Eksploracja danych ujawnia, jak ewoluowało uśmiechanie się w ciągu stulecia publikowanych w roczniku zdjęć

Eksploracja danych zmieniła sposób, w jaki myślimy o informacjach. Algorytmy uczenia maszynowego rutynowo przedzierają się teraz przez zestawy danych z rozmów na Twitterze, wzorców podróży, rozmów telefonicznych i danych dotyczących zdrowia, żeby wymienić tylko kilka. A spostrzeżenia, które to przynosi, radykalnie poprawiają nasze zrozumienie komunikacji, podróży, zdrowia i tak dalej.

Istnieje jednak inny zestaw danych historycznych, który został w dużej mierze zignorowany przez społeczność zajmującą się eksploracją danych — zdjęcia. Stanowi to bardziej złożone wyzwanie.

Po pierwsze, zbiór danych jest ogromny i obejmuje 150 lat od zarania fotografii. Co więcej, zawarte w nim informacje mogą być trudne do wydestylowania, często dlatego, że są zbyt złożone lub zbyt przyziemne, by je opisać słowami.

Dziś to się zmienia dzięki pracy Shiry'ego Ginosar z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i kilku kumpli, którzy są pionierami podejścia opartego na wizji maszynowej do wydobywania danych ze zwykłych zdjęć.

Ci faceci zaczynają od stosunkowo prostej bazy danych — amerykańskich zdjęć z rocznika szkoły średniej z 1905 roku. Te zdjęcia z rocznika zostały zdigitalizowane na dużą skalę przez lokalne biblioteki w całych Stanach Zjednoczonych i pokazują pełne przednie zdjęcia osób w standardowej pozie.

Ginosar i spółka pobrali ponad 150 000 tych portretów. Po usunięciu tych, które nie były portretami w całości, pozostało im około 37 000 obrazów z ponad 800 roczników z 26 stanów USA.

Następnie pogrupowali portrety według dekad i nałożyli na siebie obrazy, aby uzyskać przeciętną twarz dla każdego okresu. Proces ten ujawnił inne średnie cechy dla każdego okresu, takie jak fryzura, ubiór, styl okularów, a nawet przeciętny wyraz twarzy. Powyższy obrazek pokazuje te średnie dla każdej dekady dla mężczyzn i kobiet.

Wyniki stanowią ciekawą lekturę. Szczególnie uderzającą cechą jest ewolucja uśmiechu na zdjęciach rocznikowych. Ginosar i spółka twierdzą, że w latach po wynalezieniu fotografii większość ludzi przyjęła tę samą pozę, którą przyjęliby w przypadku malowanego portretu – neutralny wyraz, który byłby łatwy do utrzymania przez długi czas.

Etykieta i standardy urody nakazywały, aby usta były małe, co skutkowało instrukcją, aby podczas robienia zdjęcia powiedzieć śliwki (zamiast sera), powiedzmy Ginosar i spółka.

Ale zmieniło się to w XX wieku, kiedy fotografia stała się bardziej popularna. W szczególności firma fotograficzna Kodak wykorzystała reklamę do spopularyzowania idei uśmiechania się na zdjęciach, aby zdjęcia utrwalały szczęśliwe wspomnienia.

Bez względu na przyczynę uśmiech stał się znacznie bardziej widoczny. W dzisiejszych czasach przyjmujemy za pewnik, że powinniśmy się uśmiechać, kiedy robimy nasze zdjęcie, mówią Ginosar i koledzy.

A dane to potwierdzają. Zespół opracował algorytm do określania stopnia krzywizny warg na zdjęciach, co pokazało wyraźny trend wzrostu intensywności uśmiechu w czasie.

Dane ujawniają również inny trend. Mówią, że kobiety znacząco i konsekwentnie uśmiechają się częściej niż mężczyźni. To nie jest nowe odkrycie — w rzeczywistości było dyskutowane od dziesięcioleci.

Ale w przeszłości dane można było zebrać jedynie poprzez żmudną ręczną analizę tysięcy zdjęć. Porównanie z techniką Ginosar and co pokazuje jej siłę. Mówią, że przy użyciu dużego zbioru danych historycznych i prostego wykrywacza uśmiechu doszliśmy do tego samego wniosku z minimalną ilością adnotacji i praktycznie bez wysiłku ręcznego.

Dane ujawniają również inne trendy. Ginosar i spółka wskazują na ewolucję fryzur, mówiąc, że ich zestawy danych wskazują: fale palców lat 30. Szpilkowe loki lat 40. i 50. Bob, skrzydlaty flip, cięcie bąbelkowe z lat 60-tych. Długie włosy, Afros i bouffanty z lat 70-tych. Trwała ondulacja i grzywka lat 80. i 90. oraz proste, długie włosy modne w latach 2000.

Inne rzeczy się jednak nie zmieniły. Na przykład przez cały XX wiek obowiązywał domyślny ubiór dla mężczyzn.

Oczywiście istnieją pewne ograniczenia tego zbioru danych. Na przykład mniej niż 10 procent amerykańskich 18-latków ukończyło szkołę średnią w 1900 roku, ale pod koniec lat 60. liczba ta wzrosła do ponad 50 procent. Co więcej, populacja Afroamerykanów nie była reprezentowana w szkołach aż do połowy XX wieku, co spowodowało znaczącą stronniczość w zbiorze danych.

Niemniej jednak prace dostarczają fascynującego wglądu w możliwości wykorzystania zbiorów danych fotograficznych w przyszłości. A ewolucja uśmiechu i fryzur to dopiero początek.

Nietrudno wymyślić inne cechy, które można wydobyć z pozornie przyziemnych obrazów. Na przykład historia zdjęć rodzinnych prawdopodobnie zawiera obszerną bazę danych informacji o ewolucji wzorów tapet, ubrań, zabawek dla dzieci i tak dalej.

Na razie ta baza danych jest w dużej mierze niewykorzystana. Ale wygląda na to, że zmieni się to w niezbyt odległej przyszłości.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1511.02575 : Stulecie portretów: wizualny zapis historyczny amerykańskich roczników licealnych

ukryć