그림 인식 실험에 대 한 자극을 제어 엄격 하 게 생성

Summary

이 프로토콜에는 특정 그래프 및 비 그래프 속성 (기능)은 인물 인식에 관련 된 여부를 검사 하 여 실험 하는 방법을 설명 합니다. 메서드를 사용 하 여 각각 인물 이라고 (6 포인트, n 선)의 다양 한 기능 값을 저장 하는 데이터베이스 인물.

Abstract

이 프로토콜 엄격 하 게 통제 하 고 객관적으로 정의 된 그림 인식 실험 자극을 생성 하는 방법을 소개 합니다. (6, n) 그림 포인트는 보이지 않는 일반 육각형의 꼭지점에 위치 n 쌍 사이의 스팬 n 선 세그먼트로 구성 됩니다. 구조 속성 (그래프 고정) 및 표면 특징 (비 그래프 고정) 각 (6, n)의 n 값은 1에서 6을 가진 계산 및 데이터베이스에 저장. 이 데이터베이스를 사용 하 여 경험 실험의 목적에 따라 적절 한 수치를 체계적으로 추출할 수 있습니다. 또한, 데이터베이스에 필요한 정보가 포함 되어 있지 않으면 새로운 기능 값 때로는 계산할 수 애드혹 (6, n) 특정 그림의 형성에서. 우리 그림의 거울 반영 쌍 axisymmetric (도끼) 쌍 전화. 인물의 도끼 쌍 주어진된 쌍의 회전을-수-동일한 Id (r) 여부의 결정에 있는 동일한 비 쌍 보다 차별 하기 더 어려울 수 알려져 있다. 현재 실험의 목적은 한 쌍에서 두 인물 사이의 라인 길이의 동일성 하면 도끼 쌍의 어려운 쌍의 차별 여부를 확인할 것입니다. 서로 동형 인물 모양에서 차이도 불구 하 고 일반적인 구조적 속성을 공유합니다. Ax 쌍 및 Idr 쌍 동형 쌍의 특별 한 경우가 있습니다. 또한, 도끼 쌍 및 Idr 쌍 공유 표면 기능 값의 대부분 대칭의 축에서 다른 위치를 한 위치에서 상대 방향은 반대를 제외 하 고는 도끼 쌍에 대 한. 세 가지 유형의 서로 동형 (6, 4) 그림 쌍 생성 된: Idr; 도끼; 그리고 비 동일, axisymmetric 비, 동형 (Nd) 쌍. Nd 쌍 추가 표면 기능 값 선 길이 차이의 정도 따라 3 개의 하위 범주로 분류 했다.

Introduction

이 문서에서는 임의의 숫자의 인식에 대 한 연구에 대 한 엄격 하 게 통제 하 고 객관적으로 정의 된 자극 수치를 생성 하는 방법을 설명 합니다. 자극 (6 포인트, n 선) 라고 또는 (6 n) 인물. (6, n) 그림 포인트는 보이지 않는 일반 육각형의 꼭지점에 위치 n 쌍 사이의 스팬 n 선 세그먼트로 구성 됩니다. 그림 1 보여줍니다 (6, 4)의 예를 그림 4 쌍의 보이지 않는 일반 육각형의 꼭지점에 대 한 레이블 지정 합니다. 그림의 선 세그먼트를 지정 하는 레이블 ( 그림 1참조). 우리가 그림의이 사양 라인 사양 형식 호출 합니다.

이전에, 저자 (6, n)의 그래프 이론 구조 속성 계산 수치 (고정 기능, 또는 좀 더 구체적으로 그래프 고정¹이라고)와 비 고정 속성 (표면 특징 이라고 함)에 대 한 n 숫자 1-6 = 고 기능 값을 데이터베이스에 저장. 구조를 반영 하는 고정 기능 (더 정확 하 게, 토폴로지) 속성 및 표면 특징 반영 주어진된 그림의 비 위상 하 고 주로 통계 속성.

