Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Visuell persepsjon figur/ grunn – objektgjenkjenning – spatial lokalisering – nettverk Anders M. Fjell Psykologisk Institutt, Universitetet i Oslo.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Visuell persepsjon figur/ grunn – objektgjenkjenning – spatial lokalisering – nettverk Anders M. Fjell Psykologisk Institutt, Universitetet i Oslo."— Utskrift av presentasjonen:

1

2 Visuell persepsjon figur/ grunn – objektgjenkjenning – spatial lokalisering – nettverk Anders M. Fjell Psykologisk Institutt, Universitetet i Oslo

3 Perception, chapter 4 in Sternberg (2003), Cognitive psychology, 3rd ed., p Perception, chapter 4 in Sternberg (2003), Cognitive psychology, 3rd ed., p

4 Persepsjon (def) – serien av prosesser vi bruker for å kunne gjenkjenne, organisere og forstå sanseinntrykkene vi får fra miljøstimuli Persepsjon (def) – serien av prosesser vi bruker for å kunne gjenkjenne, organisere og forstå sanseinntrykkene vi får fra miljøstimuli

5 fysisk stimulering  sanseopplevelse  persept Den perseptuelle prosessen

6 Et sanseinntrykk og et persept er ikke det samme Et sanseinntrykk og et persept er ikke det samme Et persept krever kortikal prosessering på et høyere nivå enn et sanseinntrykk Et persept krever kortikal prosessering på et høyere nivå enn et sanseinntrykk

7 Sanseintrykk – persepsjon - kognisjon Kan antagelig best sees på som et kontinuum Kan antagelig best sees på som et kontinuum sanseinntrykk persept kognisjon Kvaliteter ved stimulus Er det en hund?Skal jeg klappe den?

8 Svært mye hjernekapasitet er tilegnet visuell persepsjon Minst 35 hjerneområder direkte involvert i behandling av visuell informasjon Minst 35 hjerneområder direkte involvert i behandling av visuell informasjon Mer enn 300 visuelle nervebaner Mer enn 300 visuelle nervebaner

9 -Lukk øynene hvis du har epilepsi …

10

11 Gibsons rammeverk fotoner Distalt objekt Informasjonelt medium Proksimal stimulering Indre perseptuelt objekt

12 Enkelte ganger klarer vi ikke å forstå hva vi ser

13

14 Andre ganger ”forstår” vi mer enn vi ser Kan du se trekanten? Hvilken linje er lengst? Hvor er feilen?

15

16 Hvor mange sorte prikker finnes i dette bildet?

17

18 … har med lateral inhibisjon å gjøre … har med lateral inhibisjon å gjøre

19 Hvem er størst? Ame’s room

20 Hvem er størst? Ame’s room

21

22

23

24 Hvilken vei er opp?

25

26 Hvem er Bill?

27

28 Hva kan vi lære av dette? Hvordan vi opplever verden er avhengig av mye mer enn enkle sanseinntrykk. Hvordan vi opplever verden er avhengig av mye mer enn enkle sanseinntrykk. Vi konstruerer en tolkning av verden med utgangspunkt den sanseinformasjonen vi oppfatter Vi konstruerer en tolkning av verden med utgangspunkt den sanseinformasjonen vi oppfatter Denne konstruksjonen ser i utgangspunktet ut til å gå automatisk, selv om vi kan overstyre den ved aktive viljesanstrengelser Denne konstruksjonen ser i utgangspunktet ut til å gå automatisk, selv om vi kan overstyre den ved aktive viljesanstrengelser

29 Perseptuelle konstanser Perseptuell konstans (def) oppstår når persepsjonen av et objekt forblir den samme selv når vårt proksimale inntrykk av det eksterne distale objektet endrer seg Perseptuell konstans (def) oppstår når persepsjonen av et objekt forblir den samme selv når vårt proksimale inntrykk av det eksterne distale objektet endrer seg Vårt perseptuelle system har mekanismer som projiserer konstans inn i sanseinntrykk som er i endring (proksimale inntrykk) Vårt perseptuelle system har mekanismer som projiserer konstans inn i sanseinntrykk som er i endring (proksimale inntrykk)

30 Fokus her: Størrelseskonstans (def) er persepsjonen av at et objekt har den samme størrelsen selv om størrelsen på det proksimate stimulus endres Størrelseskonstans (def) er persepsjonen av at et objekt har den samme størrelsen selv om størrelsen på det proksimate stimulus endres  Størrelsen på et bilde på retina er direkte avhengig av avstanden mellom øyet og objektet (oppfattet størrelse = størrelsen på retina X oppfattet distanse)

31 Størrelseskonstans

32 Bildet på retina (gule linjer) blir mindre og mindre, men siden oppfattet avstand blir større, slutter vi oss til at objektet har samme størrelse Bildet på retina (gule linjer) er konstant, og siden oppfattet avstand blir større, slutter vi oss til at objektet blir større og større

33 Feiloppfatning av distanse … Ponzoillusjonen – Hvilken av de gule linjene er lengst

34 Feiloppfatning av distanse … Ponzoillusjonen – Hvilken av de gule linjene er lengst

35 Feiloppfatning av distanse … Müller-Lyer illusjonen – Hvilken av de grønne linjene er lengst

36 Feiloppfatning av distanse … Müller-Lyer illusjonen – Hvilken av de grønne linjene er lengst

37 Formkonstans (def) er persepsjonen av at et objekt har den samme formen selv om formen på den proksimate stimuleringen endres Formkonstans (def) er persepsjonen av at et objekt har den samme formen selv om formen på den proksimate stimuleringen endres

