Pengalaman visual bayi secara khusus dicirikan oleh pola sederhana dan kontras tinggi, seperti yang diungkapkan oleh penelitian yang menggunakan kamera yang dipasang di kepala untuk mendokumentasikan masukan visual kehidupan sehari-hari bayi kecil. “Pola makan” visual awal ini sangat penting untuk mengembangkan penglihatan manusia dan memiliki implikasi untuk mengatasi kekurangan visual dan melatih sistem visual AI.
Penelitian menunjukkan bahwa bayi pada dasarnya melihat pola-pola sederhana dan kontras tinggi, yang membentuk landasan visual penting untuk perkembangan selanjutnya dan memengaruhi penglihatan manusia dan pelatihan AI.
Apa yang dilihat bayi? Apa yang mereka lihat? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini sangat berbeda pada bayi termuda dibandingkan pada bayi lebih tua, anak-anak, dan orang dewasa. Ditandai dengan beberapa tepi kontras tinggi dalam pola sederhana, pemandangan awal ini juga mengandung bahan-bahan yang sangat dibutuhkan untuk membangun fondasi yang kuat bagi penglihatan manusia.
Demikian temuan studi baru yang baru-baru ini diterbitkan di Kemajuan Ilmu Pengetahuan oleh peneliti IU Erin Anderson, Rowan Candy, Jason Gold, dan Linda Smith.
“Asumsi awal bagi semua orang yang memikirkan peran pengalaman dalam perkembangan visual adalah bahwa pada skala pengalaman sehari-hari, masukan visual hampir sama untuk semua orang,” jelas peneliti utama Linda Smith, seorang profesor di Departemen Ilmu Pengetahuan Alam. Ilmu Psikologi dan Otak. “Namun, penelitian ini mengatakan, tidak, masukan visual berubah seiring perkembangan. Itu tidak sama untuk semua orang. Masukan kehidupan sehari-hari untuk bayi yang masih sangat muda tampaknya unik untuk usia tersebut.”
Untuk melihat apa yang dilihat dan dilihat oleh bayi kecil, Smith’s Lab memasang kamera kepala pada bayi untuk dipakai di rumah selama aktivitas kehidupan sehari-hari. Kredit: Foto milik Departemen Ilmu Psikologi dan Otak Universitas Indiana
Penelitian sebelumnya di laboratorium dan klinik menunjukkan bahwa bayi lebih suka melihat pemandangan sederhana dengan kontras tinggi berupa garis-garis hitam besar dan papan kotak-kotak. Penelitian kali ini merupakan penelitian pertama yang mempertanyakan sejauh mana preferensi tersebut mempengaruhi kehidupan sehari-hari mereka. “Untuk melihat apa yang dilihat dan dilihat oleh bayi kecil,” kata Anderson, mantan peneliti pascadoktoral di Smith’s Cognitive Development Lab, dia dan rekan-rekannya memasang kamera kepala pada bayi untuk dipakai di rumah selama aktivitas kehidupan sehari-hari.
“Anda dapat membeli ‘kartu flash bayi’ untuk bayi baru lahir yang menampilkan gambar sederhana dan kontras tinggi,” jelasnya. “Apa yang ditunjukkan oleh video kamera kepala, dan apa yang ditunjukkan oleh karya ini, adalah bahwa bayi kecil menemukan gambar-gambar seperti ini di sekitar mereka dalam kehidupan sehari-hari, hanya dengan melihat hal-hal seperti lampu dan sudut langit-langit.”
Linda Smith adalah Profesor Terhormat di Departemen Ilmu Psikologi dan Otak Universitas Indiana. Kredit: Foto milik Departemen Ilmu Psikologi dan Otak Universitas Indiana
“Apa yang kami temukan adalah ‘diet’ awal yang sangat istimewa untuk perkembangan visual,” tambah Smith. “Seperti halnya makanan, bayi tidak memulai dengan makanan yang kaya rasa dan kompleks atau pizza, melainkan dengan makanan sederhana yang spesifik untuk perkembangannya.”
Penelitian sebelumnya telah mengakui sifat kritis periode awal ini terhadap perkembangan visi manusia di masa depan. Misalnya saja, bayi yang lahir dengan kelainan penglihatan seperti katarak atau mereka yang berada di panti asuhan dengan pengalaman penglihatan terbatas telah terbukti mengalami kekurangan penglihatan seumur hidup. Studi saat ini menawarkan beberapa data awal untuk mengatasi kekurangan ini. Hal ini juga mempunyai implikasi penting dalam pembuatan sistem visual AI, yang juga memperoleh keterampilan visual yang lebih kuat ketika pelatihan dimulai dengan konten visual yang sederhana dan kontras tinggi.
