Тактильное восприятие

Тактильное восприятие ( греч . haptόs «осязаемый», haptikόs «пригодный для осязания») буквально означает способность «схватить что-либо». Восприятие в этом случае достигается за счет активного исследования поверхностей и предметов движущимся предметом в отличие от пассивного контакта статического предмета при тактильном восприятии . ^[1]

История

Термин «гаптика» был придуман немецким психологом Максом Дессуаром в 1892 году, когда он предложил название для академических исследований осязания в стиле «акустики» и «оптики». ^[2]^[3]

Гибсон (1966) ^[4] определил тактильную систему как «чувствительность человека к миру, прилегающему к его телу, посредством использования его тела». Гибсон и другие далее подчеркнули то, что Вебер осознал в 1851 году: тесную взаимозависимость тактильного восприятия и движений тела, а также то, что тактильное восприятие — это активное исследование. ^{[ нужна ссылка ]}

Концепция тактильного восприятия связана с концепцией расширенной физиологической проприоцепции , согласно которой при использовании такого инструмента, как палка, перцептивный опыт прозрачно переносится на конец инструмента. ^[5]

Тактильное восприятие основано на силах, испытываемых во время прикосновения. ^[6] Это исследование позволяет создавать «виртуальные», иллюзорные тактильные формы с различными воспринимаемыми качествами. ^[7] который имеет четкое применение в тактильных технологиях . ^[8]

Исследовательские процедуры

Люди могут быстро и точно идентифицировать трехмерные объекты на ощупь. ^[9] Они делают это с помощью исследовательских процедур, таких как перемещение пальцев по внешней поверхности объекта или удерживание всего объекта в руке. ^[10]

На данный момент определены следующие исследовательские процедуры:

Боковое движение
Давление
Корпус
Контур следующий

Таким образом, собранными свойствами объекта или субъекта являются размер, вес, контур, характеристики поверхности и материала, консистенция и температура. Наряду с разработкой тактильных датчиков некоторые работы также были посвящены развитию исследовательского поведения роботов. ^[11]

Перцептивная мертвая зона

Зона нечувствительности восприятия — это область, которая отражает перцептивные ограничения человеческого восприятия. ^[12] Фракция Вебера ^[1] и постоянная железнодорожных переездов ^[13] используются для определения зоны нечувствительности восприятия для стимула тактильной силы. Зона нечувствительности имеет важное применение при разработке адаптивных к восприятию механизмов выборки для тактильного сжатия данных. ^[14] который необходим для передачи тактильных данных по сети связи.

Существует множество факторов, влияющих на возможные формы зоны нечувствительности восприятия, например:

Скорость изменения силы стимула: ^[15] Доля Вебера или константа пересечения уровней уменьшаются для более быстрого изменения силы воздействия.
Временное разрешение: ^[16] Он определяется как минимальный временной интервал, необходимый для восприятия двух последовательных выборок силы.
Направленная чувствительность: ^[17] В исследовании утверждается, что доля Вебера является функцией только величины силы, а не направления.
Выполняемая задача: дискриминационная или сравнительная ^[12] Пользователь более чувствителен при выполнении сравнительной задачи, чем при различительной задаче. Это потому, что в сравнительной задаче приходится воспринимать изменения только в одном направлении. Все это означает, что зона нечувствительности восприятия является функцией решаемой задачи.

Нарушение тактильной чувствительности.

Тактильная чувствительность может быть нарушена при множестве заболеваний и расстройств, преимущественно связанных с травмами кожи (разрезы, ожоги и т. д.) и повреждениями нервов (в результате травм или нарушения кровообращения ). Кроме того, потеря чувствительности ( нейропатия ) может быть вызвана метаболическими , токсическими и/или иммунологическими факторами. Примерами заболеваний, которые могут вызвать невропатии, являются сахарный диабет , хроническая болезнь почек , дисфункция щитовидной железы (гипер- и гипотиреоз ), а также гепатит , цирроз печени и алкогольная зависимость . Аутизм , нарушение сенсорной обработки и т. д. также могут влиять на тактильную чувствительность.

Потеря осязания — это катастрофический дефицит, который может ухудшить ходьбу и другие квалифицированные действия, такие как удерживание предметов или использование инструментов.

