433309
3057
amb tres variables: x, w i y.
07:16
There are maybe a million or so x's --
147
436853
1811
Potser hi ha un milió o més de 'x',
07:18
a million pixels in that image.
148
438688
1953
un milió de píxels a la imatge.
07:20
There are billions or trillions of w's,
149
440665
2446
Hi ha milers de milions de 'w',
07:23
which represent the weights of all these synapses in the neural network.
150
443135
3421
que representen els pesos de les sinapsis a la xarxa neuronal.
07:26
And there's a very small number of y's,
151
446580
1875
Però hi ha un nombre molt petit de 'y',
07:28
of outputs that that network has.
152
448479
1858
els resultats de la xarxa neuronal.
07:30
"Bird" is only four letters, right?
153
450361
1749
"Bird" ['ocell'] són 4 lletres, oi?
07:33
So let's pretend that this is just a simple formula,
154
453088
3426
Plantegem-nos-ho com una fórmula senzilla:
07:36
x "x" w = y.
155
456538
2163
x "x" w = y
07:38
I'm putting the times in scare quotes
156
458725
2036
Poso els temps entre cometes
07:40
because what's really going on there, of course,
157
460785
2280
perquè el que passa realment, per descomptat,
07:43
is a very complicated series of mathematical operations.
158
463089
3046
són una serie d'operacions matemàtiques molt complicades.
07:47
That's one equation.
159
467172
1221
Això és una equació.
07:48
There are three variables.
160
468417
1672
Hi ha 3 variables.
07:50
And we all know that if you have one equation,
161
470113
2726
Tothom sap que si tenim una equació,
07:52
you can solve one variable by knowing the other two things.
162
472863
3642
es pot resoldre una variable per mitjà de conèixer les altres dues.
07:57
So the problem of inference,
163
477158
3380
Així que el problema de la inferència,
08:00
that is, figuring out that the picture of a bird is a bird,
164
480562
2873
és a dir esbrinar que la imatge de l'ocell és un ocell,
08:03
is this one:
165
483459
1274
és el següent:
08:04
it's where y is the unknown and w and x are known.
166
484757
3459
'y' és la incògnita i 'w' i 'x' són valors coneguts.
08:08
You know the neural network, you know the pixels.
167
488240
2459
Sabem la xarxa neural, sabem les píxels.
08:10
As you can see, that's actually a relatively straightforward problem.
168
490723
3327
De fet, en realitat es tracta d'un problema relativament senzill.
08:14
You multiply two times three and you're done.
169
494074
2186
Multiplicant 2 vegades 3 estaria resolt.
08:16
I'll show you an artificial neural network
170
496862
2123
Els ensenyaré una xarxa neuronal artificial,
08:19
that we've built recently, doing exactly that.
171
499009
2296
que hem construït fa poc, seguint aquesta idea.
08:21
This is running in real time on a mobile phone,
172
501634
2860
Això s'executa en temps real des d'un telèfon mòbil,
08:24
and that's, of course, amazing in its own right,
173
504518
3313
la qual cosa ja és, en si, prou sorprenent;
08:27
that mobile phones can do so many billions and trillions of operations
174
507855
3468
el fet que telèfons mòbils facin milers de milions i bilions d'operacions,
08:31
per second.
175
511347
1248
en uns pocs segons.
08:32
What you're looking at is a phone
176
512619
1615
El que veuen és un telèfon,
08:34
looking at one after another picture of a bird,
177
514258
3547
mirant una per una imatges d'ocells.
08:37
and actually not only saying, "Yes, it's a bird,"
178
517829
2715
De fet, no només mirant i dient "Sí, és un ocell",
08:40
but identifying the species of bird with a network of this sort.
179
520568
3411
sinó també identificant-ne l'espècie d'au per mitjà d'aquesta xarxa.
08:44
So in that picture,
180
524890
1826
Així, en aquesta imatge,
08:46
the x and the w are known, and the y is the unknown.
181
526740
3802
'x' i 'w' són valors coneguts, i 'y' és la incògnita.
08:50
I'm glossing over the very difficult part, of course,
182
530566
2508
Per descomptat, passem per alt la part més difícil,
08:53
which is how on earth do we figure out the w,
183
533098
3861
que és: com descobrim el valor de 'w',
08:56
the brain that can do such a thing?
