Beautification

philipdutre — Mon, 22 Dec 2008 13:16:11 +0100

Digitale camera's zijn gemeengoed geworden. Zeker in de eindejaarsperiode zal de verkoop weer pieken, net zoals dit de laatste jaren het geval was. Het gebruik van digitale opname- en afspeelapparatuur allerhande leidt tot een geheel nieuwe manier van omgaan met media. Het klassieke familie foto-album verdwijnt stilaan om plaats te maken voor een ongeordende collectie foto's op je harddisk, en van vele foto's vraagt men stilaan af of ze nog wel 'echt' zijn. Immers, de noemer 'digitaal' in digitale camera's betekent dat de foto's zelf in digitale vorm worden opgeslagen i.p.v. analoge vorm, wat op zijn beurt dan weer impliceert dat allerhande manipulaties met foto's mogelijk zijn, waardoor de echtheid in twijfel kan worden getrokken.

We zijn er ondertussen al gewoon aan geraakt dat foto's in tijdschriften of kranten hoogstwaarschijnlijk niet meer een snapshot (een enkel moment in de tijd) van de realiteit weergeven, maar wel een gemanipuleerde versie van die snapshot. Schoonheidsfoutjes worden bijgwerkt, de compositie wordt aangepast voor een meer dramatisch effect, of het kleurenpalet wordt bijgewerkt. Dat de kunst van het photoshoppen reeds ver is gevorderd, en meehelpt om een bepaald schoonheidsideaal in de verf te zetten, wordt door onderstaande video mooi geillustreerd:

Bovenstaande manipulatie zijn nog volledig manueel, en daardoor misschien ten dele aanvaardbaar. Een stap verder kan men gaan door algoritmes op portret-foto's los te laten, die op automatische manier het portret mooier maken. Misschien binnenkort een beautification-knop in Photoshop?

Dat dit geen verre toekomst meer is, werd dit jaar aangetoond door een Israelisch onderzoeksteam. Ze publiceerden een wetenschappelijk paper "Data-Driven Enhancement of Facial Attractiveness" op de jaarlijkse ACM-SIGGRAPH conferentie, de hoogmis voor nieuwe computer-graphics applicaties. Gegeven een portret-foto, detecteert het voorgestelde algoritme een aantal kenmerken in het beeld (afstand van de ogen tot neus, aard van de mond en mondhoeken e.d.). In een tweede stap worden deze kenmerken vergeleken met een database van foto's, die eerder door een panel werden gequoteerd op schoonheid. Door de originele foto te vervormen in de richting van een reeds gequoteerde foto, kan men de schoonheidsscore verhogen.

Screenshot van de Beautification applicatie.

Het technische proces wordt mooi uitgelegd in deze video. Als je enkel interesse hebt in de eindresultaten, kan je dadelijk naar de laatste minuut springen.

Uiteraard roept dit een heleboel vragen op. Technisch gezien zijn dergelijke algoritmes een huzarenstukje, maar deontologisch en ethisch gezien is er misschien meer aan de hand? Alhoewel ... Vooraleer de fotografie het gewenste medium werd om portretten te maken of om gebeurtenissen vast te leggen, bestond er de schilderkunst. Het vraagt niet veel inspanning om je in te beelden dat geschilderde portretten de persoon in kwestie eleganter afbeeldden dan hij of zij in werkelijkheid was. En de compositie in schilderijen die historische gebeurtenissen vastlegden zullen ook wel geen snapshot van de realiteit geweest zijn.

Maar foto's zijn voor vele mensen nog iets anders. We zijn immers gewend aan het idee dat een foto een exacte weergave van de realiteit geeft.Ik zou echter zeggen dat die gewoonte er gekomen is omdat we een foto niet op een geloofwaardige manier konden manipuleren, zoals dat wel kon met schilderijen. Het volstaat echter te kijken naar gemanipuleerde foto's uit bvb. het Sovjet-tijdperk om vast te stellen dat het wijzigen van foto's niet uitgevonden werd in het digitale tijdperk. Weliswaar waren deze manipulaties onbeholpen en makkelijk detecteerbaar, maar daarom zeker niet onschuldiger.