데이터베이스에 레코드 번호는 고유 하 게 선 사양 형식에서 그림을 식별합니다. 따라서, 데이터베이스의 고정 및 표면 기능 값의 특정 값에 대 한 철저 한 검색 총 집합된 (6, n)의 숫자에서 조건을 만족 하는 인물에 대 한 레코드 번호를 검색할 수 있습니다. 검색 된 수치 실험에 대 한 자극 될 수 있습니다. 동형 집합을 포함 하는 변수를 포함 하는 데이터베이스에서 각 레코드에 속한 그림; 다양 한 그래프 고정 사이클, 둘레, 번호, 중요 한 포인트, 반지름, 중앙 포인트의 수, 구성 요소, 최대, 최대 포인트 수, 고립 된 점의 수 수의 번호를 포함 하는 포인트의 번호와 끝점; 수 교차로의 수와 꼭지점 및 교차로;에 의해 정의 된 윤곽선의 수평이 같은 비 그래프 기능 값 및 표면 기능 값, 위치 고정 기능 및 (의 경우는 복수 위치)와 같은 복수 위치에 의해 형성 하는 방향. 예를 들어 주기 닫힌된 일련의 선 세그먼트를 나타냅니다, 그리고 포인트의 정도 그 시점에와 선 세그먼트 사건의 수, 고립 된 포인트 포인트 0, 학위 이며 끝점 1의 학위를 가진 포인트 이다. N 에서 고정 기능 데이터베이스, 모든 (6, n)의 값 숫자를 사용 하 여 1 ~ 6 수 = 동형 세트 부록 1¹에 표시 된의 수로 정렬. 그림 2 의 각 레코드에 저장된 된 정보는 예를 참조 하십시오.

참고 각 동형 집합에 속하는 수치는 기하학적 모양에서 차이도 불구 하 고 동일 합니다. 여러 연구 결과 토폴로지 구조 이전에 더 구체적인 속성을 감지 주장 주어진 그림^2,3,,45. 자극 수치를 체계적으로 변경 함으로써 저자 탐지 및 고정 기능 비교 앞 탐지 및 표면 특징⁶의 비교 주장 했다. 현재 실험 줄 길이의 표면 기능 고정 기능 값은 모두 동일한 그림 쌍 사이의 조건 그림 쌍의 인식에 중요 한 인지를 명확히 하려고 하는 (즉, 서로 동형).

실험에 사용 되는 자극의 종류 인식 연구를 비판적으로 중요 하다. 자극의 두 가지 유형이 있다: 무작위로 생성 되는 및 연구 목적으로 임시 생성 됩니다. 줄이기 위해 혼동 한다 실험적인 통제 요소와 관련 된 임의로 생성 된 숫자를 사용 하 여 일반적으로 것 여겨진다 더 적절 한. 임의의 숫자, 예를 들어 임의의 히스토그램⁷ , 임의의 행렬⁸의 몇몇 유형이 있다 그러나 시각적 인식 심리학에서 연구에서 가장 자주 사용된 임의의 숫자는 임의의 다각형⁹. 임의의 다각형을 만들기 위한 일반적인 규칙 사각형 영역에서 n 포인트의 무작위로 분산된 위치 같은 방식으로 선 세그먼트의 경계는 주로 볼록 선 세그먼트와 연결 하 여 다음 경계 내부 색상입니다. 임의의 다각형에 대 한 자주 사용된 객관적인 인덱스 flections 그림^10,,1112의 복잡성을 나타내는 다각형의 둘레의 수입니다. 로 그림의 내부 색깔은, 그것의 경계에 관한 구조 속성은 flections의 수로 제한 합니다. 또한, flections의 수를 제외 하 고 어떠한 정보도 임의의 다각형의 전체 세트 또는 다른 임의의 다각형 사이의 관계에 대 한 제공 됩니다.

Axisymmetric (도끼) 쌍 인물의 인물 그림의 주어진된 쌍 회전을-수-동일한 (Idr)^13,14, 인지 결정 하는 작업에 동일한 비 쌍 보다 차별을 더 어려운 것으로 알려져 있습니다. ¹⁵. Idr 쌍에서 두 인물, 그는 도끼 쌍 서로 동형 이며 해당 선 세그먼트를 동일한 길이가지고. 그러나, 여부 라인 길이 2 사이 동일성 수치 쌍 증가에 동일한 비 쌍 도끼 쌍의 저것과 비교 된 차별의 어려움은 분명. 이 실험에서 참가자 차별 성능 및 비 동일, axisymmetric 비 (Nd) 쌍 도끼 쌍 사이 비교 되었다. 줄 길이 차이 두 인물 사이 실험적으로 통제 되었다. 그림 인식⁵동안 피상적인 가치 차이가 이전 고정 값 차이가 감지의 선행 때문에 Nd 그림 쌍 선 길이 차이 지 않을 것 이다 그래야 서로 동형 되도록 설정 되었다 고정 값 차이가으로 혼동.

