יצירת מבוקר בקפדנות גירויים לניסויים זיהוי דמות
Summary
פרוטוקול זה מתאר שיטה של ניסוי זה בוחן גרף ספציפיות והמאפיינים הלא-גרף (תכונות) הרלוונטיים ההכרה של דמויות. השיטה משתמשת במסד נתונים המאחסן ערכים שונים תכונה של דמויות בהתאמה שנקרא (6 נקודה, קו n ) דמויות.
Abstract
פרוטוקול זה מציג שיטה ליצירת לגירויים מבוקרים בקפדנות ומוגדר באופן אובייקטיבי לניסויים זיהוי דמות. (6, n) דמות מורכבת מקטעי קו n שהשתרעו בין n זוגות של נקודות הממוקמת הקודקודים של משושה בלתי רגיל. מאפיינים מבניים (גרף אדיאבטיים) ותכונות שטחית (הלא-גרף אדיאבטיים) של כל אחד (6, n) איור עם ערכי n בטווח שבין 1 ל- 6 הם מחושבים, המאוחסנים במסד נתונים. בעזרת מסד נתונים זה, ניסויים באופן שיטתי לחלץ דמויות המתאים בהתאם מטרת הניסוי. יתר על כן, אם מסד הנתונים אינו מכיל מידע נחוץ, ערכי תכונה חדשה לפעמים ניתן לחשב אד הוק של היווצרות של דמות ספציפית (6, n). תן לנו להתקשר זוג משתקף במראה של דמויות בזוג (Ax) axisymmetric. זוג הגרזן של דמויות ידוע להיות קשה יותר להפלות מאשר זוג לא זהים בהחלטת הצורות של צמד נתון לסובב כדי-להיות-זהים (מזההr). מטרת הניסוי הנוכחי היא לבחון השותפויות של אורך השורות בין שתי דמויות בזוג גורמת האפליה של זוג להיות קשה כמו זו של זוג Ax. דמויות הדדית איזומורפיים חולקות מאפיינים מבניים משותפים למרות ההבדלים במצב. Ax זוגות זוגותr מזהה מקרים מיוחדים של זוגות איזומורפיים בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. יתר על כן, Ax זוג וזוגr מזהה לשתף רוב ערכי תכונה שטחית, אלא ימין ושמאל ממיקום אחד למיקום אחר על-פני ציר הסימטריה של הוא הפוך עבור זוג Ax. שלושה סוגי הדדית איזומורפיים (6, 4) איור זוגות נוצרו: מזההr; Ax; לא זהים, ללא axisymmetric, איזומורפיים זוגות (Nd). Nd זוגות נוספים הוגדרו לפי שלוש קטגוריות משנה על ערכי תכונה שטחית מידת קו אורך ההבדלים.
Introduction
מאמר זה מתאר שיטה ליצירת גירוי מבוקר בקפדנות ומוגדר באופן אובייקטיבי סיכומי מחקרים על ההכרה של דמויות אקראיות. הגירויים נקראים (6 נקודה, קו n ) או (6, n) דמויות. (6, n) דמות מורכבת מקטעי קו n שהשתרעו בין n זוגות של נקודות הממוקמת הקודקודים של משושה בלתי רגיל. איור 1 מראה דוגמה (6, 4) להבין את זה צוין על ידי ארבעה זוגות של תוויות עבור הקודקודים של משושה בלתי רגיל. התוויות לייעד מקטעי קו של הדמות (ראה איור 1). תן לנו לקרוא את המפרט של דמויות תבנית מפרט שורה.
. לשעבר, המחבר מחושב גרף תיאורטי מבניים מאפייני (6, n) (נקרא תכונות הקבועה, או ליתר דיוק גרף אדיאבטיים1) ודמויות מאפיינים שאינם-שמורה (נקרא תכונות שטחית) עבור דמויות עם n = 1 עד 6 ערכי תכונה ומאוחסנים במסד נתונים. תכונות הקבועה לשקף את מבנה (ליתר דיוק, טופולוגי) מאפיינים ותכונות שטחית לשקף את המאפיינים הלא-טופולוגי ובעיקר מטרי של דמות נתונה.