184
536983
2187
el cervell que ho pot fer?
08:59
How would we ever learn such a model?
185
539194
1834
Com podríem aprendre un model així?
09:01
So this process of learning, of solving for w,
186
541418
3233
Doncs aquest procés d'aprenentatge, de resoldre el valor de 'w',
09:04
if we were doing this with the simple equation
187
544675
2647
si el fem amb l'equació,
09:07
in which we think about these as numbers,
188
547346
2000
on pensem en el problema com a números,
09:09
we know exactly how to do that: 6 = 2 x w,
189
549370
2687
sabem com fer-ho exactament: 6 = 2 x w.
09:12
well, we divide by two and we're done.
190
552081
3312
Dividim entre 2 i s'ha acabat.
09:16
The problem is with this operator.
191
556001
2220
El problema ve amb aquesta operació.
09:18
So, division --
192
558823
1151
La divisió.
09:19
we've used division because it's the inverse to multiplication,
193
559998
3121
Hem utilitzat la divisió perquè és l'oposat a la multiplicació,
09:23
but as I've just said,
194
563143
1440
però com hem dit,
09:24
the multiplication is a bit of a lie here.
195
564607
2449
la multiplicació no és del tot certa aquí.
09:27
This is a very, very complicated, very non-linear operation;
196
567080
3326
Es una operació tremendament complicada, una operació no lineal,
09:30
it has no inverse.
197
570430
1704
que no té oposat.
09:32
So we have to figure out a way to solve the equation
198
572158
3150
Així que hem d'esbrinar la manera de resoldre l'equació
09:35
without a division operator.
199
575332
2024
sense usar la divisió.
09:37
And the way to do that is fairly straightforward.
200
577380
2343
La manera per fer-ho és bastant directa.
09:39
You just say, let's play a little algebra trick,
201
579747
2671
Només s'ha de fer un petit truc d'àlgebra.
09:42
and move the six over to the right-hand side of the equation.
202
582442
2906
És mou el 6 a la part dreta de l'equació.
09:45
Now, we're still using multiplication.
203
585372
1826
Així, encara usem la multiplicació.
09:47
And that zero -- let's think about it as an error.
204
587675
3580
Aquest 0, considerem-lo un error.
09:51
In other words, if we've solved for w the right way,
205
591279
2515
És a dir, si hem resolt 'w' correctament,
09:53
then the error will be zero.
206
593818
1656
l'error és 0;
09:55
And if we haven't gotten it quite right,
207
595498
1938
si no l'hem resolt bé,
09:57
the error will be greater than zero.
208
597460
1749
l'error serà més gran que 0.
09:59
So now we can just take guesses to minimize the error,
209
599233
3366
Ara només podem calcular a ull, per tal de minimitzar l'error,
10:02
and that's the sort of thing computers are very good at.
210
602623
2687
i els ordinadors són bons en aquest tipus de coses.
10:05
So you've taken an initial guess:
211
605334
1593
Prenent una aproximació inicial:
10:06
what if w = 0?
212
606951
1156
què passa si w = 0?
10:08
Well, then the error is 6.
213
608131
1240
Bé, llavors l'error és 6.
10:09
What if w = 1? The error is 4.
214
609395
1446
Què passa si w = 1? L'error és 4.
10:10
And then the computer can sort of play Marco Polo,
215
610865
2367
I així l'ordinador pot jugar a Marco Polo,
10:13
and drive down the error close to zero.
216
613256
2367
per tal de reduir l'error prop de 0.
10:15
As it does that, it's getting successive approximations to w.
217
615647
3374
A mesura que ho fa, fa aproximacions successives a 'w'.
10:19
Typically, it never quite gets there, but after about a dozen steps,
218
619045
3656
En general, mai hi arriba del tot, però desprès d'uns 12 passos,
10:22
we're up to w = 2.999, which is close enough.
219
622725
4624
s'arriba a w=2.999, que està prou a prop.
10:28
And this is the learning process.
220
628302
1814
Aquest és el procés d'aprenentatge.
10:30
So remember that what's been going on here
221
630140
2730
Recordem que el que hem estat fent aquí
10:32
is that we've been taking a lot of known x's and known y's
222
632894
4378
ha estat usar molts valors coneguts 'x' i 'y'
10:37
and solving for the w in the middle through an iterative process.