38 Hva lærer vi av dette? Persepsjon er ikke en aktivitet der stimuli fra omverdenen treffer en passiv mottager (“Das Ding an sich”) Persepsjon er ikke en aktivitet der stimuli fra omverdenen treffer en passiv mottager (“Das Ding an sich”) Den persiperende er aktivt med og skaper sine persepter av omverdenen (“Das Ding für mich”) Den persiperende er aktivt med og skaper sine persepter av omverdenen (“Das Ding für mich”) Allerede på det første stadiet i prosessen, der fotoner treffer fotoreseptorer i øyet, begynner prosessen med å “tolke” og “gjenskape” ytterverden Allerede på det første stadiet i prosessen, der fotoner treffer fotoreseptorer i øyet, begynner prosessen med å “tolke” og “gjenskape” ytterverden

39

40

41 Lateral Geniculate Nucleus 90% av fibrene i den optiske nerven går til LGN, de andre 10% går til superior colliculus. 90% av fibrene i den optiske nerven går til LGN, de andre 10% går til superior colliculus. LGN mottar mer input fra cortex enn fra retina. LGN mottar mer input fra cortex enn fra retina. For hver 10. impuls som mottas fra retina, blir bare 4 sendt videre til cortex. For hver 10. impuls som mottas fra retina, blir bare 4 sendt videre til cortex.

42 Dybdepersepsjon Hvordan kan vi oppfatte 3-dimensjonale rom når det proksimale stimuli på retina bare er en 2-dimensjonal projeksjon av omverdenen? Hvordan kan vi oppfatte 3-dimensjonale rom når det proksimale stimuli på retina bare er en 2-dimensjonal projeksjon av omverdenen? Det ligger i sakens natur at 2-D projeksjonen på netthinnen gir opphav til en 3-D oppfatning av omverdenen gjennom en form for “tolkning” av stimuli Det ligger i sakens natur at 2-D projeksjonen på netthinnen gir opphav til en 3-D oppfatning av omverdenen gjennom en form for “tolkning” av stimuli

43 Dybdecues ute av kontroll... Små segmenter av figuren ser rimelige ut fordi det ikke er noen inkonsistens i deres individuelle dybdecues, mens cuene som gir dybdeinformasjon i bildet som helhet er i konflikt

44 Dybdecues ute av kontroll... Små segmenter av figuren ser rimelige ut fordi det ikke er noen inkonsistens i deres individuelle dybdecues, mens cuene som gir dybdeinformasjon i bildet som helhet er i konflikt

45 Dybdecues ute av kontroll... Vi tolker den ene figuren som nærmere enn den andre, og, via størrelse på retina X oppfattet avstand-mekanismen, slutter vi oss at den ene figuren er større, tross samme retinale bilde

46 Dybdecues ute av kontroll... Feiltolkning av dybdeinformasjon gir opphav til visuelle illusjoner, noe som er mulig fordi det er en tolkning som foregår.

47 To hovedtyper av dybdecues Monokkulære Monokkulære Kan representeres i 2- D og observes med ett øye Kan representeres i 2- D og observes med ett øye lærte lærte miljøavhengige miljøavhengige Binokkulære Binokkulære Avhengig av integrasjon av informasjon fra begge øynene Avhengig av integrasjon av informasjon fra begge øynene biologiske biologiske medfødte medfødte

48 Superimposition (overlapping) Relativ størrelse Høyde i horisontalplanet Lineært perspektiv Tekstur gradient Bevegelsesparallakse Monokkulære dybdecues

49 Superimposition (overlapping) Vi antar at Beckham er foran den fyren fra WBA, siden han forstyrrer bildet av den andre spilleren. Likeledes her, hvor det siste bildet også ville vært antatt foran det første

50 Relativ størrelse Når vi ser to objekter vi vet er av samme størrelse, og den ene ser mindre ut enn den andre, antar vi at den minste er lengst unna. Vi tolker ikke dette bildet som ett stort kjøretøy fulgt av en rekke mindre.

51 Høyde i det horisontale planet De bilene som er lengst fremme er de som ligger nederst i synsfeltet

52 Lineært perspektiv Parallelle linjer konvergerer med distanse, slik at jo lenger unna en observatør de er, jo nærmere hverandre vil det se ut som om de er. Dette prinsippet ble f. eks. brukt mye av renessansemalere

53 Andre eksempler fra kunst...

54 Det lineære perspektivet finnes også i den virkelige verden

55 Teksturgradient Teksturen ser ut til å bli finere ettersom avstanden øker

56 Stenene ser ut til å bli mindre jo lenger unna de er

57 Bevegelses parallakse

58 Fjerne objekter ser ut til å passere sakte Nære objekter ser ut til å passere raskere

59 Selv om de ulike dybdecu’ene kan brukes på en individuell basis, er det vanligere at de opptrer i sammenheng. Hvor mange monokkulære dybdecues can identifiseres i dette bildet? Rel. størrelse Superimposition Lineært perspektiv Tekstur gradient

60 Binokkulære dybdecues Binokkulær disparitet Binokkulær disparitet Objekter lenger unna vil forme likere bilder på retina enn objekter nærme (oppstår fordi øynene ser såvidt forskjellige ting)

61 Binokkulære dybdecues Binokkulær konvergens Binokkulær konvergens Oppstår når vinkelen mellom øynene øker (de vendes innover) Oppstår når man ser på et stimuli som er nært Oppstår når man ser på et stimuli som er nært Er et nyttig dybdecues bare fra 0-6 meter Er et nyttig dybdecues bare fra 0-6 meter