מספר הרשומות במסד הנתונים מזהה באופן ייחודי את דמות בתבנית מפרט שורה. לפיכך, חיפוש נרחב ערכים מסוימים של ערכי התכונה הקבועה ו/או שטחי במסד הנתונים מאפשר האחזור של מספרי הרשומות עבור נתוני המקיימות את התנאים של הדמויות נגלו (6, n) הכולל. הנתונים המאוחזרים יכול לשמש הגירויים לניסוי. כל רשומה במסד הנתונים מכיל משתני הכוללים את ערכת איזומורפיים לו אשר שייכת הדמות; תרשימים שונים אדיאבטיים, כגון מספר מחזורים, היקף, הצבע מכסה מספר, מספר נקודות קריטיות, רדיוס, מספר נקודות מרכזיות, מספר רכיבים, התואר המרבי, מספר הנקודות המרבי מעלות, מספר נקודות מבודדות, ו מספר נקודות קצה; תכונה בלתי-גרף ערכים, כגון מספר צמתים, משוננים של קווי המתאר שהוגדרו על-ידי קודקודים ובנקודות; ותכונה שטחית הערכים, כגון מיקומים של התכונות הקבועה, (במקרה שבו ישנם מקומות ברבים) את ההוראות הנוצרת על-ידי מיקומים ברבים. לדוגמה, מחזור מציינת רצף סגור של מקטעי קו, תואר של נקודה הוא המספר של קו קטעים תקרית עם הנקודה, נקודה מבודדת היא נקודת בדרגה של 0, נקודת קצה נקודה עם תואר של 1. באמצעות התכונה הקבועה ערכים של מסד הנתונים, כל (6, n) מנתוני n = 1 עד 6 יכול להיות מתמיינים המספרים של ערכות איזומורפיים שמוצג נספח 11. ראה איור 2 לקבלת דוגמה של המידע המאוחסן בכל רשומה.
שימו לב כי הדמויות השייכים לכל קבוצה איזומורפיים topologically המקביל למרות ההבדלים במצב. מספר מחקרים טענו כי מבנה טופולוגי נתפסים לפני מאפיינים ספציפיים יותר של נתן דמויות2,3,4,5. על ידי שינוי באופן שיטתי גירוי דמויות, המחבר טען כי גילויים והשוואות של תכונות קבוע להקדים את גילויים והשוואות של תכונות שטחיות6. הניסוי הנוכחי הוא ניסיון לברר האם התכונה שטחית של קו אורך הוא קריטי ההכרה של איור זוגות בתנאי כי ערכי התכונה הקבועה הם כולם שווה בין זוגות איור (קרי, הדדית איזומורפיים).
סוגי דמויות גירוי המשמשים בניסויים חשובה קריטית להבין זיהוי מחקר. ישנם שני סוגים של דמויות הגירוי: אלה שנוצרו באופן אקראי ואלה שנוצרו אד הוק לצורך מחקר. כדי להפחית את מבלבל הקשורים עם גורמים לא תחת שליטה ניסויית, השימוש של דמויות שנוצר באופן אקראי נחשבת בדרך כלל להיות מתאים יותר. ישנם מספר סוגים של דמויות אקראיות, לדוגמה, היסטוגרמות אקראי7 ומטריצות אקראיות8, אבל הדמויות אקראי הנפוצות ביותר בשימוש במחקר זיהוי בפסיכולוגיה הם מצולעים אקראי9. כללי להכנת מצולעים אקראית היא להתחבר במקומות מפוזרות באקראי n נקודות באזור כיכר מקטעי קו בצורה כזאת, כי היקף מקטע קו הוא בעיקר קמורה וצבע ואז לתוך המתחם. אינדקס אובייקטיבי בשימוש תכוף למצולעים אקראי הוא מספר flections של היקף מצולע, אשר מייצג את המורכבות של איור10,11,12. כמו החלק הפנימי של הדמות הוא צבעוניים, מאפיינים מבניים לגבי ההיקף שלה מוגבלים למספר של flections. בנוסף, למעט מספר flections, אין מידע ניתנת על הערכה השלמה של מצולעים אקראית או היחס בין פוליגונים אקראי ברורים.