“Masukan dalam kehidupan sehari-hari dalam skala besar”
Untuk mengidentifikasi sifat masukan visual pada bayi pada usia sekitar tiga hingga 13 bulan, para peneliti menempatkan kamera video yang dipasang di kepala pada 10 bayi dan 10 orang dewasa yang merawat mereka, mengumpulkan dan menganalisis 70 jam dokumentasi visual kehidupan sehari-hari di rumah. Perbedaan jelas muncul antara konten gambar bayi dan orang dewasa dengan konsentrasi pola sederhana dan tepi kontras tinggi yang lebih tinggi pada tampilan bayi dibandingkan pada tampilan orang dewasa.
Smith menyimpulkan bahwa alasan pandangan ini bukan hanya karena bayi akan menoleh untuk melihat ciri-ciri dunia yang dapat mereka lihat, namun karena orang tua atau pengasuh cenderung menempatkan mereka di tempat yang mereka sukai untuk melihat sesuatu. “Anda harus memikirkan mengapa mereka berada di tempat mereka berada. Mungkin ada pengetahuan alami yang tersirat dari pihak orang tua untuk meninggalkan bayinya di tempat yang suka melihat sesuatu. Ibu tidak akan mengganggumu jika kamu tidak rewel,” dia mengamati.
Namun, apakah kelompok kecil peserta dari Bloomington, Indiana ini mewakili bayi secara lebih luas di seluruh dunia? Untuk menjawab pertanyaan ini, laboratorium Smith melakukan percobaan yang sama dengan seorang kolaborator di sebuah desa nelayan kecil yang ramai di Chennai, India di mana listrik sangat minim dan sebagian besar kehidupan sehari-hari dilakukan di luar ruangan. Meskipun gambar dari kamera kepala anak usia 6 bulan dan 12 bulan terlihat sangat berbeda dari bayi di Bloomington, bayi termuda memiliki “diet” yang sama yaitu tepian kontras tinggi dan pola sederhana di Chennai dan Bloomington.
Gambaran yang lebih besar, masa lalu dan masa depan
Smith dan kolaboratornya juga menunjukkan bahwa urutan gambar yang sama meningkatkan pelatihan sistem visual AI. Sebagai tindak lanjut dari penelitian saat ini, yang diterbitkan dalam Prosiding Konferensi Sistem Pemrosesan Informasi Neural tahun 2023, mereka menemukan bahwa jika Anda melatih sistem AI dengan terlebih dahulu memberinya gambar yang merupakan karakteristik awal masa bayi, sistem tersebut akan memiliki keberhasilan yang lebih besar dalam mempelajari cara mengidentifikasi gambar visual daripada jika Anda memberinya gambar dalam urutan perkembangan acak atau sekadar memberikan gambar khas kehidupan sehari-hari orang dewasa. Urutan perkembangan yang lebih tepat memberikan hasil terbaik.
Pekerjaan mereka membuka jalan baru bagi spekulasi evolusi. Seperti yang dijelaskan Smith, “Salah satu hal yang selalu saya tanyakan ketika saya masih mahasiswa pascasarjana – dan mungkin kita mendapat kesempatan untuk menjawabnya – adalah mengapa bayi manusia memiliki perkembangan motorik yang sangat lambat. Mereka menghabiskan waktu sekitar tiga bulan hanya untuk mendengarkan dan melihat, dan enam bulan lagi dengan sedikit mengatur postur dan mengendalikan kepala. Mengapa mereka sangat lambat? Kuda keluar dan berlomba.”
Penelitian ini menunjukkan bahwa “seiring berjalannya waktu, bias yang lambat, bertahap, dan optimal ini bekerja untuk membangun sistem visual dan pendengaran yang sangat cerdas,” katanya. “Itu adalah kisah yang bisa diceritakan.”
Sementara itu, karya mereka menimbulkan pertanyaan baru mengenai konten visual pada masa bayi awal dan perannya dalam perkembangan sistem visual, baik manusia atau AI.
Referensi: “Bias kesederhanaan dalam masukan visual untuk bayi kecil” oleh Erin M. Anderson, T. Rowan Candy, Jason M. Gold dan Linda B. Smith, 10 Mei 2024, Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
DOI: 10.1126/sciadv.adj8571
Penelitian ini didanai oleh Institut Kesehatan Nasional dan Yayasan Sains Nasional AS.
