Психофизиологические механизмы интеграции признаков в зрительном восприятии (1099369), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Нейронные сети, осуществляющие кодирование сложных признаков,подчиняются сферическому закону, аналогично нейронным сетям,кодирующим простые признаки.2. Совместное различение трех типов сложных стимулов, составленных изтрех отрезков линий - «трехлинейных фигур» - осуществляетсятрехканальным модулем, на входы которого подается информация издвухканальныхмодулей,распознающихотдельныетипы«трехлинейных фигур».3. Различение сложных стимулов, сочетающих признак ориентации линиии признак светлоты, осуществляется четырехканальным модулем,объединяющим трехканальный модуль различения ориентации иодноканальныйяркостныймодуль,приэтомнаблюдаетсявзаимодействие между признаками яркости и ориентации.4.
Интеграция признаков осуществляется с вовлечением механизмовориентировочного рефлекса, обновляющего многомерную нервнуюмодель стимула.5. Не существует универсального принципа формирования нейроннойсети, детектирующей сложный стимул, содержащий несколько простыхпризнаков.Апробация работы. Результаты работы обсуждались на заседанияхкафедрыпсихофизиологииМ.В. Ломоносова;факультетапредставленынаXIII,психологииXV,XVIМГУимениМеждународнойконференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»(Москва, 2006, 2008, 2009); на Европейском конгрессе по математическойпсихологии(Ювяскюля,Финляндия,2010);наIVМеждународнойконференции по когнитивной науке (Томск, 2010); на IX Российско-ГерманоКитайском научном семинаре «Когнитивная нейронаука» (Пекин, Китай,2011).8Используемые методы исследования и результаты диссертационнойработыиспользуютсянафакультетепсихологииМГУимениМ.В.
Ломоносова в материалах курса «Категориальная структура зрительноговосприятия» (кафедра психофизиологии).По результатам диссертационного исследования опубликовано 9 работ, втом числе 3 публикации в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАКпри Министерстве образования и науки РФ для публикации основныхрезультатов диссертационных исследований.Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, четырехглав,выводов,спискалитературыиприложений.Основнойтекстдиссертации изложен на 159 страницах и включает в себя 49 рисунков и 2таблицы. Список литературы включает 178 публикаций, из них 150 наанглийском языке.Основное содержание диссертации.Во Введении обосновываются актуальность темы, ее теоретическая ипрактическаязначимость,научнаяновизнаисследования; приводятсяосновная теоретическая гипотеза и частные экспериментальные гипотезы;ставятся цели и задачи исследования; определяются предмет и объектисследования,методолого-теоретическаяприменяемые методы исследованияосноваработы;указываютсяи обосновывается надежность идостоверность полученных результатов и выводов; приводятся положения,выносимые на защиту.В главе I «Психофизиологические механизмы интеграции признаковвзрительномвосприятии(литературныйобзор)»осуществляетсятеоретический анализ поставленной проблемы.В параграфе I.1 «Исследование процесса интеграции признаков впсихологиивосприятия»приводятсяданныеэкспериментальныхисследований в области когнитивной психологии.
Вводятся понятия «теорияинтеграциипризнаков»,«иллюзорные9связывания»,«досьеобъекта».Приводится обзор классических и современных теорий и экспериментальныхданных.В параграфе I.2 «Мозговые механизмы процесса интеграции признаков»приводятсярезультатылитературногообзораисследованийпроцессаинтеграции признаков в области нейрофизиологии, нейропсихологии ипсихофизиологии.
Вводится классификация гипотез о нейрофизиологическихмеханизмах связывания по Т. Шмидту (Schmidt, 2009). В соответствии с этойклассификациейпроводитсяпоследовательныйобзорразличныхисследований и теорий о механизмах связывания в нервной системе.В параграфе I.3 «Механизмы интеграции признаков с позиций теориивекторного кодирования информации в нервной системе» приводится обзорисследований и теоретических построений, выполненных в рамках теориивекторного кодирования информации в нервной системе.
Вводятся ключевыепонятия«субъективное пространство»,«нервная модель стимула» и«гностический нейрон». Проводится обзор работ по моделированиювосприятия простых признаков в векторной психофизиологии и анализвозможных путей комбинаций этих механизмов.В параграфе I.4 «Методология измерения различий между стимулами ввекторной психофизиологии» приводится подробный обзор методов сбораисходных данных для построения субъективных пространств различениястимулов. Описываются методы прямого шкалирования и регистрациивызванного потенциала на замену стимула, отмечаются их ограничения приисследовании различения сложных стимулов.
Поднимается вопрос овозможности использования метода зрительного поиска в качестве источникаданных о различиях между стимулами, для этого проводится подробныйанализ литературных данных о зависимости эффективности зрительногопоиска от различия между целью и дистрактором и широко обсуждаетсявопрос факторов асимметрии зрительного поиска.10В параграфе I.5 «Формулировка проблемы исследования» обобщаютсяпроанализированные литературные данные, на основе чего формулируетсяконкретная проблема исследования.Глава II «Методика исследования» посвящена конкретному описаниюметодов исследования. В связи с наличием трех частных гипотез исоответствующих им трех конкретных экспериментов, проводившихся поразным методикам, глава разделена на три параграфа.В параграфе II.1 «Эксперимент № 1.
