Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Neuvěřitelná software v praxi: Jak mozek rozpoznává objekty?

Sedíte, pijete kávu a držíte v ruce časopis (nebo mobil) s tímhle textem. A ani jste se nepodivili nad tím, jak je možné, že jste časopis/mobil ihned vnímali jako časopis/mobil, křeslo si nespletli se stoličkou a bezpečně rozpoznali svůj hrnek. Co na to říká mozek?

Identifikace objektů se nám zdá jako ta nejvíc samozřejmá věc pod sluncem. Když se nad ní však zamyslíme, na dveře potichu začne klepat úžas.

Vezmeme-li v úvahu rozmanité tvary jezevčíků, vlkodavů a rotvajlerů, jak vždycky poznáme, že na nás cení zuby právě pes?

Britský neurovědec David Marr (1945–1980), který navzdory svému krátkému životu dokázal významně ovlivnit svůj obor, přišel s komputační teorií rozpoznávání objektů. V ní rozčleňuje rozpoznávání do několika stádií.

V těch se postupně zpřesňuje reprezentace objektu, v mysli se vytváří jakýsi model reality. Začíná se od naprosto hrubé a přibližné informace až po plné zpodobení a mentální uchopení objektu.

Metaforicky si můžete představit malíře, který nejprve jen hrubě načrtne rysy Mony Lisy, až později přidá barvy a celému obrazu dodá živost.

Z 2D náčrtu na 3D

Prvním ze stádií Marrovy komputační teorie je primární náčrt. Tento náčrt použije informace z optického vizuálního toku tak, aby zkonstruoval informace o hranách a konturách daného objektu. Z těchto hran a kontur dojde k určení základních tvarů objektů.

Je ale důležité si říci, že se stále pohybujeme ve dvojdimenzionálním zobrazení, nemáme tedy informace o hloubce objektu.

To se začíná měnit ve dvou a půl dimenzionálním náčrtku. Zde se pomocí různých nápovědí přidá do modelu informace o hloubce. Ptáte se, proč se tomuto náčrtu neříká trojdimenzionální náčrt, když de facto obsahuje všechny tři dimenze?

To proto, aby bylo možné odlišit, kdy je reprezentace objektu závislá a nezávislá na úhlu pozorovatele. Ve dvoj a půl dimenzionálním náčrtu totiž pozorovatel vnímá objekt z toho místa, kde je postaven.

Fungování mozku stále nedokážeme pochopit, rozpoznávání objektů jakbysmet. foto: Pixabay
Fungování mozku stále nedokážeme pochopit, rozpoznávání objektů jakbysmet. foto: Pixabay

Vytvoření modelu a pak porovnání s pamětí

V posledním stádiu – ve trojdimenzionálním náčrtu – naproti tomu člověk vnímá objekt již jako reprezentaci, ke které má přístup ze všech úhlů pohledu.

Představte si to tak, že ve specializovaném projektu vytvoříte model nějakého objektu a pak ho můžete svobodně otáčet ve všech směrech. Takhle nějak vypadá reprezentace objektu v posledním stádiu.

Toto odpoutání od úhlu pohledu umožňuje pozorovateli objekt lépe rozpoznat. Kdyby totiž reprezentace objektu zůstala vázána na úhel pohledu pozorovatele, byla by značně variabilní což by znesnadňovalo rozpoznávání.

Když je 3D model vytvořen, stačí jej podle Davida Mara porovnat s 3D reprezentací uloženou v paměti a objekt je rozpoznán.

Jak to, že mozek hned pozná zvířata, i když si nejsou moc podobná se skutečnými? foto: Pixabay
Jak to, že mozek hned pozná zvířata, i když si nejsou moc podobná se skutečnými? foto: Pixabay

36 geonů

Zcela jiný přístup představuje teorie rozpoznávání pomocí komponent od amerického vědce Irvinga Biedermana (1939 – 2022). Ten uvažoval následovně:

Každý objekt se dá rozložit na několik málo tvarů, ze kterých je složen. Například hrnek se dá rozložit na válec a oblouk (ouško hrnku), který je k němu připojen. Těmto tvarům dal Biederman název geony a vymyslel jich celkem 36.