הדמויות בזוגות (Ax) axisymmetric של דמויות ידועות להיות קשה יותר להפלות מאשר זוגות שאינם זהים פעילות כדי להחליט אם זוג נתון של דמויות לסובב כדי-להיות-זהים (מזההr)13,14, 15. שתי הדמויות בזוגr מזהה ואלה בצמד Ax הם איזומורפיים הדדית ויש מקטעי קווים המתאימים הנמצאים באותו האורך. עם זאת, אם הסתכלנו באורכים קו בין שתי דמויות מגביר זוג הקושי של אפליה של זוג לא זהים לעומת זו של זוג Ax אינו ברור. בניסוי זה, אפליה המשתתף ביצועים נמשל בין גרזן זוגות זוגות (Nd) לא זהים, ללא axisymmetric. הבדלי אורך השורות נשלטו השפעול בין שתי הדמויות. בגלל קדימות עבור זיהוי הבדלים ערך התכונה הקבועה לפני תכונה שטחית ההבדלים ערך במהלך זיהוי איור5, זוגות איור Nd שהיו אמורים להיות הדדית איזומורפיים כך קו אורך ההבדלים לא יהיה מבולבל עם הבדלים ערך התכונה הקבועה.
ניסוי 1 בשימוש מחבר (6, 5) איור זוגות כדי לבחון את ההשערה כי היעדרה של קו אורך ההבדלים השפיעו על רמת הקושי של אפליה של הדמויות Ax זוגות15. התוצאות הראו כי השהיות ארוכות יותר היו קצרים יותר עבור זוגות 0 (רעיונות, אין הבדל הכולל קו אורך בין דמויות מזווג) Nd לעומת אלו עבור זוגות Ax, אשר ציין כי ההשערה היה ניתן לתמיכה. זה היה טען, כי ההבדלים ערך התכונה שטחית לא תחת שליטה ניסויית נוטים יותר להיות נוכח דמויות מורכבות המשתתפים יעשה שימוש אלה. מעניין לציין, מספר מחקרים טענו כי הנוכחות של מחזור הוא זוהה preattentively16,17. לעומת זאת, Julesz טען כי הנוכחות של נקודת קצה התגלה בשלב מוקדם של ההפרדה בין נתוני רקע18.
כדי לטפל בבעיה זו, פשוט יותר (6, 4) איור זוגות נבחרו כדי לבחון את ההשערה. מתוך תשעה זוגות איזומורפיים (6, 4) דמויות, הדמויות שהיו שייכים שני סטים איזומורפיים שימשו גירויים. שתי קבוצות של דמויות משותפות בקלות לזיהוי התכונות הקבועה של endpoint(s) (an) ומחזור (קרי, משולש) במשותף. כמובן דוגמה של תשע קבוצות איזומורפיים באיור3. בנוסף, רואה את העמודה של p = 6 ו- q = 4, נספח 11.
שלושה סוגים בסיסיים זוג נוצרו:rמזהה, Ax ו Nd זוגות. סה כ קו אורך מחזור (ליתר דיוק, משולש) היה אוזן בין שתי הדמויות, כל זוג עבור כל סוגי זוג. באמצעות אילוץ זה, הפך המשולשים המתאימים של זוג איור או הדדית זהים או Ax במצב. Nd זוגות היו עוד יותר subcategorized על פי ההבדלים אורך endlines בין שתי הדמויות בכל זוג, עם יחידת אורך הגדר בצד משושה בלתי רגיל. זה הניב Nd 0, Nd 0.27, Nd 0.73ו Nd 1 זוגות (קרי, קו אורך ההבדלים נע בין 0 ל- 1). כידוע הנוכחות של חיתוך של מקטעי קו להיות preattentively זיהה19, דמויות בקו מצטלבים מקטעי נכללו הגירויים. עיין בדוגמאות של מזההr, Ax, Nd 0, Nd 0.73Nd זוגות 1 באיור4. כדי למנוע את הציפיות משוחד של המשתתפים, מספר מזההr הוגדר זוגות (‘אותו’) יהיה זהה לסכום הגרזן (‘שונה’) ואת Nd זוגות (‘שונה’).