223
637296
3454
i resoldre la 'w' central mitjançant un procés de repetició.
10:40
It's exactly the same way that we do our own learning.
224
640774
3556
És exactament la mateixa manera en la que aprenem nosaltres mateixos.
10:44
We have many, many images as babies
225
644354
2230
De nadons tenim moltíssimes imatges
10:46
and we get told, "This is a bird; this is not a bird."
226
646608
2633
i se'ns diu: "Això és un ocell, això no ho és".
10:49
And over time, through iteration,
227
649714
2098
Amb el temps, a través de la repetició,
10:51
we solve for w, we solve for those neural connections.
228
651836
2928
resolem la nostra 'w', resolent les seves connexions neurals.
10:55
So now, we've held x and w fixed to solve for y;
229
655460
4086
Bé, ara hem mantingut 'x' i 'w' per tal de resoldre 'y'
10:59
that's everyday, fast perception.
230
659570
1847
això és diari, la percepció ràpida.
11:01
We figure out how we can solve for w,
231
661441
1763
Hem descobert com resoldre 'w',
11:03
that's learning, which is a lot harder,
232
663228
1903
l'aprenentatge, molt més difícil
11:05
because we need to do error minimization,
233
665155
1985
perquè s'ha de minimitzar l'error
11:07
using a lot of training examples.
234
667164
1687
practicant amb molts exemples,
11:08
And about a year ago, Alex Mordvintsev, on our team,
235
668875
3187
i fa un any, l'Alex Mordvintsev, del nostre equip,
11:12
decided to experiment with what happens if we try solving for x,
236
672086
3550
va decidir experimentar què passa en intentar resoldre 'x',
11:15
given a known w and a known y.
237
675660
2037
amb una 'w' i una 'y' conegudes.
11:18
In other words,
238
678124
1151
És a dir,
11:19
you know that it's a bird,
239
679299
1352
sabem que és un ocell,
11:20
and you already have your neural network that you've trained on birds,
240
680675
3303
i tenim la xarxa neural entrenada en ocells,
11:24
but what is the picture of a bird?
241
684002
2344
però què és la imatge d'un ocell?
11:27
It turns out that by using exactly the same error-minimization procedure,
242
687034
5024
Va resultar que usant el mateix procés de minimitzar l'error,
11:32
one can do that with the network trained to recognize birds,
243
692082
3430
mitjançant la xarxa entrenada en reconèixer ocells,
11:35
and the result turns out to be ...
244
695536
3388
el resultat és...
11:42
a picture of birds.
245
702400
1305
una imatge d'ocells.
11:44
So this is a picture of birds generated entirely by a neural network
246
704814
3737
Aquesta imatge d'ocells es genera totalment per la xarxa neural
11:48
that was trained to recognize birds,
247
708575
1826
entrenada en reconèixer ocells,
11:50
just by solving for x rather than solving for y,
248
710425
3538
tot resolent 'x' en lloc de resoldre 'y'
11:53
and doing that iteratively.
249
713987
1288
de manera repetitiva.
11:55
Here's another fun example.
250
715732
1847
Aquest és un altre bon exemple.
11:57
This was a work made by Mike Tyka in our group,
251
717603
3437
És un treball fet pel Mike Tyka, del nostre grup.
12:01
which he calls "Animal Parade."
252
721064
2308
El va anomenar "Cavalcada d'animals".
12:03
It reminds me a little bit of William Kentridge's artworks,
253
723396
2876
Em recorda una mica l'obra d'en William Kentridge,
12:06
in which he makes sketches, rubs them out,
254
726296
2489
fa esborranys, els refrega,
12:08
makes sketches, rubs them out,
255
728809
1460
fa esborranys, els refrega
12:10
and creates a movie this way.
256
730293
1398
i amb tot plegat fa una pel·lícula.
12:11
In this case,
257
731715
1151
En aquest cas,
12:12
what Mike is doing is varying y over the space of different animals,
258
732890
3277
en Mike va variar 'y' en l'espai de diferents animals,
12:16
in a network designed to recognize and distinguish
259
736191
2382
a una xarxa dissenyada que reconeix i distingeix
12:18
different animals from each other.
