Quantifying beauty .. how to?

Gambar silhuette penunggang kuda ketika matahari terbenam

 Di kantin kelmarin.. tatkala rutin sarapan pagi bersama rakan sekerja.. terselak laman suratkhabar thestar yang memaparkan satu gambar oleh reuters ..silhouette 3 penunggang kuda dari pantai palestin...memang cantik gambarnya.. timbul perbincangan mengapa gambar itu cantik.. mengapa mata kita sekilas memandang mengatakan gambar itu sedap mata dipandang.. pelbagai teori dikemukakan.. dari segi komposisi warna.. elemen leading line.. elemen gambar yang tidak serabut.. persoalan seterusnya.. can it be quantified? bolehkah elemen yang menaktifkan samada gambar itu cantik atau tidak diekstrak atau secara automatik oleh sebarang algorithm. Masuk aja ke dalam komputer boleh diberitahu markahnya samada gambar snapshot atau gambar masterpiece? Bolehkah?

Persoalan ini sebenarnya lanjutan dari cetusan idea oleh seorang profesor fizik yang dipinjamkan menjadi dekan di fakulti saya. Inilah padahnya bila anda add bos anda dalam facebook.. semua aktiviti anda dia tahu.. terus die memberikan idea bagaimana nak translate hobi kepada aktiviti penyelidikan.. beliau mencadangkan kepada saya untuk mengkaji bagaimana hendak meng'quantify'kan kecantikan suatu gambar...Beliau cakap.. jadilah perintis untuk penyelidikan ini ..

My reaction? .. saya tersengih aja.. walaupun tika ini saya menumpukan kepada penyelidikan pemprosesan imej dan signal dalam bidang perubatan.. penyelidikan yang saya lakukan amat straightforward.. misalnya imej MRI boleh memberikan pelbagai maklumat kepada doktor tentang tahap kesihatan atau penyakit tertentu.. apa yang saya lakukan adalah mencari elemen yang boleh dijadikan sandaran atau di'quantify'kan dari gambar/signal itu seterusnya mentafsirkan gambar tersebut.. jadi analisis komputer boleh memberi analisis awal tentang masalah/jenis penyakit yang dihidapi.. signal ECG misalnya boleh menjadi indikasi penyakit jantung tertentu.. bagaimana utk kenalpasti? cari pattern yang konsisten dalam semua signal penyakit yang sama dan kenalpastikan ia.. jadi program komputer boleh membantu pada peringkat awal dengan mengenalpasti jenis penyakit yang kemudiannya boleh disahkan oleh doktor pakar... sepanjang 2 tahun lalu saja saya telah supervise belasan pelajar master dalam bidang ini (separuh telah /hampir graduate).. hajat di hati tentulah untuk mengaplikasikan pengetahuan/pengalaman ini untuk topik PhD..

Walaupun saya boleh menggunakan pengetahuan feature extraction & classification yang ada untuk membantu dalam penyelidikan ini tetapi domain ini agak fuzzy.. how do you quantify something subjective? Not easy maahh.. quantifying medical image or signal is far easier.. hehehe..

Sebenarnya ini bukan kali pertama beliau utarakan cetusan idea tersebut.. beberapa bulan lalu semasa bertemu di akademi pengajian islam semasa sarapan pagi (kurang pasti samada ketika itu beliau telah menjadi dekan  atau belum) juga beliau ada cadangkan tentang mencari parameter yang membuatkan sebuah lukisan itu cantik.. mengapa lukisan tertentu mempunyai nilai yang lebih tinggi dari lukisan yang lain.. is there any certain feature extraction algorithm that can tell us the similarity between those successful painting? DWT? FT? any? Begitulah antara cetusan idea oleh beliau.

Cuba untuk mencari sebarang kertas penyelidikan berkaitan. Pencarian saya menerusi citeseerX menemui jalan buntu, gagal menjumpai sebarang kertas penyelidikan yang relevan. Terpinga pinga juga kerana saya jangkakan telah ada penyelidikan dalam area itu. Walaupun citeseerX  menempatkan hanya sebahagian kecil share kertas penyelidikan dalam bidang Computer Science/Engineering tapi kebiasaannya ia boleh memberikan hasil yang memuaskan untuk sebarang carian saya sebelum ini. Saya lebih berminat menggunakan citeseerX kerana keupayaannya untuk mencari/link artikel yang dijadikan rujukan (paper that being referenced by a particular paper) mahupun artikel yang cite  paper tertentu(newer paper that cite a particular paper). Jadi satu hit boleh membawa kepada banyak hit yang relevan.

Pencarian menerusi medium lain menghasilkan beberapa artikel yang relevan. Antaranya kertas penyelidikan bertajuk "Quantifying beauty: the equation is a beast" oleh Deanna Carpenter dalam Journal of Sex Research [1]. Namun kertas penyelidikan beliau melihat kepada permukaan sahaja dan perbincangannya meliputi keseluruhan ketrampilan diri dan bukan sahaja kecantikan wajah. Satu lagi artikel menyentuh tentang isu meng'quantify'kan kecantikan wajah untuk tujuan membantu dalam pembedahan plastik[2]. Satu kertas penyelidikan cuba menggunakan formula matematik tertentu untuk mengubah wajah menjadi lebih cantik [3]. Kebanyakan penyelidikan hanya menyentuh feature pada wajah manusia dan sehingga kini masih belum menemui sebarang penyelidikan yang releven tentang meng'quantify'kan gambar berbentuk landscape atau pemandangan.  Dulu pernah membaca artikel tentang analisis spektrum untuk lukisan pelukis terkenal tetapi tidak ingat di mana. 

Ini membuatkan saya memberi analogi kepada prof tentang sukarnya andai saya memilih jalur ini untuk penyelidikan phd saya. Saya nyatakan lebih mudah untuk mencari jalan yang lebih bagus andai telah wujud jalan lain yang boleh dijadikan benchmark atau perbandingan. Improving is easier than inventing. Memilih topik ini bermakna saya tidak ada sebarang jalur untuk bermula. Terpaksa mencantas sendiri laluan baru yang mana tidak tahu samada boleh sampai atau tidak ke destinasi. Beliau membalas, menjadi pelopor membolehkan semua orang yang terkemudian untuk cite/merujuk paper saya. For him it is worth the risk. Memang takleh menang cakap ngan orang pandai nih.. aduhh..

Mana tahu nanti pada suatu hari nanti.. feature utama dari kamera kita ialah dia boleh memberitahu komposisi kita itu bagus atau tidak... sekarang dia bisu aja.. :D

Rujukan

[1] Deanna Carpenter "Quantifying beauty: the equation is a beast". Journal of Sex Research. 14 Jan, 2011. http://findarticles.com/p/articles/mi_m2372/is_4_46/ai_n35649833/

[2] Michael J. Gunson et al "Can Beauty Be Quantified?" , Orthodontic Products , September 2009 http://www.orthodonticproductsonline.com/issues/articles/2009-09_07.asp

[3] Leyvand et al "Data-driven enhancement of facial attractiveness", ACM Transactions on Graphics (TOG) - Proceedings of ACM SIGGRAPH 2008 Vol 27 (3), August 2008.  http://dx.doi.org/10.1145/1399504.1360637

(Update : Terjumpa kertas penyelidikan yang diterbitkan pada tahun 1970 yang cuba meng'quantify'kan scenic beauty dalam foto.. 40 tahun lalu orang telah terfikirkan tentang ini cuma penyelidikan dalam bidang ini masih belum matang atau mencapai hasil yang konsisten. Click sini untuk kertas tersebut)