L'exploration de données révèle comment le sourire a évolué au cours d'un siècle de photos de l'annuaire

L'exploration de données a changé notre façon de penser à l'information. Les algorithmes d'apprentissage automatique se frayent désormais régulièrement un chemin à travers des ensembles de données de conversations Twitter, de habitudes de voyage, d'appels téléphoniques et de dossiers de santé, pour n'en nommer que quelques-uns. Et les informations que cela apporte améliorent considérablement notre compréhension de la communication, des voyages, de la santé, etc.

Mais il existe un autre ensemble de données historiques qui a été largement ignoré par la communauté de l'exploration de données : les photographies. Cela présente un défi plus complexe.

Pour commencer, l'ensemble de données est vaste, couvrant 150 ans depuis l'aube de la photographie. De plus, les informations qu'il contient peuvent être difficiles à distiller, souvent parce qu'elles sont trop complexes ou trop banales pour être décrites avec des mots.

Aujourd'hui, cela change grâce au travail de Shiry Ginosar de l'Université de Californie à Berkeley et de quelques amis, qui ont été les pionniers d'une approche de vision artificielle pour extraire les données de photographies ordinaires.

Ces gars-là commencent avec une base de données relativement simple - des photographies d'annuaires de lycées américains datant de 1905. Ces photos d'annuaires ont été numérisées à grande échelle par des bibliothèques locales partout aux États-Unis et montrent des photos frontales complètes d'individus dans une pose standard.

Ginosar and co a téléchargé plus de 150 000 de ces portraits. Après avoir retiré ceux qui n'étaient pas des portraits frontaux complets, il leur restait quelque 37 000 images de plus de 800 annuaires de 26 États américains.

Ils ont ensuite regroupé les portraits par décennie et superposé les images pour produire un visage moyen pour chaque période. Ce processus a révélé d'autres caractéristiques moyennes pour chaque période telles que la coiffure, les vêtements, le style de lunettes et même les expressions faciales moyennes. L'image ci-dessus montre ces moyennes pour chaque décennie pour les hommes et les femmes.

Les résultats rendent la lecture intéressante. Une caractéristique particulièrement frappante est l'évolution du sourire dans les photographies de l'annuaire. Ginosar et co disent que dans les années qui ont suivi l'invention de la photographie, la plupart des gens ont adopté la même pose qu'ils auraient utilisée pour un portrait peint - une expression neutre qui serait facile à tenir pendant une longue période.

L'étiquette et les normes de beauté dictaient que la bouche devait rester petite, ce qui entraînait l'instruction de dire pruneaux (plutôt que fromage) lorsqu'une photo était prise, disent Ginosar et co.

Mais cela a changé au XXe siècle, lorsque la photographie est devenue plus populaire. En particulier, la société de photographie Kodak a utilisé la publicité pour populariser l'idée de sourire sur les photos afin que les images enregistrent des souvenirs heureux.

Quelle que soit la raison, le sourire est devenu beaucoup plus important. Ces jours-ci, nous tenons pour acquis que nous devons sourire lorsque notre photo est prise, disent Ginosar et ses amis.

Et les données le confirment. L'équipe a développé un algorithme pour déterminer le degré de courbure des lèvres sur les photographies, ce qui a montré une tendance claire à l'augmentation de l'intensité du sourire au fil du temps.

Les données révèlent également une autre tendance. Les femmes sourient de manière significative et constante plus que les hommes, disent-ils. Ce n'est pas une nouvelle découverte - en fait, cela fait des décennies qu'on en parle.

Mais dans le passé, les données ne pouvaient être rassemblées que par une analyse manuelle minutieuse de milliers de photos. Une comparaison avec la technique de Ginosar and co montre sa puissance. En utilisant une grande collection de données historiques et un simple détecteur de sourire, nous sommes arrivés à la même conclusion avec un minimum d'annotations et pratiquement aucun effort manuel, disent-ils.

Les données révèlent également d'autres tendances. Ginosar et co soulignent l'évolution des coiffures, affirmant que leurs ensembles de données sélectionnent : les vagues de doigts des années 30. Les pin curls des années 40 et 50. Le bob, flip ailé, coupe bulle des années 60. Les cheveux longs, afros et bouffants des années 70. Les permanentes et les franges des années 80 et 90, et les cheveux longs raides à la mode dans les années 2000.

D'autres choses n'ont pas changé cependant. Par exemple, le code vestimentaire par défaut pour les hommes est resté le costume tout au long du XXe siècle.

Bien sûr, il existe certaines limites à cet ensemble de données. Par exemple, moins de 10 % des Américains de 18 ans ont obtenu leur diplôme d'études secondaires dans les années 1900, mais ce chiffre est passé à plus de 50 % à la fin des années 1960. De plus, la population afro-américaine n'était pas représentée dans les écoles jusqu'au milieu du XXe siècle, créant un biais important dans l'ensemble de données.

Néanmoins, les travaux fournissent un aperçu fascinant de la manière dont les ensembles de données photographiques pourraient être exploités à l'avenir. Et l'évolution du sourire et des coiffures n'est que le début.

Il n'est pas difficile de penser à d'autres caractéristiques qui pourraient être extraites d'images apparemment banales. Par exemple, l'historique des instantanés de famille contient probablement une vaste base de données d'informations sur l'évolution des motifs de papier peint, de vêtements, de jouets pour enfants, etc.

Pour le moment, cette base de données est largement inexploitée. Mais cela devrait changer dans un avenir pas trop lointain.

Réf : arxiv.org/abs/1511.02575 : Un siècle de portraits : un historique visuel des annuaires des lycées américains

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