62 Gestalt-tilnærminger til formpersepsjon Den strukturalistiske tilnærmingen (Wundt, Titchener): Enkle sanseinntrykk utgjør byggeblokkene i de oppfattede formene Den strukturalistiske tilnærmingen (Wundt, Titchener): Enkle sanseinntrykk utgjør byggeblokkene i de oppfattede formene Gestalt-tilnærmingen (Koffka, Köhler, Wertheimer): helheten er forskjellig fra summen av delene – tilnærmingen har vært nyttig for å forstå hvordan vi oppfatter grupper av objekter og deler av objekter til integrerte helheter Gestalt-tilnærmingen (Koffka, Köhler, Wertheimer): helheten er forskjellig fra summen av delene – tilnærmingen har vært nyttig for å forstå hvordan vi oppfatter grupper av objekter og deler av objekter til integrerte helheter Delene har ingen mening isolert fra helheten Delene har ingen mening isolert fra helheten

63 Den mest sentrale Gestalt-loven Loven om Prägnanz – ‘good figure’ Loven om Prägnanz – ‘good figure’ “Of several geometrically possible organisations that one will occur which possesses the best, simplest and most stable shape” Koffka, K. (1935) Principles of Gestalt Psychology. New York: Harcourt Brace (p138). “Of several geometrically possible organisations that one will occur which possesses the best, simplest and most stable shape” Koffka, K. (1935) Principles of Gestalt Psychology. New York: Harcourt Brace (p138).

64 Flere Gestalt-lover Likhet 2. God fortsettelse 3. Nærhet 4. Forbundethet 5. Lukkethet 6. Felles skjebne 7. Kjenthet 8. Prägnanz – “good figure” De enkle Gestalt-lovene karakteriserer mye av vår pesreptuelle organisering. Dessvere er de mer beskrivende enn forklarende.

65 1. Likhet Like ting blir gruppert sammen

66 2. God fortsettelse Punkter som, når de er forbundet, resulterer i rette eller lett kurvede linjer, ses på som om de hører sammen, og linjene tenderer til å sees på en måte som følger den enkleste stien.

67 3. Nærhet Ting som er nær hverandre tenderer til å bli gruppert sammen

68 4. Forbundethet Ting som fysisk er forbundet oppfattes som en enhet.

69 5. Lukkethet Av flere geometrisk mulige perseptuelle organiseringer vil en lukket figur foretrekkes fremfor en åpen.

70 6. Fells skjebne Ting som beveger seg i samme retning vil se ut til å bevege seg sammen

71 7. Kjenthet Ting vil med større sannsynlighet danne grupper hvis gruppene fremstår som kjente eller meningsfulle.

72 8. Prägnanz – “Good Figure” Gestaltpsykologiens sentrale lov Gestaltpsykologiens sentrale lov Mange av de andre lovene er manifestasjoner av Prägnanz Mange av de andre lovene er manifestasjoner av Prägnanz “Of several geometrically possible organisations that one will occur which possesses the best, simplest and most stable shape” Koffka, K. (1935) Principles of Gestalt Psychology. New York: Harcourt Brace (p138). “Of several geometrically possible organisations that one will occur which possesses the best, simplest and most stable shape” Koffka, K. (1935) Principles of Gestalt Psychology. New York: Harcourt Brace (p138).

73 Gestaltteori i dag Basale perseptuelle prinsipper har overlevd Basale perseptuelle prinsipper har overlevd Men; vi er mer avhengige av vår ”perseptuelle historie” enn Gestaltpsykologien la vekt på, noe som gjør persepsjon til en funksjon av den persiperende like mye som en funksjon av stimulus Men; vi er mer avhengige av vår ”perseptuelle historie” enn Gestaltpsykologien la vekt på, noe som gjør persepsjon til en funksjon av den persiperende like mye som en funksjon av stimulus Gestaltpsykologenes oppfatning av at de perseptuelle prosessene de beskrev nødvendigvis er veldig “tidlige” i persepsjon ser ikke ut til å være helt riktige Gestaltpsykologenes oppfatning av at de perseptuelle prosessene de beskrev nødvendigvis er veldig “tidlige” i persepsjon ser ikke ut til å være helt riktige  Segmentering er ikke bare “bottom-up”

74 Hvilke bokstaver ser du?

75 C

76

77 Et problem … Persepsjon krever altså at informasjon i miljøet på en eller annen måte matches mot indre informasjon om omverdenen. Persepsjon krever altså at informasjon i miljøet på en eller annen måte matches mot indre informasjon om omverdenen. Men: Miljøinformasjonen er gjenstand for enorm variasjon. Men: Miljøinformasjonen er gjenstand for enorm variasjon. Hvordan kan vi gjenkjenne ting i lys av denne variabiliteten? Hvordan kan vi gjenkjenne ting i lys av denne variabiliteten?

78 Teoretiske tilnærminger til persepsjon Bottom-up teorier; data-/stimulus-drevne Bottom-up teorier; data-/stimulus-drevne Top-down teorier; høyere-ordens kognitive prosesser, eksisterende kunnskap, forventninger Top-down teorier; høyere-ordens kognitive prosesser, eksisterende kunnskap, forventninger

79 To hovedmåter å se persepsjon “Indirekte” persepsjon: persepsjon er resultatet av interaktive prosesser fra omverdenen og individet selv – bruk av indre representasjoner basert på “top-down” og “bottom-up” prosessering “Indirekte” persepsjon: persepsjon er resultatet av interaktive prosesser fra omverdenen og individet selv – bruk av indre representasjoner basert på “top-down” og “bottom-up” prosessering “Direkte” persepsjon (Gibson): informasjon fra den visuelle verden er tilstrekkelig til å tillate persepsjon uten å involvere indre representasjoner – fokus på “bottom-up” prosessering “Direkte” persepsjon (Gibson): informasjon fra den visuelle verden er tilstrekkelig til å tillate persepsjon uten å involvere indre representasjoner – fokus på “bottom-up” prosessering

80 Bottom-up teorier – Direkte persepsjon (Gibson)

81 80 n Direkte persepsjon (Gibson, 1979) Økologisk tilnærming som vektlegger viktigheten av interaksjonen mellom mennesker og miljøet. Økologisk tilnærming som vektlegger viktigheten av interaksjonen mellom mennesker og miljøet. Dynamisk visuell persepsjon heller enn persepsjon av statiske bilder. Avviste illusjoner som “tricks”. Dynamisk visuell persepsjon heller enn persepsjon av statiske bilder. Avviste illusjoner som “tricks”. Vektlegger bruk av optic array, som er miljøets flyt under bevegelser. Vektlegger bruk av optic array, som er miljøets flyt under bevegelser. Argumenterte for at objekter har ‘affordances’ om mening. Argumenterte for at objekter har ‘affordances’ om mening.

