Percepcja: widzenie
Percepcja: widzenie
Percepcja: widzenie
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Wstęp do kognitywistyki<br />
Wykład siódmy<br />
Główne problemy kognitywistyki<br />
<strong>Percepcja</strong>: <strong>widzenie</strong><br />
Andrzej Klawiter<br />
http://www.amu.edu.pl/~klawiter<br />
klawiter@amu.edu.pl
<strong>Percepcja</strong>: wdzięczny temat badań<br />
kognitywistycznych<br />
• Spośród wielu zagadnień podejmowanych w<br />
kognitywistyce miejsce szczególne zajmuje<br />
problem percepcji<br />
• <strong>Percepcja</strong> to funkcja umysłu<br />
– stosunkowo prosta, a więc względnie łatwa do<br />
badania<br />
– dająca się ująć z perspektywy obliczeniowej<br />
– zakotwiczająca umysł w świecie zewnętrznym<br />
(dostarcza informacji o tym, co się dzieje w<br />
otoczeniu)
Zasadnicze zadanie percepcji<br />
Konstruowanie stabilnego obrazu otoczenia<br />
z docierających nieprzerwanie do organizmu<br />
bodźców fizycznych.<br />
Na podstawie tego, co receptory rejestrują<br />
na granicy między organizmem a<br />
otoczeniem (sensepcja) tworzony zostaje<br />
obraz (scena) tego, co istotnego dla<br />
organizmu dzieje się w jego otoczeniu
Po co organizmowi percepcja?<br />
• Cel bezpośredni: umożliwia rozpoznanie<br />
tego, co dzieje się w otoczeniu<br />
• Zadania składowe procesu percepcji:<br />
– Wydobycie, redukcja i porządkowanie informacji<br />
zawartej w bodźcach<br />
– Identyfikacja przedmiotów w otoczeniu i<br />
rozpoznawanie ich podstawowych cech<br />
– Konstruowanie sceny percepcyjnej (złożonego,<br />
ujętego allocentrycznie układu przedmiotów)
Użyteczność percepcji<br />
• <strong>Percepcja</strong> wykorzystywana jest na<br />
potrzeby działania<br />
– W niektórych koncepcjach twierdzi się<br />
wręcz, że podstawowym zadaniem percepcji<br />
jest rozpoznawanie sposobności do działania<br />
(psychologia ekologiczna Gibsona)<br />
• <strong>Percepcja</strong> jest niezbędna (dostarcza<br />
danych) dla kategoryzacji i<br />
konceptualizacji
Sensepcja a percepcja<br />
• sensepcja (sensation) - zespół<br />
bezpośrednich i niezwłocznych<br />
neuronalnych reakcji organizmu na<br />
bodźce ze środowiska;<br />
• zadaniem sensepcji jest ustalenie co<br />
dzieje się „na granicy” między<br />
organizmem a otoczeniem, czyli<br />
detekcja cech bodźca
Sensepcja a percepcja<br />
• percepcja - ”sondowanie” otoczenia<br />
przez organizm po to, aby ustalić, co<br />
znajduje się w otoczeniu, poza<br />
granicami organizmu<br />
• zadaniem percepcji jest ustalenie co<br />
jest „na zewnątrz”
<strong>Percepcja</strong> a perceptor<br />
• percepcja - proces uzyskiwania<br />
informacji o tym co jest „na<br />
zewnątrz”<br />
• percept - wytwór percepcji<br />
• perceptor - istota realizująca proces<br />
percepcji
Idea perceptora<br />
monomodalnego<br />
•perceptor monomodalny - organizm,<br />
który zbiera informacje o obiektach<br />
umożliwiających mu przetrwanie (4P<br />
- pożywienie, partner, przyjaciel,<br />
przeciwnik) za pomocą jednego<br />
systemu percepcyjnego
Rodzaje perceptorów<br />
• wzrokowiec<br />
monomodalnych<br />
• słuchowiec (sowa płomykówka)<br />
• węchowiec<br />
• sonarowiec (nietoperz)
Jak widzi wzrokowiec ?<br />
Wybrane podejścia wykorzystywane<br />
w kognitywistyce
Przedobliczeniowe koncepcje<br />
widzenia (1): psychologia postaci<br />
• psychologia postaci (Gestalt) (Max<br />
Wertheimer, Wolfgang Köhler, Kurt<br />
Koffka)<br />
– zasada ujmowania zjawisk jako całości<br />
– zasada izomorfizmu psychofizycznego<br />
– podstawowe „prawa” psychologii postaci<br />
• Prägnanz (trafna zwięzłość)<br />
• domknięcie<br />
• podobieństwo<br />
• bliskość<br />
• symetria
Emergencja
Reifikacja
Multistabilność