260
738597
1810
entre diferents animals.
12:20
And you get this strange, Escher-like morph from one animal to another.
261
740431
3751
El resultat és aquest estil Escher d'animals transformant-se'n altres.
12:26
Here he and Alex together have tried reducing
262
746221
4614
Ell i l'Alex van provar a reduir
12:30
the y's to a space of only two dimensions,
263
750859
2759
'y' a un espai de només 2 dimensions,
12:33
thereby making a map out of the space of all things
264
753642
3438
tot fent un mapa fora de l'espai de totes les coses
12:37
recognized by this network.
265
757104
1719
que reconeix aquesta xarxa.
12:38
Doing this kind of synthesis
266
758847
2023
En fer aquesta combinació
12:40
or generation of imagery over that entire surface,
267
760894
2382
o generar les imatges sobre tota aquesta superfície
12:43
varying y over the surface, you make a kind of map --
268
763300
2846
variant 'y' per la mateixa, es genera una mena de mapa;
12:46
a visual map of all the things the network knows how to recognize.
269
766170
3141
un mapa visual de tot allò que la xarxa pot reconèixer.
12:49
The animals are all here; "armadillo" is right in that spot.
270
769335
2865
Tots els animals hi són, com l'armadillo just en aquest punt.
12:52
You can do this with other kinds of networks as well.
271
772919
2479
Això també es pot fer amb altra mena de xarxes.
12:55
This is a network designed to recognize faces,
272
775422
2874
Aquesta és una xarxa dissenyada per a reconèixer cares.
12:58
to distinguish one face from another.
273
778320
2000
Per a distingir una cara d'una altra.
13:00
And here, we're putting in a y that says, "me,"
274
780344
3249
Aquí hem posat a 'y' on hi posa "jo"
13:03
my own face parameters.
275
783617
1575
els paràmetres de la meva cara.
13:05
And when this thing solves for x,
276
785216
1706
Quan amb això resolem 'x'
13:06
it generates this rather crazy,
277
786946
2618
genera aquesta bogeria.
13:09
kind of cubist, surreal, psychedelic picture of me
278
789588
4428
Barreja de cubista, surrealista i psicodèlica foto meva,
13:14
from multiple points of view at once.
279
794040
1806
amb múltiples punts de vista aplegats.
13:15
The reason it looks like multiple points of view at once
280
795870
2734
La raó per la qual aplega múltiples punts de vista alhora
13:18
is because that network is designed to get rid of the ambiguity
281
798628
3687
és perquè la xarxa està dissenyada per a obviar l'ambigüitat
13:22
of a face being in one pose or another pose,
282
802339
2476
d'una mateixa cara amb un gest o un altre,
13:24
being looked at with one kind of lighting, another kind of lighting.
283
804839
3376
observat amb una il·luminació o una altra de diferent.
13:28
So when you do this sort of reconstruction,
284
808239
2085
Així, en fer aquesta mena de reconstrucció
13:30
if you don't use some sort of guide image
285
810348
2304
si no s'utilitza algun tipus d'imatge de guia,
13:32
or guide statistics,
286
812676
1211
d'estadístiques de guia,
13:33
then you'll get a sort of confusion of different points of view,
287
813911
3765
el resultat és una confusió de diferents punts de vista,
13:37
because it's ambiguous.
288
817700
1368
perquè és ambigu.
13:39
This is what happens if Alex uses his own face as a guide image
289
819786
4223
Això és el que passa quan l'Alex usa la seva cara com a imatge de guia
13:44
during that optimization process to reconstruct my own face.
290
824033
3321
en el procés d'optimització per tal de reconstruir la meva cara.
13:48
So you can see it's not perfect.
291
828284
2328
Es pot apreciar que no es perfecte.
13:50
There's still quite a lot of work to do
292
830636
1874
Encara queda molta feina a fer,
13:52
on how we optimize that optimization process.
293
832534
2453
per tal de millorar aquest procés d'optimització.
13:55
But you start to get something more like a coherent face,
294
835011
2827
Però, es comença a obtenir quelcom semblant a una cara,
13:57
rendered using my own face as a guide.
295
837862
2014
he deixat d'usar la meva cara com a guia.
14:00
You don't have to start with a blank canvas
296
840892
2501
No s'ha de començar d'un llenç en blanc
14:03
or with white noise.