82 Bottom-up teorier – Direkte persepsjon (Gibson) “Optic array” inneholder all nødvendig informasjon “Optic array” inneholder all nødvendig informasjon Oppfattelse av objekter i rommet bestemmes av teksturgradienter, optiske flytmønstre (flow patterns), og affordanser (objekters impliserte mening) Oppfattelse av objekter i rommet bestemmes av teksturgradienter, optiske flytmønstre (flow patterns), og affordanser (objekters impliserte mening) Persepsjon involverer å “plukke opp” informasjon gjennom “resonnans” Persepsjon involverer å “plukke opp” informasjon gjennom “resonnans”  Har hatt historisk betydning ved å gjenopprette interessen for det perseptuelle miljøet  Har blitt kritisert for å være underspesifisert, og undervurdere kunnskapens rolle i å utforske stimulus

83 82 n ‘Direkte’ persepsjon av distanse er afforded av bevegelsesparallakse. Bevegelsesparallakse skjer under bevegelse. Objekter lenger unna ser ut til å passere eller bevege seg tregere enn objekter som er nærmere. Bevegelsesparallakse skjer under bevegelse. Objekter lenger unna ser ut til å passere eller bevege seg tregere enn objekter som er nærmere.

84 83 n ‘Affordance’ dreier seg om handlbare verdier ved objekter. I henhold til Gibson blir objekter oppfattet direkte i termer av handlingene de tilbyr (‘afford’). I henhold til Gibson blir objekter oppfattet direkte i termer av handlingene de tilbyr (‘afford’). F. eks, et dørhåndtak “tilbyr” handlingen ‘åpning’. F. eks, et dørhåndtak “tilbyr” handlingen ‘åpning’. Objekter kan være kastbare, slåbare, kan sittes på... Objekter kan være kastbare, slåbare, kan sittes på... Gibson argumenterte for at postkaster direkte “tilbyr” handlingen å poste brev? Kan dette være riktig? Gibson argumenterte for at postkaster direkte “tilbyr” handlingen å poste brev? Kan dette være riktig?

85 Styrker ved Gibsons teori Konteksteffekter i persepsjon: Hva som sees er avhengig av omgivelsene Konteksteffekter i persepsjon: Hva som sees er avhengig av omgivelsene Økologisk teori Økologisk teori Effekter av bevegelse Effekter av bevegelse Visuelle illusjoner: ideen er at generell kunnskap om objekter anvendes feilaktig til persepsjonen av 2- dimensjonale figurer (e.g., Muller-Lyer) Visuelle illusjoner: ideen er at generell kunnskap om objekter anvendes feilaktig til persepsjonen av 2- dimensjonale figurer (e.g., Muller-Lyer)

86 Andre bottom-up tilnærminger Template teorier Template teorier Prototype teorier Prototype teorier Trekk-teorier Trekk-teorier Strukturell-beskrivelses-teori Strukturell-beskrivelses-teori

87 Template teorier Vi har lagret mengder av templater, som er detaljerte modeller for mønstre vi potensielt kan gjenkjenne Vi har lagret mengder av templater, som er detaljerte modeller for mønstre vi potensielt kan gjenkjenne Når vi gjenkjenner et mønster er det fordi vi har sammenlignet det med våre lagrede templater og funnet en templat som perfekt matcher det vi observerer Når vi gjenkjenner et mønster er det fordi vi har sammenlignet det med våre lagrede templater og funnet en templat som perfekt matcher det vi observerer

88 Problemer med template teorier Objektene må være av samme størrelse som templatene. Objektene må være i samme posisjon og med samme orientering som templatene. Vikelige objekter kan være delvis skjulte. (f. eks. H og A i det tidligere eksempelet) Templat-teorier tillater ikke at samme bilde kan ha flere tolkninger (f. eks. H og A i det tidligere eksempelet). Teorien er et eksempel på hva som kan skje når en teori tar utgangspunkt i en psykologisk sett urealistisk computer- modell Teorien er et eksempel på hva som kan skje når en teori tar utgangspunkt i en psykologisk sett urealistisk computer- modell

89 Prototyp-teorier En prototyp er ikke en rigid, spesifikk konkret modell, men heller et eksempel på en klasse relaterte objekter eller mønstre, som integrerer alle de mest typiske trekkene til formen eller mønsteret En prototyp er ikke en rigid, spesifikk konkret modell, men heller et eksempel på en klasse relaterte objekter eller mønstre, som integrerer alle de mest typiske trekkene til formen eller mønsteret en prototyp er representativ for et mønster, men ikke en nøyaktig identisk match til alle mønstre den er en modell for