De opkomst van digitale media-technieken die binnen ieders bereik liggen zal onze kijk op beeldmateriaal drastisch beinvloeden. Deze tendenzen tegen gaan heeft weinig zin, maar het loont zeker de moeite om iedereen vertrouwd te maken met de mogelijkheden, zodat men beter op zijn hoede is.

De Wet van Moore

philipdutre — Tue, 14 Oct 2008 15:49:19 +0200

De Wet van Moore lijkt me een goed topic om mijn blog mee te starten. Deze wetmatigheid is wellicht bekend bij het bredere wetenschapspubliek, maar men zal misschien niet altijd dieper nagedacht hebben over de implicaties die deze wet heeft op het denken, doen en laten in de informaticawereld.

De Wet van Moore is geen natuurkundige wet, maar eerder een technologische vaststelling met verreikende economische en maatschappelijke gevolgen. De originele formulering, in 1965 opgesteld door Gordon Moore (co-stichter van Intel), luidt dat "Het aantal transistoren dat op een chip kan geplaatst worden, elke 18 maand verdubbelt."
(*) Deze voorspelling kan technologisch verklaard en aangetoond worden door de steeds verder toenemende miniaturisatie van de elektronica.
(*) De originele formulering luidde elke 24 maand, maar 18 maand is de meest gehoorde versie.

Op basis van de Wet van Moore zijn er echter een aantal economische wetmatigheden af te leiden. Alhoewel ze het technologische karakter van de wet niet strikt volgen, houden ze nu toch al aan gedurende een lange periode sinds de jaren 60. De meest bekende varianten luiden: "De snelheid van computers verdubbelt elke 18 maand", of "De prijs van een gelijkwaardige computer halveert elke 18 maand". Alhoewel deze formuleringen niet gelden in de strikte zin, zijn de tendensen niettemin waarneembaar in de evolutie die computers ondergaan.

1000 x SNELLER DAN IN 1993
Laat ons eens meer in detail kijken naar de formulering die het meest wordt geciteerd, zelfs door computerwetenschappers: "Elke 18 maand verdubbelt de snelheid van computers". Dit lijkt een eenvoudige formulering, maar wie hierover even verder nadenkt, zal vaststellen dat dit een exponentiele groei uitdrukt. Immers, als na 18 maand de snelheid van een computer verdubbelt (en we bedoelen een computer voor dezelfde kostprijs), is deze snelheid na 36 maand of 3 jaar verviervoudigd. Nog eens 18 maand later komen we uit bij een verachtvoudiging. Na 6 jaar (vier cycli later) hebben we reeds een verzestienvoudiging. 15 jaar, of 10 cycli later, komen we uit bij een toename met een factor 1024. Vermits de wet reeds geldt sinds de jaren 60, kunnen we dus stellen dat computers anno 2008 ongeveer 1000 maal sneller zijn dan de computers die we kenden in 1993. En in 2023 kunnen we computers verwachten die nog eens 1000 maal sneller zijn dan wat nu op kantoor en in onze huiskamer staat. Met andere woorden, computers zijn een miljoen maal sneller geworden gedurende de laatste 30 jaar. Geen enkele andere technologische verwezenlijking die we ooit hebben gekend groeit aan een dergelijk exponentieel ritme. Deze spectaculaire groei is niet enkel belangrijk voor chipfabrikanten zoals Intel, die daardoor ons steeds nieuwere chips doen kopen, maar heeft verreikende implicaties op hoe onze maatschappij evolueert in het digitale tijdperk.

Om de kracht van deze digitale exponentiele groei aanschouwelijk te illustreren, gebruik ik dikwijls de volgende analogie: een menselijke baby zal al lopend een snelheid halen in een grootorde van ongeveer 1 meter per seconde. 20 jaar later, als deze baby uitgroeit tot een sprintkampioen in de atletiek, zou hij zich met een snelheid van ongeveer 10 meter per seconde kunnen voortbewegen. Dit is immers de gemiddelde snelheid die een sprinter haalt over een nummer als de 100 of 200 meter. Om naar 100 meter per seconde te gaan (oftewel 360 kilometer per uur) hebben we reeds technologie nodig die we terugvinden in Formule 1-racewagens. Nog een verdere grootorde, 1000 meter per seconde of de snelheid van het geluid, halen we met supersonische vliegtuigen. De snelheidstoename met factor 1000 van een baby tot een supersonisch vliegtuig, is wat we in de computerwereld elke 15 jaar opnieuw verwezenlijken, nu reeds enkele cycli lang. En deze trend zal waarschijnlijk nog even doorgaan.