297
843417
1156
o d'un so en blanc.
14:04
When you're solving for x,
298
844597
1304
Quan resolem 'x',
14:05
you can begin with an x, that is itself already some other image.
299
845925
3889
es pot començar amb una 'x', és a dir, amb una altra imatge.
14:09
That's what this little demonstration is.
300
849838
2556
Com en aquesta petita demostració.
14:12
This is a network that is designed to categorize
301
852418
4122
Aquesta és una xarxa dissenyada per tal de categoritzar
14:16
all sorts of different objects -- man-made structures, animals ...
302
856564
3119
tota mena d'objectes: estructures fetes per l'home, animals...
14:19
Here we're starting with just a picture of clouds,
303
859707
2593
Comencem amb una senzilla fotografia de núvols
14:22
and as we optimize,
304
862324
1671
i en optimitzar,
14:24
basically, this network is figuring out what it sees in the clouds.
305
864019
4486
la xarxa esbrina, en essència, què hi veu als núvols.
14:28
And the more time you spend looking at this,
306
868931
2320
Com a més temps passem observant-ho,
14:31
the more things you also will see in the clouds.
307
871275
2753
més coses hi veurem, als núvols.
14:35
You could also use the face network to hallucinate into this,
308
875004
3375
També podem usar la xarxa de reconeixement facial per al·lucinar,
14:38
and you get some pretty crazy stuff.
309
878403
1812
i aconseguim coses bastant boges.
14:40
(Laughter)
310
880239
1150
(Riures)
14:42
Or, Mike has done some other experiments
311
882401
2744
En Mike també ha fet d'altres experiments.
14:45
in which he takes that cloud image,
312
885169
3905
Ha agafat la imatge del núvols,
14:49
hallucinates, zooms, hallucinates, zooms hallucinates, zooms.
313
889098
3507
al·lucina, fa zoom, al·lucina, fa zoom...
14:52
And in this way,
314
892629
1151
D'aquesta manera,
14:53
you can get a sort of fugue state of the network, I suppose,
315
893804
3675
s'obté una mena d'estat de fuga dissociativa a la xarxa,
14:57
or a sort of free association,
316
897503
3680
una mena d'associació lliure,
15:01
in which the network is eating its own tail.
317
901207
2227
on la xarxa és menja la seva pròpia cua.
15:03
So every image is now the basis for,
318
903458
3421
Fent, així, de cada imatge, la base de:
15:06
"What do I think I see next?
319
906903
1421
"Què crec que hi veig aquí?
15:08
What do I think I see next? What do I think I see next?"
320
908348
2803
I ara què hi veig? I ara?..."
15:11
I showed this for the first time in public
321
911487
2936
La primera vegada que ho vaig ensenyar en públic
15:14
to a group at a lecture in Seattle called "Higher Education" --
322
914447
5437
va ser a un grup a una conferència a Seattle anomenat "Higher Education",
15:19
this was right after marijuana was legalized.
323
919908
2437
tot just després de legalitzar la marihuana.
15:22
(Laughter)
324
922369
2415
(Riures)
15:26
So I'd like to finish up quickly
325
926627
2104
M'agradaria acabar ràpidament,
15:28
by just noting that this technology is not constrained.
326
928755
4255
dient que aquesta tecnologia no és només això.
15:33
I've shown you purely visual examples because they're really fun to look at.
327
933034
3665
He ensenyat exemples visuals perquè són divertits,
15:36
It's not a purely visual technology.
328
936723
2451
però no només es tracta de tecnologia visual.
15:39
Our artist collaborator, Ross Goodwin,
329
939198
1993
Un artista col·laborador, en Ross Goodwin,
15:41
has done experiments involving a camera that takes a picture,
330
941215
3671
ha fet experiments fent fotografies amb una càmera
15:44
and then a computer in his backpack writes a poem using neural networks,
331
944910
4234
i que un ordinador a la seva motxilla en faci un poema amb una xarxa neural;
15:49
based on the contents of the image.
332
949168
1944
bastant-se en la imatge.
15:51
And that poetry neural network has been trained
333
951136
2947
Aquesta xarxa neural de poesia s'ha preparat
15:54
on a large corpus of 20th-century poetry.