90 Prototyp-teorier Forskning har vist at vi er i stand til å forme prototyper selv når vi ikke har sett noe som nøyaktig matcher prototypen – prototypene vi danner ser ut til å integrere alle de mest typiske trekkene ved et mønster, selv om vi aldri har sett et mønster der alle disse trekkene er integrert samtidig Forskning har vist at vi er i stand til å forme prototyper selv når vi ikke har sett noe som nøyaktig matcher prototypen – prototypene vi danner ser ut til å integrere alle de mest typiske trekkene ved et mønster, selv om vi aldri har sett et mønster der alle disse trekkene er integrert samtidig

91

92 Prototyp-teorier Prototypteorier er en mer fleksibel teori enn templat teorien, i det en match ikke trenger å være eksakt Prototypteorier er en mer fleksibel teori enn templat teorien, i det en match ikke trenger å være eksakt Styrker Styrker  Mange færre representasjoner i hukommelsen kan forklare hvordan vi klassifiserer tilsvarende objekter i en felleskategori Svakheter Svakheter  Mangler eksplisitt informasjon om hvordan stimuli sammelignes med prototyper

93 Trekk-teorier Vi forsøker å matche trekk ved mønstre vi ser til trekk lagret i hukommelsen Vi forsøker å matche trekk ved mønstre vi ser til trekk lagret i hukommelsen Vi matcher ikke hele mønstre til en templat eller en prototyp

94 Trekk-teorier

95

96 Oliver Selfridge (1959) ”pandemonium” – basert på tanken om at metaforiske ”demoner” med spesifikke plikter mottar og analyserer trekkene til et stimulus ”pandemonium” – basert på tanken om at metaforiske ”demoner” med spesifikke plikter mottar og analyserer trekkene til et stimulus (Navnet er tatt fra hovedstaden i Helvete i John Miltons Paradise Lost) (Navnet er tatt fra hovedstaden i Helvete i John Miltons Paradise Lost)

97 The Story  Once upon a time there was Pandemonium.  In Pandemonium there dwelt many very ugly and intelligence challenged (a.k.a. stupid) demons.  There was only one little hole to look out of and only one demon could look out of it.  This image demon could only paint what he saw and show it to the demons in the row standing behind him.  The demons in the next row, being of stout body and little brain, could each only recognize one type of feature.  Since there was little else to do in these cramped quarters, the feature demons got excited and jumped up and down if they recognized their feature.  The demons in the row behind them were unable to see the painted image because they were too dumb or scared to turn around and were facing the wrong way.  Each of the cognitive demons, however, were connected to specific feature demons by ropes. Based on the elasticity of the ropes, which varied, the cognitive demons would get painful tugs from their connected feature demons.  The resulting shrieks from the row of cognitive demons were louder from the demons who had more of their connected feature demons excited.  Finally, there was the grand high decision demon who really just wanted quiet. Upon hearing the calamity from the cognitive demons, the decision demon would yell out the name of the cognitive demon shrieking the loudest (with a threat to make him turn around and look at his brother demons – a fate worse than death)

98 Pandemonium Hver trekkdemon skriker ut hver gang det er en match mellom stimulus og det gitte trekket Hver trekkdemon skriker ut hver gang det er en match mellom stimulus og det gitte trekket Kognitive demoner skriker ut hvis mulige mønstre lagret i hukommelsen passer med ett eller flere av trekkene som trekkdemonene har reagert på Kognitive demoner skriker ut hvis mulige mønstre lagret i hukommelsen passer med ett eller flere av trekkene som trekkdemonene har reagert på Beslutningsdemoner hører på de kognitive demonene, og bestemmer hva som har blitt sett, basert på hvilken kognitive demon som roper oftest (dvs den som har flest matchende trekk) Beslutningsdemoner hører på de kognitive demonene, og bestemmer hva som har blitt sett, basert på hvilken kognitive demon som roper oftest (dvs den som har flest matchende trekk)

99 Selfridge’s Model (cont.)

100 Pandemonium En liten parentens: (En demon i data- og AI- språk er et program eller en del av et program som ikke er påkalt eksplisitt, men som ligger i dvale og venter på at en eller annen betingelse skal oppstå. ) En liten parentens: (En demon i data- og AI- språk er et program eller en del av et program som ikke er påkalt eksplisitt, men som ligger i dvale og venter på at en eller annen betingelse skal oppstå. )

101 He [Selfridge] used this idea to explain and model the way perceptual systems recognize stuff. For example, the letter R has one vertical line, a "belly" on the upper right, and a "leg" on the lower right. When "feature demons" whose names are "vertical," "belly," and "leg" (and others with names like "one," "upper right," and "lower right") hear their names being called, they begin to to call to the "cognitive demons." The cognitive demons named B and D, for example, may each prick up their ears, since they are "sensitized" to such calls as are given out by the vertical and belly demons. K may be listening, because it is listening for the calls of the vertical and leg demons. But only the R demon recognizes the calls of all three. So while B, D, and K may be calling out to the "decision demon," it will be R who calls the loudest. He [Selfridge] used this idea to explain and model the way perceptual systems recognize stuff. For example, the letter R has one vertical line, a "belly" on the upper right, and a "leg" on the lower right. When "feature demons" whose names are "vertical," "belly," and "leg" (and others with names like "one," "upper right," and "lower right") hear their names being called, they begin to to call to the "cognitive demons." The cognitive demons named B and D, for example, may each prick up their ears, since they are "sensitized" to such calls as are given out by the vertical and belly demons. K may be listening, because it is listening for the calls of the vertical and leg demons. But only the R demon recognizes the calls of all three. So while B, D, and K may be calling out to the "decision demon," it will be R who calls the loudest.

