من أشبه به؟ تحديد شبه الأبوين مع الأبناء من خلال التشفيرات التلقائية ذات المُرشحات

شهدت السنوات الأخيرة دفعًا كبيرًا نحو تقنية التعرف على الوجه نتيجة التوسع الكبير في مشاركة الصور عبر الشبكات الاجتماعية. في هذه الورقة، نتناول المهمة الصعبة المتعلقة بتحديد شبه الأبناء بأوليائهم باستخدام التعلم العميق للإجابة على السؤال: "من أشبه به؟". وعلى الرغم من أن البشر يستطيعون إنجاز هذه المهمة بنسبة أعلى من الصدفة، إلا أن طريقة أداءهم لا تزال غير واضحة [2]. ومع ذلك، أظهرت دراسات حديثة في علم الأنثروبولوجيا [24] ملامح معينة تُعد الأكثر تمييزًا. ويهدف هذا البحث إلى إنشاء نظام دقيق للكشف عن الشبه، بالإضافة إلى سد الفجوة بين الدراسات الأنثروبولوجية وتقنيات رؤية الحاسوب. ونهدف أيضًا إلى الإجابة على سؤالين رئيسيين: 1) هل يشبه الأبناء آبائهم؟ و2) هل يشبه الأبناء أحد الوالدين أكثر من الآخر؟ ونُقدّم خوارزمية تدمج الميزات والمقاييس التي تم اكتشافها باستخدام مُشفّرات تلقائية مُتحكّمة (gated autoencoders) مع طبقة شبكية عصبية تمييزية تتعلم الميزات المثلى، أو ما نسميه ميزات وراثية، لتمييز العلاقات بين الآباء والأبناء. كما نقوم بتحليل الارتباط بين الميزات التي تم اكتشافها تلقائيًا ونتائج الدراسات الأنثروبولوجية. وفي الوقت نفسه، تتفوّق طريقة عملنا على أفضل النماذج الحالية في التحقق من القرابة بنسبة تتراوح بين 3% إلى 10%، حسب العلاقة (مثل: الأب-الابن، الأم-الابنة، إلخ)، باستخدام نماذج محددة ونماذج عامة.