Тактильная терапия

Иммерсивная среда может воссоздать ощущение тактильного взаимодействия. ^[18] Экзоскелетные перчатки, такие как экзоскелетный интерфейс Exo-Skin Soft Haptic, разработанный в Университете Дрекселя , можно запрограммировать на проведение с пациентом программы физиотерапевтических упражнений для переподготовки мышц и чувств. ^[19]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Вебер, Э. Х. (1851). Учение об осязании и общих чувствах основано на экспериментах . Фридрих Видег и сын.
^ Дессуар, М. (1892). О чувстве кожи . Арх. ф. анат. и физиол., Физиол. Отделение, 175–339.
^ Грюнвальд, М. и Джон, М. (2008). Немецкие пионеры исследования тактильного восприятия человека. В М. Грюнвальде (ред.), Человеческое тактильное восприятие (стр. 15–39). Базель, Бостон, Берлин: Биркхойзер.
^ Гибсон, Джей-Джей (1966). Органы чувств рассматриваются как системы восприятия . Бостон: Хоутон Миффлин. ISBN 0-313-23961-4 .
^ «ПРОПРИОЦЕПЦИЯ | Фонд 7 чувств» . Проверено 14 февраля 2019 г.
^ «Роблес-Де-Ла-Торре и Хейворд. Сила может преодолеть геометрию объекта в восприятии формы посредством активного прикосновения. Nature 412 (6845): 445-8 (2001)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 октября 2006 г. Проверено 2 июня 2008 г.
^ "Авангард гаптики"
^ Роблес-Де-Ла-Торре Г. Принципы тактильного восприятия в виртуальных средах. В Грюнвальде М. (ред.), Тактильное восприятие человека , Birkhäuser Verlag, 2008. Архивировано 26 июля 2011 г. в Wayback Machine.
^ Клацки Р.Л., Ледерман С.Дж., Мецгер В.А. (1985). «Опознание объектов на ощупь: «экспертная система». » . Восприятие и психофизика . 37 (4): 299–302. дои : 10.3758/BF03211351 . ПМИД 4034346 .
^ Ледерман С.Дж., Клацки Р.Л. (1987). «Движения рук: окно в тактильное распознавание объектов». Когнитивная психология . 19 (3): 342–368. дои : 10.1016/0010-0285(87)90008-9 . ПМИД 3608405 . S2CID 3157751 .
^ Флер, С.; Моринген, А.; Клацки, РЛ; Риттер, Х. (2020). «Обучение эффективному исследованию гаптической формы с помощью жесткой тактильной сенсорной матрицы» . ПЛОС ОДИН . 15 (1): e0226880. arXiv : 1902.07501 . Бибкод : 2020PLoSO..1526880F . дои : 10.1371/journal.pone.0226880 . ПМК 6940144 . ПМИД 31896135 .
^ Jump up to: ^а ^б Чаудхури, Субхасис, автор. (09.11.2017). Кинестетическое восприятие: подход машинного обучения . ISBN 978-981-10-6691-7 . OCLC 1002015744 . {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис; Дабир, Онкар (08 декабря 2014 г.). «Разработка и анализ прогнозной выборки тактильных сигналов». Транзакции ACM на прикладном восприятии . 11 (4): 1–20. дои : 10.1145/2670533 . ISSN 1544-3558 . S2CID 18524110 .
^ Штайнбах, Э.; Стрезе, М.; Ид, М.; Лю, X.; Бхардвадж, А.; Лю, К.; Аль-Джафре, М.; Махмуди, Т.; Хассен, Р.; Саддик, А. Эль; Холланд, О. (февраль 2019 г.). «Гаптические кодеки для тактильного Интернета» . Труды IEEE . 107 (2): 447–470. дои : 10.1109/JPROC.2018.2867835 . ISSN 1558-2256 . S2CID 52541254 .
^ Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис (2014), «Зависит ли только заметная разница от скорости изменения кинестетического силового стимула?», Гаптика: нейронаука, устройства, моделирование и приложения , Springer Berlin Heidelberg, стр. 40–47, doi : 10.1007/ 978-3-662-44193-0_6 , ISBN 978-3-662-44192-3
^ Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис (июнь 2015 г.). «Оценка разрешимости реакции пользователя при кинестетическом восприятии разрывов прыжка». Всемирная конференция по гаптике (WHC) IEEE 2015 . IEEE. стр. 482–487. дои : 10.1109/whc.2015.7177758 . ISBN 978-1-4799-6624-0 . S2CID 756663 .
^ Чаудхури, Субхасис; Бхардвадж, Амит (27 октября 2017 г.), «Анализ мертвой зоны двумерного кинестетического восприятия», Исследования в области вычислительного интеллекта , Springer Singapore, стр. 55–68, doi : 10.1007/978-981-10-6692-4_4 , ISBN 978-981-10-6691-7
^ Кернер, Майкл; Подожди, Эрик; Зима, Марк; Бьернссон, Крис; Коковай, Эржебет; Ван, Юэ; Годри, Сьюзен К.; Темпл, Салли; Коэн, Эндрю Р. (август 2014 г.). «Мультисенсорный интерфейс для объемных изображений стволовых клеток 5D». 2014 36-я ежегодная международная конференция Общества инженерии в медицине и биологии IEEE . Том. 2014. С. 1178–1181. дои : 10.1109/EMBC.2014.6943806 . ISBN 978-1-4244-7929-0 . ПМК 4321857 . ПМИД 25570174 .
^ Кернер, М.; Федорчик, Ю.; Коэн, А .; Дион, Г. «Разработка и реализация мягкого роботизированного реабилитационного экзоскелета Exo-Skin» (PDF) . Дрексельский университет . Проверено 10 мая 2017 г.