De bovenstaande analogie is echter niet de belangrijkste boodschap van dit verhaal. Niet de snelheidstoename op zich is belangrijk, maar wel wat je met die snelheidstoename kan doen, en de manier waarop die toegenomen snelheid onze maatschappij gewijzigd heeft. Zolang mensen enkel konden lopen, leidde een dagreis hooguit tot het volgende dorp, terwijl een dagreis ons nu tot een ander continent brengt. Toenemende snelheid - en dus mobiliteit - zorgt er niet enkel voor dat we sneller op onze bestemming komen, maar vooral dat we binnen dezelfde reistijd veel grotere afstanden kunnen afleggen. Het gemak waarmee we nu het vliegtuig nemen naar andere continenten was 100 jaar geleden ondenkbaar. Dat we dit kunnen, heeft geleid tot een economische globalisatie, een democratisering van toerisme, tot een algemeen verruimen van de horizon van mensen.

DIGITALE REVOLUTIE
De digitale revolutie vertelt een gelijkaardig verhaal, maar dan aan nog hogere snelheden en nog grotere veranderingen. Het is niet zo belangrijk dat we software nu veel sneller kunnen uitvoeren dan ettelijke jaren geleden (hoeveel maal sneller wil je dat een tekstverwerker werkt?), maar wel dat er tal van nieuwe mogelijkheden zich aandienen (welke nieuwe opties heb je allemaal in je tekstverwerker?). Niet enkel de computersnelheid speelt hierin een bepalende rol, maar ook parallelle evoluties die eveneens aan exponentiele snelheden toenemen, zoals de datatransmissiesnelheid. Het internet, dat sinds het midden van de jaren 90 beschikbaar is voor het brede publiek, is daar het beste voorbeeld van. Allerlei toepassingen die we 15 jaar geleden niet voor mogelijk hielden zijn nu niet meer weg te denken uit het dagelijks leven: e-mail, online shoppen, zoekrobots, Google Earth, YouTube, Flickr, enz. Een onschatbare hoeveelheid informatie ligt vandaag binnen handbereik, dankzij de Wet van Moore.

Als men er even bij stilstaat, blijkt inderdaad dat onze wereld de laatste decennia drastisch veranderd is. Een goede dertig jaar geleden, toen ik zelf op de lagere school zat, kregen we vaak een opdracht mee naar huis om prentjes te zoeken van een dier of een plant in het kader van de lessen Wereldorientatie. Die prentjes zochten we dan in kranten van de voorbije week, of in tijdschriften. Dit soort opdrachten kwam zo frequent voor, dat we thuis een archiefdoos hadden waarin elk mogelijk prentje over allerlei onderwerpen werd bijgehouden. Ik vermoed dat dit soort opdrachten, dankzij de hedendaagse zoekmachines die ook op afbeeldingen kunnen zoeken, vrijwel nutteloos geworden is. Een prentje van een konijn? Geen probleem. Een prentje van een museum? Opnieuw geen probleem... Als student wou ik af en toe boeken aankopen uitgegeven bij een Amerikaanse uitgeverij. Niet te vinden in de lokale boekhandel, dus bestellen was de enige optie. Als je geluk had, was het boek er enkele maanden later. Nu bestel je gewoon via een van de vele online-boekenhandels en het boek ligt je enkele dagen later in het postkantoor op te wachten. Slechts kleine anekdotes, maar die gelden evenzeer voor andere media zoals films, muziek of persoonlijke communicatie.

De grote wijzigingen in onze maatschappij zijn er niet gekomen door politieke omwentelingen of economische ontwikkelingen; die zijn er gekomen door de digitale revolutie. Mede dankzij de Wet van Moore.