Podle Biedermana probíhá proces rozpoznávání objektu následovně: Nejprve dojde k určení hran objektu a rozhodnutí, jak by se objekt měl rozložit na jednotlivé geony. Poté jsou určeny vztahy mezi jednotlivými geony.

Tedy například to, na jakém místě je k válci hrnku připojen oblouk jeho ouška. Poté se tato reprezentace porovná s reprezentacemi uloženými v paměti.

Zatímco Marrova teorie předpokládá, že rozpoznávání závisí na úhlu pohledu, klíčovou predikcí teorie geonů je, že rozpoznávání je nezávislé na úhlu pohledu, a je ztížené jen tehdy, pokud je nějaký geon zakryt.

To znamená, že byste například jízdní kolo měli rozpoznat stejně snadno a rychle ať už byste se na něj dívali z boku, zepředu nebo zespoda.

Mozek nějak rozpoznává objekty a jinak umělá inteligence. foto: Pixabay
Mozek nějak rozpoznává objekty a jinak umělá inteligence. foto: Pixabay

Teorie a platnost

Jak jsou na tom vědecká zjištění ohledně těchto předpokladů? Obecně se dá říci, že spíše než abychom jasně stanovili, zda je rozpoznávání závislé na úhlu pohledu, můžeme mluvit o tom kdy takové je a kdy nikoliv.

Ukazuje se, že orientace objektu, tedy změna úhlu pohledu pro pozorovatele, změní aktivitu mozku brzy po prezentaci objektu.

To napovídá tomu, že by vnímání mohlo být závislé na úhlu pohledu pouze v prvních chvílích, což nápadně připomíná rozčlenění rozpoznávání objektu na stádia podle Marrovy teorie.

Také se ukazuje, že rozpoznávání je nezávislé na úhlu pohledu, když jde o známé objekty…A také když určujeme kategorii objektů, tedy rozlišujeme psy od koček, spíše než když provádíme identifikaci v rámci jedné kategorie, tedy určujeme, zda jde o pudla, nebo ratlíka.

Uvedené teorie jsou zkrátka jen… teorie. To znamená, že si nemůžeme být jisti jejich platností a na jejich prověření ještě budeme čekat. Spíše tak můžete vzít teorie jako jakýsi nástroj, jakým uchopit realitu.

