通过本章学习，你需要掌握和了解以下问题：
1、视觉神经网络是如何传递信息的。
2、视觉神经网络的工作机理可能造成我们哪些视觉误差。
大脑如何处理看到的图像？
研究小组对病人进行功能磁共振成像（fMRI）扫描，从而发现大脑的不同区域会对不同类型的信息进行处理（右图）。现在他们能够在虚拟3D大脑中显示这些区域。
凤凰科技讯 北京时间2012年12月24日消息，英国每日邮报报道，近日科学家首次绘制出人类大脑是如何处理组织人眼每天看到的上千张图片的地图。美国加州大学伯克利分校的科学家小组发现，人类大脑会有序的将每天看到的物体和行为连接起来，并分类排序。为了论证他们的发现，他们创造了第一张展示大脑是如何通过皮质组织管理这些分类的地图。
大脑的语义地图：被试者大脑扫描图片显示了大脑不同区域处理不同种类的信息。
这项结果是通过对大脑成像数据的计算模型获得的，科学家通过让被试者观看数小时的视频剪辑，也就是他们所谓的“持续语义空间”，而获得这些数据的。
加州大学伯克利分校的科研小组将大脑皮质获得的数据标志出来，从而展示了大脑不同区域是如何处理我们观看到的周围世界的不同物体。
这些种类之间存在的某些关系的确说的过去，比如，人类和动物都存在“语义邻居关系”，而其它的，例如走廊和水桶之间存在的连接，则远没有那么明显。尽管如此，研究学者发现不同人之间存在相似的语义布局。
这三张图片是以上大脑扫描的关键：不同的种类用不同的颜色代表四个语义空间。
研究小组利用fMRI记录了五名研究人员在观看两小时的视频剪辑时的大脑活动。然后，他们对这些大脑活动读数进行分析，并找到数据之间的联系，随后建立了模型展示了皮质中3万个细分小区域是如何与视频显示的1700种物体和行为一一对应的。
接着科研人员利用主成分分析，一种能够总结较大数据集的统计学方法，找到对所有研究对象都通用的“语义空间”。研究结果展示在一个七彩的多维度地图上，显示了1700多个视觉分类和它们与彼此的关系。
激活同一大脑区域的分类则会有相似的颜色，比如人类是绿色，动物是黄色，车辆是粉色和紫色，而建筑物是蓝色。
“我们的方法实现了对大脑是如何组织运转的更详尽更完整的理解，”发表在期刊《神经元》上的这篇研究的主要作者亚历山大·胡斯（AlexanderHuth）这样说道。“它提供了人类大脑的组织和视觉功能的最细节展示。”
亚历山大和他的同事的这项发现显示，大脑有效的体现了在紧闭空间里的种类的多样性。“人类能够识别上千种不同种类。考虑到人类大脑有限的体积，每一个种类都要体现在特定的大脑区域似乎不太可能。”胡斯这样说道。
有关大脑是如何组织视觉输入的更清晰的理解可以帮助诊断和治疗大脑失常相关疾病。这项发现还能够用于创造人脑-机器界面，尤其是面部和其它图像识别系统。“我们的发现表明，大脑扫描很快将能应用于标注某人所看到的图片，甚至帮助教会电脑如何识别图片。”
亚历山大还制作了一段视频和交互网站以解释科研人员的发现。一直以来，科学家都以为人类看到的物体或行为的每一个种类，例如人、动物、车辆、家用电器和动作，都体现在视觉皮质的单独区域。
但这项最新研究显示这些种类其实是以系统化的重叠地图展示的，它覆盖了大脑20%的区域，包括躯体-感官和额叶皮质。“利用语义空间作为可视化工具，我们立即看到这些种类是如何分布在这些高度错综复杂的地图里，覆盖的大脑区域远比我们想象的还要多。”
杰克·戈蓝博士（JackGallant）说道：“发现大脑用于代表信息的特征空间能够帮助我们重新获得皮质表面的功能地图。大脑可能会利用相同的机制标记皮质表面的其它信息，所以我们的方法应该能够广泛应用于认知神经科学的其他领域。”（编译/严炎刘星）
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