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¿Cómo sabemos la dirección del tiempo? En muchos casos nos es evidente porque entendemos que hay procesos reversibles e irreversibles. Estos dan claramente un manera de saber si un suceso que vemos, por ejemplo, en un video, tiene una secuencia lógica en el tiempo o no. Por ejemplo, si ponemos el video de alguien que se cae cuando va corriendo y lo reproducimos al revés, nos quedará claro que estamos haciendo la reproducción en sentido contrario. Y todo esto parece simple, pero la pregunta es, ¿puede una computadora darse cuenta de la dirección del tiempo?

El siguiente video

muestra algo que de inmediato llama la atención: la nieve sube en lugar de bajar. Enseguida podemos llegar a la conclusión que el video se está reproduciendo al revés. Lo interesante es que un grupo de científicos han llegado a poder programar esto en una computadora, es decir, en conocer directamente si estamos viendo una imagen lógicamente reproducible, hacia atrás o hacia adelante en el tiempo, o si carece de este elemento, por ejemplo, el que la nieve suba en lugar de bajar. Esto podría llegar a ayudar a entender nuestra propia percpeción sobre este tema del tiempo, que parece siempre tan difícil de capturar.

La visión por computadora es una rama del cómputo que busca detectar objetos, movimiento o incluso emociones humanas e intenciones en fotografías y videos. Esto siempre ha fascinando a los científicos porque no existe ningún sistema automatizado que le llegue siquiera lejanamente, a lo que hace el sistema visual humano. Las aplicaciones de la visión por computadora tienen que ver con inteligencia y vigilancia. Sin embargo, también es un tema atractivo a los psicólogos que buscan entender cómo la información visual es interpretada por los seres humanos para entender el mundo que los rodea.

Lyndsey Pickup, una investigadora en el tema de visión por computadora en el Miranda Medical, en Oxford, Reino Unido, ha intentado dfiscernir cómo es que los seres humanos podemos decir la diferencia entre el pasado y el futuro, particularmente cuando vemos una película. Después de todo, solamente observamos el tiempo correr hacia adelante en el mundo real y es algo que denominamos “la flecha del tiempo” ¿Cómo nos damos cuenta cuando ponemos dicha flecha en reversa? ¿Cómo podemos enseñarle a la máquina a distinguir esto?

Para hallar una respuesta, la investigadora y sus colaboradores fragmentaron 180 videos de youtube en cuadros pequeños con un par de cientos de pixeles, los cuales se dividieron a su vez en mallas de 4×4. Combinando técnicas estándar para descubrir objetos en fotografías fijas con algoritmos de detección de movimientos, los investigadores identificaron unos 4000 patrones típicos del movimiento. Para estos patrones, el equipo creó descripciones del flujo en cada video. Luego se le hizo a la computadora examinar, “ver” unos 120 videos en reversa, tratando de identificar qué flujo es el que tenía, para así decidir si el video estaba siendo reproducido en el sentido del tiempo o en reversa.

Sus resultados mostraron que las computadoras entrenadas pudieron determinar la flecha del tiempo correctamente un 80% de las veces. Un análisis más preciso halló que el flujo asociado con la divergencia (agua saliendo hacia afuera cuando alguien se echa un clavado) o disipación (vapor de agua o humo yéndose en el entorno), fueron indicadores muy buenos para entender hacia dónde se movía la flecha temporal. En principio, este trabajo podría dar pistas sobre cómo los humanos percibimos el paso del tiempo, dice Pickup.

Pero independientemente de las posibles aplicaciones de este trabajo, Pickup dice que “simplemente pensamos que era un gran problema”. “Hacer que la computadora vea la flecha del tiempo combina ciencia de la computación, física y percepción humana para llegar al corazón de la interrogante: ¿Cómo es que entendemos el mundo visual?”, concluyó la investigadora.

Referencias:

New Science Magazine

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