Související články
Brno, 3. prosince 2025 – V zimním období jsou české silnice pod velkou zátěží. Měnící se počasí, mráz, sněžení a tvorba ledovky testují připravenost silničářů i systému zimní údržby. V posledních letech do tohoto procesu stále výrazněji vstupují digitální nástroje – senzory, prediktivní modely i rozsáhlé datové platformy. Významnou roli v nich hraje také ekosystém CleveRA […]
Australská těžařská společnost představila koncept elektrické lokomotivy, která nepotřebuje diesel ani externí nabíjení. Její baterie se dobíjejí sama díky gravitaci a rekuperaci a může to znamenat revoluci v bezemisní železniční dopravě. Společnost Fortescue, jeden z největších světových hráčů v těžbě železné rudy, nedávno odkryla první prototyp své elektrické lokomotivy s názvem Infinity Train. Tento „nekonečný […]
Dálnice D4 směrem na Písek sbírá jedno nej za druhým…Je to nejen nejdelší otevřený úsek v historii České republiky vybudovaný formou PPP, tedy ve spolupráci veřejného a soukromého sektoru, ale také první dálniční stavba u nás, která má kompletní BIM model – a navíc plně „oživený“. Díky platformě ViiDA od společnosti VARS BRNO vzniklo vůbec […]
Před pětadvaceti lety vyrazila mladá doktorandka do senegalské savany s jednoduchou, ale odvážnou otázkou: kde ještě žijí poslední jedinci kriticky ohrožené antilopy Derbyho a čím se vlastně živí? Netušila, že právě tato cesta se stane začátkem jednoho z nejdéle trvajících a nejúspěšnějších českých projektů na ochranu africké fauny – projektu, který dnes nemá ve světě […]
reklama
Historie
Frederika VII. zajímaly obří postele
Když Královská společnost nordických starožitností, sídlící v Kodani, jmenuje roku 1834 svým členem dánského prince Frederika, jde v podstatě o pouhé gesto. Mladého následníka trůnu však historické bádání doopravdy nadchne!   Hltá jednu dějepisnou knihu za druhou, sbírá cenné artefakty, pečlivě je zakresluje a archivuje. Nejčastěji vyráží na vyjížďky kolem loveckého zámku Jægerspris na severu ostrova Sjælland, […]
Kterému králi říkali Sedlák Jirka?
Jisté formy podivínství jsou u britských panovníků součástí rodového dědictví. Nepěknou pověst si mezi historiky vyslouží hlavně Jiří III.   „Jako většina Hannoveřanů nebyl Jiří III. nijak chytrý, ale byl od přírody zvědavý a rád se do všeho pletl,“ píše o něm současný britský spisovatel Karl Shaw. „Proto se stal patronem věd a umění, ačkoliv […]
Drtil šachový velmistr Aljechin soupeře jako kuřátka?
Šlechtická rodina ruského velkostatkáře bezesporu dokáže svým potomkům zajistit život v blahobytu, ale malý Alexandr Aljechin si přesto o šťastném dětství může nechat jen zdát.   Matku přivede příliš brzy do hrobu její láska k alkoholu, pro otce zase není problém prohrát milion rublů v kasinu. V sedmi letech mladý Aljechin nachází v šachu únik od všech problémů. Hře […]
Nahradila symbol ponížení v Barceloně oáza klidu?
Katalánsko ve válce o španělské dědictví podporovalo rakouské Habsburky. Španělský trůn však pro sebe na základě mírových smluv mezi evropskými mocnostmi uhájí Filip V. z rodu Bourbonů. Katalánci to nerespektují, a tak vnuk francouzského krále Ludvíka XIV. musí jejich odpor zlomit silou.    Vojsko Filipa V. (1683–1746) koncem července 1713 oblehlo katalánskou metropoli Barcelonu. Dobývat […]
Zajímavosti
K čemu je dobré žvýkat žvýkačku?
Jak rychle osvěžit dech? Většina lidí sáhne po žvýkačce. A zafunguje to během okamžiku! Možná si ani nestihnete všimnout, že tato nevšední cukrovinka umí kouzel mnohem víc…   Proč má ten kus pryskyřice na sobě otisky zubů? Podobným nálezům už se archeologové dávno nediví – je to žvýkačka! Tu vůbec nejprastarší, objevenou v lokalitě Huseby […]
Jednoocí kyklopové: Co je na nich pravdy?