Protocol
Representative Results
Discussion
השיטה הנוכחית ניתן להכין ערכה של הגירוי ניתן להגדרה אובייקטיבית דמויות לניסויים זיהוי דמות. היבט קריטי של השיטה הם ההוראות בתוך התוכנית הדור זוג. (6, n) באמצעות מסד נתונים, התוכנית ניתן לבחור המועמד הראוי דמויות מן הדמויות הכולל (6, n) (פרוטוקול שלבים 2.2.1 ו- 2.2.2). בנוסף, התוכני…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחבר. תודה סידני Koke MFA, מקסין גרסיה, PhD, מקבוצת Edanz (www.edanzediting.com/ac) עבור עריכת טיוטה של כתב היד הזה.
Materials
| PC for stimulus preparation | DELL | Inspiron 15 | |
| External USB FD unit | Logitec | LFD-31UEF | |
| Response button box | Takei Kiki | S-15068 | custom item |
| PC for experiments | NEC | PC-37LB-N 15SN | |
| LCD monitor | NEC | AS172-MC | |
| Chin rest | Takei Kiki | T.K.K.930a | |
| Pair generation program | PMELCYLG2 | self-made | |
| Database file | P4.DAT | self-made | |
| Stimulus presentation program | Takei Kiki | Presentation/Response Device for (6, n) Figures | custom item |
References
- Harary, F. . Graph theory. , (1969).
- Chen, L. Topological structure in visual perception. Science. 4573 (4573), (1982).
- Chen, L. Topological structure in the perception of apparent motion. Perception. 14 (2), 197-208 (1985).
- Hecht, H., Bader, H. Perceiving topological structure of 2-D patterns). Acta Psychol. 3 (3), 255 (1998).
- Todd, J. T., Chen, L., Norman, J. F. On the relative salience of Euclidean, affine, and topological structure for 3-D form discrimination. Perception. 3 (3), 273 (1998).
- Kanbe, F. On the generality of the topological theory of visual shape perception. Perception. 8 (8), 849-872 (2013).
- Fitts, P. M., Weinstein, M., Rappaport, M., Anderson, N., Leonard, A. Stimulus correlates of visual pattern recognition: A probability approach. J Exp Psychol. 1 (1), 1-11 (1956).
- Bethell-Fox, C. E., Shepard, R. N. Mental rotation: Effects of stimulus complexity and familiarity. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 1 (1), 12-23 (1988).
- Attneave, F., Arnoult, M. D. The quantitative study of shape and pattern perception. Psychol Bull. 3 (3), 452-471 (1956).
- Cooper, L. A. Mental rotation of random two-dimensional shapes. Cogn Psychol. 7 (1), 20-43 (1975).
- Cooper, L. A., Podgorny, P. Mental transformations and visual comparison processes: Effects of complexity and similarity. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 4 (4), 503-514 (1976).
- Folk, M. D., Luce, R. D. Effects of stimulus complexity on mental rotation rate of polygons. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 3 (3), 395-404 (1987).
- Förster, B., Gebhardt, R., Lindlar, K., Siemann, M., Delius, J. D. Mental rotation effect: A function of elementary stimulus discriminability. Perception. 11 (11), 1301-1316 (1996).
- Kanbe, F. Can the comparisons of feature locations explain the difficulty in discriminating mirror-reflected pairs of geometrical figures from disoriented identical pairs. Symmetry. , 89-104 (2015).
- Kanbe, F. Are line lengths critical to the discrimination of axisymmetric pairs of figures from disoriented identical pairs. Jpn Psychol Res. 1 (1), 36-46 (2019).
- Treisman, A., Souther, J. Search asymmetry: A diagnostic for preattentive processing of separable features. J Exp Psychol Gen. 3 (3), 285-310 (1985).
- Kanbe, F. Which is more critical in identification of random figures, endpoints or closures. Jpn Psychol Res. 51 (4), 235-245 (2009).
- Julesz, B. Textons, the elements of texture perception, and their interactions. Nature. 290, 91-97 (1981).
- Wolfe, J. M., DiMase, J. S. Do intersections serve as basic features in visual search. Perception. 32 (6), 645-656 (2003).