102 This may seem rather silly...

103 …but pandemonium provides a very good model for much of what goes on in the mind. The tip-of-the-tongue phenomenon, for example: You are trying to think of the name of that actress in Moulin Rouge. Her name starts with an N, you are certain. Nancy, Nadene, Norah, Natalie... damn. You could say the N demon is yelling, and several names are responding. Nicole! That's it: Nicole Kidman …but pandemonium provides a very good model for much of what goes on in the mind. The tip-of-the-tongue phenomenon, for example: You are trying to think of the name of that actress in Moulin Rouge. Her name starts with an N, you are certain. Nancy, Nadene, Norah, Natalie... damn. You could say the N demon is yelling, and several names are responding. Nicole! That's it: Nicole Kidman

104 Det finnes også alternative trekk-teorier Det finnes også alternative trekk-teorier

105 De fleste av disse skiller ikke bare mellom trekk, men også mellom globale vs lokale trekk

106 Her står de lokale trekkene tett

107 De fleste av disse skiller ikke bare mellom trekk, men også mellom globale vs lokale trekk Ingen negativ effekt av lokal  global inkongruens Negativ effekt av global  lokal inkongruens The global precedence effect

108 Hvis de lokale trekkene derimot står langt fra hverandre … S S S S S S S S

109 Hvis de lokale trekkene derimot står langt fra hverandre … S S S S S S S S … får man en local precedence effect, der det tar lengre tid å benevne det globale bildet hvis trekkene er inkongruente, men ikke omvendt

110 Nevrofysiologisk evidens for trekkteorier Hubel og Wiesels (1963) enkeltcelleopptak i visuell cortex – mappet til korresponderende visuelle stimuli i det visuelle feltet Hubel og Wiesels (1963) enkeltcelleopptak i visuell cortex – mappet til korresponderende visuelle stimuli i det visuelle feltet Spesifikke nevroner i visuell cortex responderer til ulike stimuli presentert på spesifikke områder på retina  Hvert enkelt kortikale nevron vil derfor kunne mappes til et spesifikt reseptivt felt på retina

111 Hubel og Wiesel

112 Fant at det ofte ikke var tilstrekkelig å vise enkle lyspunkter Fant at det ofte ikke var tilstrekkelig å vise enkle lyspunkter Ved en tilfeldighet oppdaget de at fleste av cellene i visuell cortex responderer til spesifikt orienterte linjer (hadde en ødelagt slide) Ved en tilfeldighet oppdaget de at fleste av cellene i visuell cortex responderer til spesifikt orienterte linjer (hadde en ødelagt slide) Cellene viser en hierarkisk struktur i termer av hvor komplekse stimuli de responderer på Cellene viser en hierarkisk struktur i termer av hvor komplekse stimuli de responderer på Generelt: økt størrelse på det reseptive feltet Generelt: økt størrelse på det reseptive feltet  økt kompleksitet i typen stimuli som utløser en respons  økt kompleksitet i typen stimuli som utløser en respons

113

114

115 Enkel celle Kompleks celle Hyper- kompleks celle

116

117 Senere forskere har funnet celler som reagerer på hjørner og vinkler Senere forskere har funnet celler som reagerer på hjørner og vinkler I enkelte deler av cortex er det enkelte hyperkomplekse celler som fyrer maksimalt bare i respons til svært spesifikke former (f. eks. en hånd eller et ansikt), uavhengig av størrelsen på stimulus  jo mindre likhet stimulus har med den optimale formen, jo mindre fyrer disse cellene I enkelte deler av cortex er det enkelte hyperkomplekse celler som fyrer maksimalt bare i respons til svært spesifikke former (f. eks. en hånd eller et ansikt), uavhengig av størrelsen på stimulus  jo mindre likhet stimulus har med den optimale formen, jo mindre fyrer disse cellene

118 Dorsale (“Where”) og Ventrale (“What”) nervebaner i aper Parietal (Dorsal) and Temporal (Ventral) Processing Streams Areas MT and V4 in the Macaque Brain

119 Dorsale (“Where”) og Ventrale (“What”) nervebaner i mennesker (PET) Dorsal (where) pathway shown in green and blue and Ventral (what) pathway shown in yellow and red serve different functions. (Courtesy of Leslie Ungerleider).

120 Poenget her er … Nevronene avdekker spesifikke trekk ved stimulus, og kan således kalles trekk- detektorer Nevronene avdekker spesifikke trekk ved stimulus, og kan således kalles trekk- detektorer Dette passer godt med trekkteorier for mønstergjenkjenning Dette passer godt med trekkteorier for mønstergjenkjenning

121 Strukturell-beskrivelse-teori Biederman (1990) har foreslått en serie med 3D geoner: klosser, sylindere, osv Biederman (1990) har foreslått en serie med 3D geoner: klosser, sylindere, osv I følge Biedermans recognition-by-components (RBC) teori gjenkjenner vi hurtig objekter ved å observere objektenes kanter, og så dekomponere objektene til geoner I følge Biedermans recognition-by-components (RBC) teori gjenkjenner vi hurtig objekter ved å observere objektenes kanter, og så dekomponere objektene til geoner Et lite antall geoner (36, faktisk) kan brukes for å bygge opp mange basale former, og videre et utall basale objekter Et lite antall geoner (36, faktisk) kan brukes for å bygge opp mange basale former, og videre et utall basale objekter

122

123 Oversikt over Biedermans Modell

124 A: komplette stimuli B: stimuli med konkavitetsinformasjon intakt C: stimuli som mangler konkavitetsinformasjon A BC

125 Styrker... Siden geonene er enkle og synspunkt- uavhengige, vil objektene konstruert fra geonene være gjenkjenbare fra mange ulike perspektiver Siden geonene er enkle og synspunkt- uavhengige, vil objektene konstruert fra geonene være gjenkjenbare fra mange ulike perspektiver

126 ... og svakheter Forklarer hvordan vi kjenner igjen objekter som tilhørende en klasse (f. eks. en stol), men ikke hvordan vi kan gjenkjenne bestemte objekter (en spesiell stol) Forklarer hvordan vi kjenner igjen objekter som tilhørende en klasse (f. eks. en stol), men ikke hvordan vi kan gjenkjenne bestemte objekter (en spesiell stol) Fortsatt uklart hvordan forholdene mellom delene av et objekt skal beskrives (som Biederman selv innrømmer) Fortsatt uklart hvordan forholdene mellom delene av et objekt skal beskrives (som Biederman selv innrømmer) Generelt problem med alle bottom-up tilnærminger: Vanskelig å forklare effektene av tidligere forventninger og miljøkontekst på mønstergjenkjenning. Generelt problem med alle bottom-up tilnærminger: Vanskelig å forklare effektene av tidligere forventninger og miljøkontekst på mønstergjenkjenning.