Niezmienniczość
Domknięcie
Podobieństwo
Bliskość
Przedobliczeniowe teorie widzenia (2):<br />
psychologia ekologiczna Gibsona<br />
• <strong>Percepcja</strong> jako forma adaptacji organizmu do<br />
otoczenia<br />
• Doznania zmysłowe - bierne reakcje na bodźce<br />
fizyczne, percepcje - aktywne procesy wydobywania<br />
informacji z otoczenia<br />
• światło promieniste - źródło doznań zmysłowych,<br />
światło otoczeniowe (odbite od powierzchni) - źródło<br />
informacji o przedmiotach w otoczeniu<br />
• rola niezmienników w percepcji<br />
• percepcja jako rozpoznawanie ofert (affordances)
Widzenie to proces uzyskiwania informacji o<br />
cechach obiektów znajdujących się w<br />
otoczeniu<br />
Informacja o obiekcie wydobywana jest ze<br />
struktury optycznej w oparciu o reguły<br />
organizacji perceptu wzrokowego<br />
<strong>Percepcja</strong> wzrokowa to zhierarchizowana<br />
struktura procesów wzrokowych
Kognitywistyczny przełom w<br />
podejściu do widzenia:<br />
teoria Davida Marr’a<br />
Według Marr’a, <strong>widzenie</strong> to<br />
wieloetapowy proces<br />
przetwarzania informacji.<br />
Jest ona wydobyta z fali<br />
świetlnej docierającej do<br />
siatkówki, a następnie<br />
przetwarzana<br />
wieloetapowo przez<br />
odpowiednie systemy, tak<br />
aby efektem końcowym<br />
było rozpoznanie przez<br />
organizm obiektu z<br />
otoczenia na podstawie<br />
cech wydobytych z<br />
przetworzonej informacji.
Etapy przetwarzania informacji wzrokowej według Marr'a (1982)<br />
Obraz<br />
Wartości<br />
natężeń<br />
w każdym<br />
punkcie<br />
obrazu<br />
Pierwotny<br />
szkic<br />
Przejścia<br />
przez zero,<br />
plamki,<br />
pręty, zakończenia,<br />
krawędzie,<br />
potencjalne<br />
linie,grupy,<br />
granice<br />
Widzenie<br />
egocentryczne<br />
Dwuipółwymiarowy<br />
szkic<br />
Zorientowanie<br />
powierzchni,<br />
odległość od<br />
obserwatora,<br />
nieciągłości<br />
w głębi i w<br />
zorientowaniu<br />
przestrzeni<br />
Trójwymiarowy<br />
model<br />
kształtu<br />
Trójwymiarowe<br />
modele<br />
zorganizowane<br />
hierarchicznie<br />
ze względu na<br />
bazowe cechy<br />
objętości<br />
i kształtu<br />
Widzenie<br />
allocentryczne
Obliczeniowa teoria widzenia<br />
Davida Marr’a<br />
Etapy percepcji wzrokowej (1)<br />
•pierwotny szkic<br />
– surowy pierwotny szkic<br />
• detekcja krawędzi (przejścia przez zero)<br />
• wyróżnienie elementów (primitives): plamka,<br />
pręt, etc.<br />
– pełny pierwotny szkic<br />
• grupowanie elementów w jednostki wyższych<br />
rzędów
Wydobywanie informacji o prostych składnikach<br />
obrazu i o jego wielopoziomowej strukturze<br />
• obraz na siatkówce<br />
• rozpoznanie plamek i<br />
prętów (surowy<br />
pierwotny szkic)<br />
• rozpoznanie grup<br />
obiektów (jednostki<br />
pierwszego poziomu)<br />
• grup wyższego rzędu i<br />
zasady ich organizacji
Przykłady jednostek wyższego rzędu<br />
utworzonych z obiektów rzędu niższego
Etapy percepcji wzrokowej wg<br />
Marr’a (2)<br />
• dwuipółwymiarowy szkic<br />
– stereopsja<br />
– wybiórczość kierunkowa<br />
– ruch pozorny<br />
– kontury kształtu<br />
– faktura powierzchni<br />
– cieniowanie<br />
– oświetlenie, jasność i barwa
Etapy percepcji wzrokowej wg<br />
Marr’a (3)<br />
• Reprezentacja w postaci trójwymiarowego<br />
modelu (kształtu przedmiotu)<br />
– przejście od współrzędnych związanych z<br />
obserwatorem do współrzędnych związanych z<br />
przedmiotem<br />
– wyróżnienie głównej osi przedmiotu<br />
– modelowanie kształtu jako zespołu walców<br />
(dokładniej: uogólnionych stożków)
Trójwymiarowy model kształtu<br />
przedmiotu wg Marr’a
Przykłady<br />
przedmiotów<br />
uzyskanych z<br />
bryły<br />
podstawowej<br />
- walca