선 길이 차이의 부족 도끼 쌍¹⁵에서 인물의 차별의 어려움의 수준을 좌우 하는 가설을 시험 하는 저자 사용 (6, 5) 실험 1 그림 쌍. 결과 대기 시간 있었다 Nd 0 (즉, 쌍을 이루는 인물 사이 총 줄 길이에 차이가) 쌍 도끼 쌍 가설을 지원 했다 표시에 대 한 비교에 대 한 짧은 설명. 그것은 실험적인 통제 표면 기능 값 차이 더 복잡 한 그림에 있을 것을 참가자를 만들 수 있습니다 주장 했다 이러한 사용. 흥미롭게도, 여러 연구 사이클의 존재 검출된 preattentively^16,17는 주장 했다. 대조적으로, Julesz 끝점의 존재¹⁸배경 인물의 분리의 초기 단계에서 감지 했다 주장 했다.

이 해결 하기 위해 간단 하 게 (6, 4) 그림 쌍 가설을 검토 하기로 했다. (6, 4)의 9 개의 동형 집합에서 숫자, 두 개의 동형 집합에 속한 그림 자극으로 사용 되었다. (한) 끝점과와 사이클 쉽게 감지 고정 기능을 공유 하는 인물의 두 세트 (즉, 삼각형) 공통. 그림 3에 9 동형 집합의 예제 그림을 참조 하십시오. 또한, p 의 열을 참조 하십시오 6와 q = = 부록 1¹4.

세 가지 기본적인 쌍 유형 생성 된: Idr, 도끼, 및 Nd 쌍. 사이클의 총 라인 길이 (좀 더 구체적으로, 삼각형) 모든 종류의 쌍에 대 한 각 쌍의 두 인물 간의 평준화 되었다. 이 제약 조건을 사용 하 여, 그림의 쌍의 각각 삼각형 되었다 중 상호 동일 또는 모양에서 도끼. Nd 쌍 각 쌍의 길이 보이지 않는 일반 육각의 측면으로 설정 단위와 2 개의 숫자 endlines의 길이 차이 따라 subcategorized 추가 했다. 이 나왔고 Nd 0, Nd 0.27, Nd 0.73및 Nd 1 쌍 (즉, 선 길이 차이 0에서 1에 배열 했다). 선 세그먼트의 교차로의 존재는 preattentively로 알려져 있다으로¹⁹, 교차 라인 세그먼트는 자극에서 제외 된 수치를 발견 했습니다. Idr, 도끼, Nd 0, Nd 0.73, 그리고 그림 4에서 Nd 1 쌍의 예를 참조 하십시오. 참가자 Idr 의 수의 편견된 기대를 피하기 위해 (‘같은’) 쌍 도끼 (‘다른’)의 합계와 동일와 Nd (‘다른’) 쌍을 설정 했다.

Protocol

실험은 일본 Hakuoh 대학 윤리 위원회에 의해 승인 되었다. 1. 실험 설치 참고: LCD 모니터와 컴퓨터 (실험 PC)에 연결 된 응답 단추 상자 실험 환경 구성 되어 있습니다. 각 참가자 인물의 제시 쌍은 응답 상자에 두 개의 단추 중 하나를 눌러 ‘동일’ 하거나 ‘다른’ 여부를 결정 합니다. 상자 ‘입력’, ‘f 6’, 그리고 ‘f 5’ 왼쪽에서 오른쪽에 3 개의 버튼이 있습니다. <stron…

Representative Results

Nd 0.27 쌍 동형 세트 2의 숫자에만 존재를 발견 했다, 이후 분석 Nd 0.27 쌍에 대 한 결과 포함 하지 않았다. 현재 연구의 가설이 이었다 Nd 쌍에서 두 인물 사이의 라인 길이의 동일성 도끼 그림 쌍으로 차별 하기가로 그들을 만들 것 이다. 실험의 결과 그림 7에 나와 있습니다. 오류 요금 했다 쌍 종류, H 에서 크게 다?…

Discussion

그림 인식 실험에 대 한 객관적 정의 자극 숫자의 세트를 준비 하는 현재 메서드를 사용할 수 있습니다. 방법의 중요 한 측면은 프로그램 내에서 쌍 생성 지침입니다. (6, n)를 사용 하 여 데이터베이스, 프로그램 총 (6, n) 인물 (프로토콜 단계 2.2.1을 2.2.2)에서 적절 한 후보 인물을 선택할 수 있습니다. 또한, 프로그램은 때로는 엔드 라인 (프로토콜 단계 2.2.13)의 길이 계산?…

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