Дальнейшее чтение

Грюнвальд, М. (ред., 2008). Тактильное восприятие человека – основы и приложения. Базель/Бостон/Берлин: Биркхойзер. ISBN 978-3-7643-7611-6
Ледерман, С.Дж.; Клацки, Р.Л. (1990). «Гаптическая классификация обычных объектов: исследование, основанное на знаниях». Когнитивная психология . 22 (4): 421–459. дои : 10.1016/0010-0285(90)90009-с . ПМИД 2253454 . S2CID 6619282 .
Монтегю, А. (1971). Прикосновение: Человеческое значение кожи. Оксфорд, Англия: Columbia U. Press.

[:0-1] Jump up to: ^а ^б Вебер, Э. Х. (1851). Учение об осязании и общих чувствах основано на экспериментах . Фридрих Видег и сын.

[2] Дессуар, М. (1892). О чувстве кожи . Арх. ф. анат. и физиол., Физиол. Отделение, 175–339.

[3] Грюнвальд, М. и Джон, М. (2008). Немецкие пионеры исследования тактильного восприятия человека. В М. Грюнвальде (ред.), Человеческое тактильное восприятие (стр. 15–39). Базель, Бостон, Берлин: Биркхойзер.

[4] Гибсон, Джей-Джей (1966). Органы чувств рассматриваются как системы восприятия . Бостон: Хоутон Миффлин. ISBN 0-313-23961-4 .

[5] «ПРОПРИОЦЕПЦИЯ | Фонд 7 чувств» . Проверено 14 февраля 2019 г.

[6] «Роблес-Де-Ла-Торре и Хейворд. Сила может преодолеть геометрию объекта в восприятии формы посредством активного прикосновения. Nature 412 (6845): 445-8 (2001)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 октября 2006 г. Проверено 2 июня 2008 г.

[7] "Авангард гаптики"

[8] Роблес-Де-Ла-Торре Г. Принципы тактильного восприятия в виртуальных средах. В Грюнвальде М. (ред.), Тактильное восприятие человека , Birkhäuser Verlag, 2008. Архивировано 26 июля 2011 г. в Wayback Machine.

[9] Клацки Р.Л., Ледерман С.Дж., Мецгер В.А. (1985). «Опознание объектов на ощупь: «экспертная система». » . Восприятие и психофизика . 37 (4): 299–302. дои : 10.3758/BF03211351 . ПМИД 4034346 .

[10] Ледерман С.Дж., Клацки Р.Л. (1987). «Движения рук: окно в тактильное распознавание объектов». Когнитивная психология . 19 (3): 342–368. дои : 10.1016/0010-0285(87)90008-9 . ПМИД 3608405 . S2CID 3157751 .

