إذا عرضت نفس صورة قطة على شبكتين عصبيتين مختلفتين، فغالبًا ما تصلان إلى استنتاج مماثل: «قطة». ولكن إذا سألتهما بمزيد من التفاصيل، فقد تتباين الإجابات. نموذج واحد سيلاحظ الشاربين، وآخر سيلاحظ اللون، وثالث سيلاحظ الوضعية. يتبين أنه حتى داخل عالم الشبكات العصبية «البصري» لا يوجد اتحاد كامل.
ابتكر العلماء طريقة لقياس هذا الاتحاد لكل صورة على حدة. أخذوا عدة شبكات عصبية بصرية بمهام تعلم مختلفة وقارنوا تمثيلاتها الداخلية. بالنسبة لبعض الصور، كانت النماذج شبه مجمعة، وبالنسبة لأخرى اختلفت بشدة. ثم عرضوا هذه الصور على نماذج لغوية تصف الصور بالكلمات. اتضح أنه عندما تتفق النماذج البصرية فيما بينها، فإن رأيها المشترك يتطابق بشكل أفضل مع الوصف اللغوي. يمكن أن يكون الفرق مضاعفًا.
تشير هذه النتيجة إلى أن الاتفاق بين الشبكات العصبية ليس مصادفة. إنه يعكس مدى «وضوح» الصورة. كلما كان هيكلها أوضح، كان من الأسهل للرؤية واللغة إيجاد لغة مشتركة. يساعد هذا النهج في رؤية أين تتقارب الشبكات العصبية مع الإدراك البشري وأين تختلف.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.21836
Neural networks exhibit a remarkable degree of representational convergence across diverse architectures, training objectives, and even data modalities. This convergence is predictive of alignment with brain representation. A recent hypothesis suggests this arises from learning the underlying structure in the environment in similar ways. However, it is unclear how individual stimuli elicit convergent representations across networks. An image can be perceived in multiple ways and expressed differently using words. Here, we introduce a methodology based on the Generalized Procrustes Algorithm to measure intra-modal representational convergence at the single-stimulus level. We applied this to vision models with distinct training objectives, selecting stimuli based on their degree of alignment (intra-modal dispersion). Crucially, we found that this intra-modal dispersion strongly modulates alignment between vision and language models (cross-modal convergence). Specifically, stimuli with low intra-modal dispersion (high agreement among vision models) elicited significantly higher cross-modal alignment than those with high dispersion, by up to a factor of two (e.g., in pairings of DINOv2 with language models). This effect was robust to stimulus selection criteria and generalized across different pairings of vision and language models. Measuring convergence at the single-stimulus level provides a path toward understanding the sources of convergence and divergence across modalities, and between neural networks and human neural representations.
يمكن أن يختلف الاتفاق بين الشبكات العصبية البصرية على الصورة نفسها بمقدار الضعف — كما لو أن إحدى الصور «أوضح» من الأخرى بالنسبة للذكاء الاصطناعي.