334
954107
2234
amb un extens corpus de poesia del segle XX.
15:56
And the poetry is, you know,
335
956365
1499
Els poemes resultants són...
15:57
I think, kind of not bad, actually.
336
957888
1914
Bé, no estan del tot malament.
15:59
(Laughter)
337
959826
1384
(Riures)
16:01
In closing,
338
961234
1159
En resum.
16:02
I think that per Michelangelo,
339
962417
2132
Crec que en Miquel Àngel
16:04
I think he was right;
340
964573
1234
tenia raó.
16:05
perception and creativity are very intimately connected.
341
965831
3436
La percepció i la creativitat estan lligades molt íntimament.
16:09
What we've just seen are neural networks
342
969611
2634
Això són xarxes neuronals
16:12
that are entirely trained to discriminate,
343
972269
2303
preparades per tal de poder discriminar
16:14
or to recognize different things in the world,
344
974596
2242
o reconèixer diferents coses del món;
16:16
able to be run in reverse, to generate.
345
976862
3161
capaces de córrer en sentit invers per tal de poder generar.
16:20
One of the things that suggests to me
346
980047
1783
Una de les coses que em suggereix,
16:21
is not only that Michelangelo really did see
347
981854
2398
és que no només en Miquel Àngel era capaç de veure
16:24
the sculpture in the blocks of stone,
348
984276
2452
l'escultura dins els blocs de marbre;
16:26
but that any creature, any being, any alien
349
986752
3638
sino que qualsevol criatura, qualsevol ésser, qualsevol marcià
16:30
that is able to do perceptual acts of that sort
350
990414
3657
capaç de fer aquesta mena d'actes de percepció,
16:34
is also able to create
351
994095
1375
també pot crear.
16:35
because it's exactly the same machinery that's used in both cases.
352
995494
3224
Perquè s'utilitza exactament el mateix mecanisme en ambdós casos.
16:38
Also, I think that perception and creativity are by no means
353
998742
4532
També considero que tant la percepció com la creativitat no són
16:43
uniquely human.
354
1003298
1210
exclusivament humanes.
16:44
We start to have computer models that can do exactly these sorts of things.
355
1004532
3708
Comencem a tenir models d'ordinador capaços de dur a terme aquestes tasques.
16:48
And that ought to be unsurprising; the brain is computational.
356
1008264
3328
Això no ens hauria de sorprendre, ja que el cervell és computacional.
16:51
And finally,
357
1011616
1657
Per acabar,
16:53
computing began as an exercise in designing intelligent machinery.
358
1013297
4668
la informàtica començà com a un exercici de disseny de màquines intel·ligents.
16:57
It was very much modeled after the idea
359
1017989
2462
Es va modelar molt en torn a la idea
17:00
of how could we make machines intelligent.
360
1020475
3013
de com fer màquines intel·ligents.
17:03
And we finally are starting to fulfill now
361
1023512
2162
Finalment, ara comencem a aconseguir
17:05
some of the promises of those early pioneers,
362
1025698
2406
algunes de les promeses d'aquells primers pioners,
17:08
of Turing and von Neumann
363
1028128
1713
d'en Turing, en Von Neumann,
17:09
and McCulloch and Pitts.
364
1029865
2265
d'en McCulloch i en Pitts.
17:12
And I think that computing is not just about accounting
365
1032154
4098
Crec que la informàtica no és només comptabilitat,
17:16
or playing Candy Crush or something.
366
1036276
2147
o jugar al "Candy Crush" i coses així.
17:18
From the beginning, we modeled them after our minds.
367
1038447
2578
Vam començar seguint el model de les nostres ments.
17:21
And they give us both the ability to understand our own minds better
368
1041049
3269
Ens dóna tant l'habilitat d'entendre'ns millor a nosaltres mateixos
17:24
and to extend them.
369
1044342
1529
com de millora-la.
17:26
Thank you very much.
370
1046627
1167
Moltes gràcies.
17:27
(Applause)
371
1047818
5939
(Aplaudiments)
About this website

This site will introduce you to YouTube videos that are useful for learning English. You will see English lessons taught by top-notch teachers from around the world. Double-click on the English subtitles displayed on each video page to play the video from there. The subtitles scroll in sync with the video playback. If you have any comments or requests, please contact us using this contact form.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7