127 ’Indirekte’ persepsjon Top-down tilnærminger: Konstruktiv beskrivelse Top-down tilnærminger: Konstruktiv beskrivelse Sjefen: Hermann von Helmholtz (1909) Sjefen: Hermann von Helmholtz (1909) Nyere teoretikere: Jerome Bruner (1957), Richard Gregory (1980), Irvin Rock (1983) Nyere teoretikere: Jerome Bruner (1957), Richard Gregory (1980), Irvin Rock (1983) Gibsons teori var et motsvar til denne tradisjonelle tenkemåten Gibsons teori var et motsvar til denne tradisjonelle tenkemåten

128 Er “x” på det samme eller forskjellige objekter? Dette spørsmålet tar lengre tid å svare på med bildet til høyre. Top-Down innflytelse i segmentering Vecera & Farah, 1997

129 Konstruktiv persepsjon Den som persiperer bygger eller konstruerer en kognitiv forståelse (persepsjon) av et stimulus Den som persiperer bygger eller konstruerer en kognitiv forståelse (persepsjon) av et stimulus  sanseinformasjonen er fundamentet  andre informasjonskilder brukes til å bygge perseptet

130 F. eks. fargekonstans – vi oppfatter farger som konstante selv om forskjeller i lyshet endrer hva vi kan se (f. eks. sterkt opplyst sort ser ut som hvitt så lenge det ikke er andre farger i nærheten, men skifter til sort hvis man legger til hvite elementer) F. eks. fargekonstans – vi oppfatter farger som konstante selv om forskjeller i lyshet endrer hva vi kan se (f. eks. sterkt opplyst sort ser ut som hvitt så lenge det ikke er andre farger i nærheten, men skifter til sort hvis man legger til hvite elementer)

131 Under persepsjon former og tester vi hurtig ulike hypoteser om perseptene, basert på hva vi sanser, hva vi vet (hukommelsesinformasjon) og hva vi kan slutte oss til (ved bruk av høyere-ordens kognitive prosesser) Under persepsjon former og tester vi hurtig ulike hypoteser om perseptene, basert på hva vi sanser, hva vi vet (hukommelsesinformasjon) og hva vi kan slutte oss til (ved bruk av høyere-ordens kognitive prosesser) Vi bruker en rekke informasjonskilder for å komme frem til en beslutning, og mange av disse er helt ubevisste

132 Fordel med modellen Ingen problemer med å forklare kontekst- effekter Ingen problemer med å forklare kontekst- effekter Gjør kognisjon og intelligens til en integrert del av persepsjon

133 Syntese Det finnes empirisk støtte for begge hovedsyn Det finnes empirisk støtte for begge hovedsyn Det virker rimelig at vi i større grad baserer oss på bottom-up prosessering når persepsjon gjøres av enkle mønstre under gode forhold, og mer på top-down når mønstrene er tvetydige og persepsjonsforholdene er dårligere Det virker rimelig at vi i større grad baserer oss på bottom-up prosessering når persepsjon gjøres av enkle mønstre under gode forhold, og mer på top-down når mønstrene er tvetydige og persepsjonsforholdene er dårligere

134 Vi bruker bottom-up så mye som mulig, og top-down når vi ”er nødt”

135 Marrs (1982) computational teori om persepsjon Forsøkte å utvikle en teori om visuell persepsjon som tok hensyn til både tidligere kunnskap og sanseopplevelser (uten å bli en konstruktivist). Inkorporerer deskriptive persepsjonsprinsipper (dybdecues, perseptuelle konstanser, Gestalt-prinsippene om form-persepsjon)

136 Marrs (1982) computation Sensorisk informasjon fra retina kan organiseres gjennom bruk av 3 typer trekk: kanter, konturer og like regioner Sensorisk informasjon fra retina kan organiseres gjennom bruk av 3 typer trekk: kanter, konturer og like regioner

137 Marrs (1982) computation Kanter: Danner grenser mellom og rundt objekter og deler av objekter Kanter: Danner grenser mellom og rundt objekter og deler av objekter Konturer: Differensierer en type overflate fra en annen (f. eks. indikerer konturer på et kart høyde) Konturer: Differensierer en type overflate fra en annen (f. eks. indikerer konturer på et kart høyde) Like regioner: Områder som i hovedsak er udifferensiert av adskilte trekk Like regioner: Områder som i hovedsak er udifferensiert av adskilte trekk

138 Marrs (1982) computation Marr viste hvordan en persepsjonsmodell kan spesifiseres i tilstrekkelig detalj til å kunne simuleres av en computer Marr viste hvordan en persepsjonsmodell kan spesifiseres i tilstrekkelig detalj til å kunne simuleres av en computer For å danne et 3-D-bilde mente han at menneskehjernen bruker en 3-stegs prosess For å danne et 3-D-bilde mente han at menneskehjernen bruker en 3-stegs prosess

