Согласно новому исследованию Стэнфордского университета, способность детей рисовать узнаваемые предметы и узнавать рисунки друг друга улучшается на протяжении всего детства.

В работе , опубликованной 8 февраля в журнале Nature Communications, исследователи использовали алгоритмы машинного обучения для анализа изменений в большой выборке рисунков детей в возрасте от 2 до 10 лет.

Исследование, проведенное исследователями Брией Лонг, Джудит Фан, Холли Хьюи, Цзысянь Чай и Майклом Фрэнком, показало, что способность детей рисовать и распознавать объекты развивается параллельно. Было также обнаружено, что не все улучшения узнаваемости рисунков в детстве можно объяснить улучшением навыков рисования или включением стереотипных атрибутов, таких как высокие уши кролика.

«Ти черты, которые делают рисунки детей старшего возраста узнаваемыми, похоже, не обусловлены какой-то одной особенностью, которую все дети старшего возраста учатся включать в свои рисунки», — сказала Джудит Фан, доцент кафедры психологии в Университете. Школа гуманитарных наук и главный исследователь лаборатории когнитивных инструментов. «Эти системы машинного обучения понимают нечто гораздо более сложное».

Использование машинного обучения позволило исследователям интерпретировать большую выборку рисунков в этом исследовании и выявить тонкости, которые помогли им понять, как дети воспринимают мир и как они передают это восприятие посредством рисования.

Данные и рисунки

Для проведения исследования исследователи работали с сотрудниками Детского музея открытий в Сан-Хосе, чтобы установить киоск на территории музея. В киоске демонстрировались записанные видеоподсказки первого автора исследования, постдокторанта Стэнфордской психологии Брии Лонг, которая просила детей нарисовать определенных животных или предметы.

После получения подсказки у детей, использующих киоск, будет 30 секунд, чтобы нарисовать объект кончиком пальца на цифровом планшете. Детей, использующих киоск, также просили идентифицировать объекты, нарисованные другими детьми в игре-угадайке, и отслеживать объекты, показанные на экране, чтобы оценить свои двигательные навыки.

Собрав около 37 000 отдельных рисунков из киоска, исследователи использовали алгоритмы машинного обучения для анализа узнаваемости каждого рисунка. Затем исследователи собрали данные об отдельных частях каждого изображения примерно на 2000 рисунков, аннотированных взрослыми участниками, которых просили описать, какую часть объекта дети нарисовали каждым росчерком ручки (например, «голову» или «хвост»).

«Ученые уже довольно давно интересуются детскими рисунками», — сказал Лонг, ссылаясь на прошлые исследования того, как дети рисуют узнаваемые объекты. «Но это первый раз, когда мы смогли объединить цифровые чертежи с инновациями в области машинного обучения для анализа чертежей в масштабе, а не разработки».

Исследователи надеются, что будущая работа в этой области будет включать аналогичные исследования в разных культурных группах, как среди детей, так и среди взрослых.

Выводы

Эта крупномасштабная работа подтверждает предыдущие выводы о том, что по мере взросления детей их способность узнавать и рисовать животных и предметы увеличивается. Тот факт, что в ходе анализа оценивался такой значительный набор рисунков, позволил исследователям сделать более тонкие выводы, чем в предыдущих исследованиях, в которых людьми анализировалось гораздо меньше рисунков.

Хотя узнаваемость рисунков увеличивалась с возрастом, исследователи обнаружили, что это увеличение не полностью объясняется улучшением двигательного контроля. Даже особенности торговых марок, которые дети со временем учатся распознавать и включать в свои рисунки, такие как восемь ног у паука, не полностью объясняют этот рост. Это говорит о том, что улучшение состояния детей с течением времени отражает не только то, что они непосредственно наблюдают или способны воспроизводить, но и изменение того, как они думают об объектах.

«Детские рисунки отражают не только их способность рисовать, но и то, что они знают об этих объектах», — сказал Лонг. «И вы видите эти изменения как в их способности создавать эти рисунки, так и в распознавании рисунков других детей».

По мнению исследователей, даже неузнаваемые рисунки могут дать подсказку о намерениях ребенка. Например, рисунок тигра может быть не распознан как тигр, но все равно явно является животным. Дети также смогли передать информацию о реальном размере объекта рисунка, даже если сам рисунок в остальном был загадочным.

«Детские рисунки содержат много богатой информации о том, что они знают. И мы думаем, что это действительно отличный способ узнать, о чем думают дети», — сказал Лонг. «То, что ваш ребенок не рисует что-то очень хорошо, не означает, что он не выражает интересных знаний об этой категории».