Психофизические методыисследования: прямое шкалирование» приводится описание методикиэксперимента № 1, в котором методом прямого шкалирования исследуетсяразличение трехлинейных фигур. Более полно этот эксперимент описан вработе Измайлова, Соколова и Едренкина (2008). Раскрывается понятиетрехлинейных фигур, показывается их связь с механизмами восприятияглубины и системами искусственного зрения (Guzman, 1969). Приводитсяполный набор изображений используемых в эксперименте трехлинейныхфигур – «Стрелки», «Вилки» и «Т-фигуры». Описываются четыре серииэксперимента: три с использованием одного класса трехлинейных фигур иодна с комбинированием всех трех классов.В данном эксперименте с помощью метода прямого шкалированияоцениваются различия между попарно предъявляющимися стимулами –трехлинейными фигурами.
На основании шкалирования различий междувсеми возможными парами стимулов из используемого алфавита строиласьматрица различий. Описано получение матрицы субъективных различий длякаждой из четырех серий эксперимента.Также в параграфе подробно описывается процедура измеренияразличий: инструкция испытуемому, физические параметры стимуляции,задаются направления последующих сведения и обработки данных.В параграфе II.2 «Эксперимент № 2.
Психофизические методыисследования: зрительный поиск» осуществляется описание методикиэксперимента № 2, проводимого в трех сериях. Используется задача11зрительного поиска, в которой единственный целевой стимул отличается отряда одинаковых дистракторов. Задача испытуемого – локализовать целевойстимул в условиях двухальтернативного выбора. Подробное обоснованиевалидности данной методики для измерения межстимульных различийприведено в отдельной работе (Едренкин, 2009).Стимулы предъявлялись на 17” CRT-мониторе IIYAMA с частотойрегенерации 200 Гц, разрешением 800×600 точек. Расстояние от монитора доиспытуемого составляло 80 см. Угловой размер области стимуляции составил25,8°.
Девять стимулов равного размера (3°) располагались в ячейкахматрицы 3×3, разделенной узкой (0,6°) сеткой темно-серого цвета на черномфоне. Отличающийся (целевой) стимул располагался либо в левом, либо вправом столбце матрицы. Сцена предъявлялась на 100 мс, после чегозаменялась на черный фон.
Контроль предъявления и регистрация ответаиспытуемого осуществлялись с помощью программы Neurobs Presentation.Регистрировались два показателя – вероятность правильного ответа и времяпоиска, монотонно связанные с различием между целью и дистрактором.В первой серии методом зрительного поиска измеряются различиямежду стимулами, различающимися только по яркости. Алфавит стимуловсостоит из 9 градаций яркости.
Во второй серии методом зрительного поискаизмеряются различия между стимулами, различающимися только поориентации линии. Здесь алфавит стимулов состоит из 12 градацийориентации, образующих полный круг с шагом в 15°. В третьей серии тем жеметодомизмеряютсяразличиямеждусложнымистимулами,различающимися одновременно по яркости и по ориентации. Всего в третьейсерии используется 24 стимула, имеющих 4 градации яркости и 6 градацийориентации (полный круг с шагом в 30°).В каждой из серий получена матрица вероятностей правильного ответа(матрица различий) и матрица времен реакции (матрица сходств).12В параграфе также подробно описываются инструкция испытуемым,процедура измерения различий, физические особенности стимуляции,указываются регистрируемые показатели.В параграфе II.3 «Эксперимент № 3. Психофизиологические методыисследования: потенциалы, связанные с событием, при выполнении задачизрительногопоиска»описываетсяметодикаэлектрофизиологическогоисследования, направленная на регистрацию потенциала, связанного ссобытием (ПСС) в процессе выполнения задач зрительного поиска различнойсложности.
Описываются используемое оборудование, регистрируемыепоказатели, физические особенности предъявления стимуляции. Такжерассматриваются используемые методы повышения чистоты и стабильностиданных.Описываетсяусреднениепочетыремвыделеннымтипампотенциалов, связанных с событием, в зависимости от эффективностивыполнения задачи зрительного поиска, итоговое усреднение ПСС междуиспытуемыми.Нааппарате«Энцефалан-131»регистрировалась21-канальнаяэлектроэнцефалограмма (ЭЭГ) в полосе пропускания от 0,16 до 30 Гц;частотадискретизациистандартнойсистемеэлектроокулограммасоставляла10-20.(ЭОГ),250Гц.ПараллельнокотораяЭЭГсмонтироваласьЭЭГиспользоваласьпорегистрироваласьдлярежекцииглазодвигательных артефактов.Стимуляция и задача испытуемого в целом совпадали с применяемой всерии 3 эксперимента № 2, однако испытуемым предъявлялись не всевозможныепарыстимулов,различнымуровнемасходства.специальноКаждаяотобранные,параобладающие«цель-дистрактор»изпредъявленных, в зависимости от усредненной относительной частотыправильного ответа, попадала в группу маловероятного различения (до 0,75),среднего различения (от 0,75 до 0,9) или уверенного различения (свыше 0,9).Отдельно усреднялись ошибочные пробы.
Таким образом, усреднялисьчетыре потенциала, связанных с событием.13В главе III «Результаты исследования» приведены подробныерезультаты по каждому из трех проведенных экспериментов.ВпараграфеIII.1«Эксперимент№ 1.Механизмыразличениятрехлинейных фигур» показаны результаты многомерного шкалированияданных. На основании анализа графиков стресса принято решение одвумерности пространства различения каждого типа трехлинейных фигур вотдельности и трехмерности общего пространства, включающего все тритрипа трехлинейных фигур. Построено и рассмотрено каждое из полученныхпространств.Построеныпсихофизическиефункции,связывающиефизические параметры трехлинейных фигур и их угловую координату всферическом пространстве.В параграфе III.2 «Эксперимент № 2. Механизмы интеграции признаковориентации линии и яркости» представлены результаты эксперимента № 2 –данные о показателях эффективности зрительного поиска, а именно овероятности ошибки и времени ответа для каждой из предъявляемых пар«цель-дистрактор».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