139 Marrs representasjoner Primal skisse: 2-D representasjon av endringer i lysintensiteten, informasjon om kanter, konturer, og “blobs” (f. eks. en stol i 2D) Primal skisse: 2-D representasjon av endringer i lysintensiteten, informasjon om kanter, konturer, og “blobs” (f. eks. en stol i 2D)  Rå-data: rene lysintensitetsendringer  Fullt analysert: bruker informasjon til å identifisere former 2 1/2-D skisse: dybde og orientering til synlige overflater, skygger, tekstur, bevegelse, binokkulær disparity; observatør- sentrert (f. eks. enkelte aspekter ved dybde men ikke andre) 2 1/2-D skisse: dybde og orientering til synlige overflater, skygger, tekstur, bevegelse, binokkulær disparity; observatør- sentrert (f. eks. enkelte aspekter ved dybde men ikke andre) 3-D skisse: 3-D beskrivelse av objekter uavhengig av synspunkt (f.eks. blir hvert element nå representert som adskilte 3-D objekter, selv om det observatørens synspunkt er én enkelt overflate) 3-D skisse: 3-D beskrivelse av objekter uavhengig av synspunkt (f.eks. blir hvert element nå representert som adskilte 3-D objekter, selv om det observatørens synspunkt er én enkelt overflate)

140 Marrs representasjoner I formingen av 3-D modellen vil tidligere kunnskap og opplevelser påvirke persepsjonen (f. eks. å vite at et bord stort sett har fire ben, selv om det ene er skjult) I formingen av 3-D modellen vil tidligere kunnskap og opplevelser påvirke persepsjonen (f. eks. å vite at et bord stort sett har fire ben, selv om det ene er skjult)

141 Marr-Hildreth Algoritme Attempts to account for development of primal sketch Attempts to account for development of primal sketch Idea of “blurred repres- entations” Idea of “blurred repres- entations” “Zero-crossings” identify edges within a visual image “Zero-crossings” identify edges within a visual image Only ‘reliable’ zero-cross- ings are kept Only ‘reliable’ zero-cross- ings are kept Four types of tokens: edge-segments, bars, terminations, and blobs Four types of tokens: edge-segments, bars, terminations, and blobs Intensity change Rate of change (1st D) Zero-crossing (2nd D)

142 Marr & Nishihara (1978) Utvikling av 3-D skisse basert på prosessering av mer elementære form- primitiver (den basale primitive er en sylinder med en hovedakse) Utvikling av 3-D skisse basert på prosessering av mer elementære form- primitiver (den basale primitive er en sylinder med en hovedakse) Hierarkisk organisering av primitiver Hierarkisk organisering av primitiver Konkaviteter er viktige i å segmentere deler Konkaviteter er viktige i å segmentere deler

143

144 Persepsjonsforstyrrelser Agnosipasienter – alvorlige forstyrrelser av evnen til å oppfatte sensorisk informasjon Agnosipasienter – alvorlige forstyrrelser av evnen til å oppfatte sensorisk informasjon Disse pasientene har normale sanseinntrykk, men de kan ikke sette dem sammen og gjenkjenne hva de ser Disse pasientene har normale sanseinntrykk, men de kan ikke sette dem sammen og gjenkjenne hva de ser Mange typer (se f. eks. Oliver Sacks, Humphreys og Riddock) Mange typer (se f. eks. Oliver Sacks, Humphreys og Riddock) Sternberg: Fokuserer på spesifikke problemer med å se former og mønstre i rommet Sternberg: Fokuserer på spesifikke problemer med å se former og mønstre i rommet

145 Gjerne skader i spesielle deler av visuell cortex Gjerne skader i spesielle deler av visuell cortex Skader i temporale deler av cortex  simultagnosi (problemer med å være oppmerksom på mer enn ett objekt av gangen) Skader i temporale deler av cortex  simultagnosi (problemer med å være oppmerksom på mer enn ett objekt av gangen) Skader i parietale deler av cortex  spatial agnosi (problemer med å navigere i dagligmiljøet) Skader i parietale deler av cortex  spatial agnosi (problemer med å navigere i dagligmiljøet) Skader i høyre temporallapp  prosopagnosi (problemer med å gjenkjenne menneskelige ansikter) Skader i høyre temporallapp  prosopagnosi (problemer med å gjenkjenne menneskelige ansikter) Indikerer stor grad av spesialisering (modularitet) Indikerer stor grad av spesialisering (modularitet)

146 Fodor: Modularity of mind (1) Moduler må være raske og deres operasjoner uunngåelige (1) Moduler må være raske og deres operasjoner uunngåelige (2) Moduler har gjerne overfladiske output, og man har generelt liten innsikt i modulens virkemåte (2) Moduler har gjerne overfladiske output, og man har generelt liten innsikt i modulens virkemåte (3) Moduler er områdespesifikke (3) Moduler er områdespesifikke (4) Moduler må være støttet av bestemte nevrale organiseringer  gir opphav til karakteristiske symptomer ved sammenbrudd (4) Moduler må være støttet av bestemte nevrale organiseringer  gir opphav til karakteristiske symptomer ved sammenbrudd

147 Aoccdrnig to rscheearch at Cmabrigde Uinervtisy, it deosn't mttaer in waht oredr the ltteers in a wrod are, the olny iprmoetnt tihng is taht the frist and lsat ltteer be at the rghit pclae. The rset can be a toatl mses and you can sitll raed it wouthit a porbelm. Tihs is bcuseae the huamn mnid deos not raed ervey lteter by istlef, but the wrod as a wlohe.


Laste ned ppt "Visuell persepsjon figur/ grunn – objektgjenkjenning – spatial lokalisering – nettverk Anders M. Fjell Psykologisk Institutt, Universitetet i Oslo."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google