[11] Флер, С.; Моринген, А.; Клацки, РЛ; Риттер, Х. (2020). «Обучение эффективному исследованию гаптической формы с помощью жесткой тактильной сенсорной матрицы» . ПЛОС ОДИН . 15 (1): e0226880. arXiv : 1902.07501 . Бибкод : 2020PLoSO..1526880F . дои : 10.1371/journal.pone.0226880 . ПМК 6940144 . ПМИД 31896135 .

[:1-12] Jump up to: ^а ^б Чаудхури, Субхасис, автор. (09.11.2017). Кинестетическое восприятие: подход машинного обучения . ISBN 978-981-10-6691-7 . OCLC 1002015744 . {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[13] Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис; Дабир, Онкар (08 декабря 2014 г.). «Разработка и анализ прогнозной выборки тактильных сигналов». Транзакции ACM на прикладном восприятии . 11 (4): 1–20. дои : 10.1145/2670533 . ISSN 1544-3558 . S2CID 18524110 .

[14] Штайнбах, Э.; Стрезе, М.; Ид, М.; Лю, X.; Бхардвадж, А.; Лю, К.; Аль-Джафре, М.; Махмуди, Т.; Хассен, Р.; Саддик, А. Эль; Холланд, О. (февраль 2019 г.). «Гаптические кодеки для тактильного Интернета» . Труды IEEE . 107 (2): 447–470. дои : 10.1109/JPROC.2018.2867835 . ISSN 1558-2256 . S2CID 52541254 .

[15] Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис (2014), «Зависит ли только заметная разница от скорости изменения кинестетического силового стимула?», Гаптика: нейронаука, устройства, моделирование и приложения , Springer Berlin Heidelberg, стр. 40–47, doi : 10.1007/ 978-3-662-44193-0_6 , ISBN 978-3-662-44192-3

[16] Бхардвадж, Амит; Чаудхури, Субхасис (июнь 2015 г.). «Оценка разрешимости реакции пользователя при кинестетическом восприятии разрывов прыжка». Всемирная конференция по гаптике (WHC) IEEE 2015 . IEEE. стр. 482–487. дои : 10.1109/whc.2015.7177758 . ISBN 978-1-4799-6624-0 . S2CID 756663 .

[17] Чаудхури, Субхасис; Бхардвадж, Амит (27 октября 2017 г.), «Анализ мертвой зоны двумерного кинестетического восприятия», Исследования в области вычислительного интеллекта , Springer Singapore, стр. 55–68, doi : 10.1007/978-981-10-6692-4_4 , ISBN 978-981-10-6691-7

[Koerner-18] Кернер, Майкл; Подожди, Эрик; Зима, Марк; Бьернссон, Крис; Коковай, Эржебет; Ван, Юэ; Годри, Сьюзен К.; Темпл, Салли; Коэн, Эндрю Р. (август 2014 г.). «Мультисенсорный интерфейс для объемных изображений стволовых клеток 5D». 2014 36-я ежегодная международная конференция Общества инженерии в медицине и биологии IEEE . Том. 2014. С. 1178–1181. дои : 10.1109/EMBC.2014.6943806 . ISBN 978-1-4244-7929-0 . ПМК 4321857 . ПМИД 25570174 .

[Fedorczyk-19] Кернер, М.; Федорчик, Ю.; Коэн, А .; Дион, Г. «Разработка и реализация мягкого роботизированного реабилитационного экзоскелета Exo-Skin» (PDF) . Дрексельский университет . Проверено 10 мая 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

v т и Психические процессы
Познание	Осведомленность Когнитивная свобода Понимание Сознание Критическое мышление Принятие решений Воображение Интуиция Решение проблем
Восприятие	Амодал Цвет Модель RGB Глубина Форма Тактильный ( сенсорный ) Восприятие как интерпретация Периферийное устройство Социальные Звук Гармоники Подача Речь Визуальный
Память	Консолидация Кодирование Хранилище Отзывать
Другой	Внимание Высшая нервная деятельность Намерение Обучение Умственная усталость Ментальный набор мышление воля