Nejznámější příběh o kyklopech nám zanechá asi v 8. století př. n. l. básník Homér ve své Odysseye. Kde tito tvorové žili? Podle Homéra poblíž bájné Hypérie, u které dodnes není jasné, zda je odrazem skutečného území, nebo mytickou zemí v duchu Atlantidy.   Starověcí Římané by vám ale řekli, že kyklopové dříve žili na Sicílii […]
Zázračná podkova: Proč se stala symbolem štěstí?
Už od starověku je koně je dostávají proto, aby si neopotřebovali kopyta. Stejně nezbytné jsou však podkovy i pro nás – nosí štěstí! Proč se zrovna tato obyčejná věc spojuje s příznivým osudem? Důvodů je překvapivě mnoho!   Stane se to prý v roce 969, v kovářské dílně všestranného anglického mnicha (a později světce) Dunstana […]
Největší ledovec světa je vysoký jako dva Žižkovské vysílače!
Sledovat žebříček největších ledovců světa je pořádná fuška, protože stačí teplejší počasí a pořadí se rychle promění. Aktuálně patří první příčka ledovému cvaldovi s označením A23a.   Zamrzlá Antarktida láká výzkumníky odnepaměti. Oblast šelfového ledovce, jež má přídomek Filchnerův-Ronneové, obhlíží kolem roku 1975 vědci ze Sovětského svazu a v regionu zřídí stanici s názvem Družnaja. Její […]
Záhady a napětí
Je staroměstský orloj plný okultních symbolů?
Už šest století nad Staroměstským náměstím v Praze odměřuje čas neskutečně dokonalý stroj zvaný orloj. Každou hodinu se před ním tísní davy turistů, aby spatřily kokrhajícího kohouta, průvod apoštolů či smrtku se zvonečkem. Kolik z nich ale tuší, že možná hledí do ďáblova oka? A že každý symbol i každá soška mají svůj tajný význam? […]
Tajemné těleso ve sluneční soustavě: Kde se vzala kometa Atlas?
V uplynulých měsících to bylo jedno z největších témat ve světě astronomie a ostatně i ve světě vesmírných záhad. Kolem naší planety totiž proletělo tajuplné těleso z hlubokého vesmíru. 3I/ATLAS je teprve třetím potvrzeným mezihvězdným objektem v blízkosti Země. Už to samo o sobě vyvolává spekulace. Jde jen o kometu? Nebo by tento návštěvník mohl být umělého původu?   […]
Největší tajemství Johna Lennona: Pronásledoval ho poltergeist?
Stál u zrodu legendární kapely Beatles, byl symbolem hudební revoluce šedesátých let, ikonou popkultury i výrazným mírovým aktivistou. Jenže John Lennon (1940–1980) nebyl jenom autorem slavných písní a provokativních politických gest. Podle vzpomínek jeho blízkých i řady článků byl několikrát svědkem událostí, které se vymykají racionálnímu vysvětlení. Skutečně měl co do činění s poltergeistem?   Samovolně […]
Americký silniční trol: Monstrum z masa a kostí, nebo přízrak z legend?
Na amerických silnicích se lze setkat s mnohými podivnými jevy, od přízraků automobilů po šílené duchy. Podivná postava, o níž přicházejí zprávy už celá desetiletí, ale nepatří ani do jedné této kategorie. Road Troll, tedy v překladu něco jako „silniční troll“, má být vysoký zarostlý muž s dřevěnou nohou, který se náhle objevuje ve světle reflektorů […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Nejkrvavější válka v dějinách přinesla až 85 milionů obětí
epochaplus.cz
Nejkrvavější válka v dějinách přinesla až 85 milionů obětí
Veškeré dějiny lidstva jsou poznamenané konflikty, ale jen jeden z nich se napříč historickou literaturou a statistikami opakovaně označuje jako nejkrvavější válka, jakou kdy lidstvo zažilo, a to nejen podle absolutního počtu obětí, ale i podle rozsahu utrpení, které přinesla. Uhádnout o kterou válku jde, je celkem snadné. Druhá světová válka (1939–1945) je všeobecně považována
7 kroků pro ruce jako ze salonu
nejsemsama.cz
7 kroků pro ruce jako ze salonu
Představte si to. Pohodlí vlastního obýváku, v pozadí hraje oblíbená hudba a vy máte chvilku pro sebe. Co takhle domácí manikúra? Dokonalá péče o nehty i nehtovou kůžičku, správné techniky pilování a úprava nehtů i bezchybné nanášení laků tak, aby vaše nehty byly zdravé a lesklé, to vše hravě zvládnete. S našimi triky a tipy si můžete nehty a ruce hýčkat i sama doma. 1) Změkčující
Pozor na žabičky! Když smrt hraje všemi barvami
21stoleti.cz
Pozor na žabičky! Když smrt hraje všemi barvami
V minulosti získávali a dodnes někde získávají lučištníci jed na své šípy z různých zdrojů. Z rostlin, od hadů. Kapitolu samo o sobě představují takzvané šípové žáby. Jde o extrémně jedovaté a přitom
Záhadné monumenty: Jak vznikly aleje v Carnacu?
enigmaplus.cz
Záhadné monumenty: Jak vznikly aleje v Carnacu?
Když se obyvatelé bretaňského Carnacu zadívají za tmy z oken, mohou nabýt dojmu, že k nim mašíruje armáda nemrtvých. Na okolních planinách je totiž možné spatřit tisíce robustních siluet. Naštěstí nej
Lilkové závitky jako předkrm
tisicereceptu.cz
Lilkové závitky jako předkrm
Do krému můžete vmíchat místo ořechů třeba kapary a sušená rajčata či kopr a vejce natvrdo. Ingredience 1 lilek nebo cuketa olivový olej 300 g krémového sýra (např. lučiny) 100 g jemně naseka
Chce Vignerová manželovi vynahradit bývalou milenku?
nasehvezdy.cz
Chce Vignerová manželovi vynahradit bývalou milenku?
Dějí se snad v manželství modelky Anety Vignerové (38) a scenáristy Petra Kolečka (41) nějaké netušené partnerské hry? Kráska zaskočila celý svět showbyznysu, když před pár dny vyrukovala s fotografi
K Františkovi míří zejména ženy
epochanacestach.cz
K Františkovi míří zejména ženy
Ze západočeského trojlístku jsou Františkovy Lázně ty nejmenší a pro mnohé možná právě proto nejkrásnější. Proč byste tam měla vyrazit i vy? Jestli dnes něco ženám chybí, je to klid. A právě toho tu nabízejí dost. Ve Františkových Lázních se dá zapomenout na všechny strasti. Žlutobílé empírové domy, široké parky a kolonády nabízejí odpočinek od toho všeho. Nahý kluk
Sklo jako působivý architektonický materiál
rezidenceonline.cz
Sklo jako působivý architektonický materiál
Velkoplošné prvky ze živého transparentního materiálu stavbu osvěžují, propouštějí do jejího nitra spoustu světla, a tím zlepšují kvalitu vnitřního prostředí. Navíc významně ovlivňují vzhled budovy. Tak jako dřevo a kámen v konstrukčních řešeních zdařile zastupuje ocel, výplně z cihelného či jiného zdiva zase velmi působivě nahrazuje sklo. Jeho vizuálního benefitu v podobě zrcadlení oblohy i
Renove Cars: komplexní péče o vzhled a hodnotu vozu
iluxus.cz
Renove Cars: komplexní péče o vzhled a hodnotu vozu
V době, kdy si majitelé automobilů stále více uvědomují hodnotu svého majetku i estetický dojem, je společnost Renove Cars jedním z předních specialistů na profesionální péči o karoserii vozidel. Spol
Když to chce rychlý zásah…
panidomu.cz
Když to chce rychlý zásah…
… pak není času na zbyt, natož na rozmyšlenou. Proto je dobré si nanečisto rozvážit, co budeme dělat, když u nás doma nastane malá katastrofa.   Vzplanul oheň na pánvi Nebezpečí: Obrovské! Hrozí kompletní vyhoření minimálně kuchyně Nejhorší, co můžeme udělat: Chrstnout na pánev vodu! V oleji rozžhaveném na několik set stupňů se okamžitě mění na
Zachránce Bratislavského hradu komunisté odměnili vězením
historyplus.cz
Zachránce Bratislavského hradu komunisté odměnili vězením
„Nevím, zda na to budu stačit. Je to obrovské nervové vypětí, práce na dlouhé roky,“ zapochybuje Alfréd Piffl, jestli se měl do záchrany Bratislavského hradu pouštět. Tak náročný projekt přináší spoustu problémů a úřadům se jeho „výmysly“ přestávají líbit. A kritika českého rodáka sílí i mezi slovenskými architekty…   Na Fakultě architektury a pozemního stavitelství
Duše zemřelých dále přežívají
skutecnepribehy.cz
Duše zemřelých dále přežívají
Při vycházce na hřbitov jsem uviděla stát u zdi muže v letecké uniformě. Když mi švagr řekl, o koho se jedná, nemohla jsem tomu uvěřit. Už jsem za svůj život slyšela a četla mnoho strašidelných příběhů. Někdy jsem si přála něco takového zažít na vlastní kůži. Přála jsem si to tak moc, až se mi to jednoho dne splnilo. Stalo se to
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz