Структурная теория информации
 | Судя по всему, основной автор этой статьи тесно связан с ее предметом. ( декабрь 2015 г. ) |
Теория структурной информации ( SIT ) — это теория человеческого восприятия и, в частности, организации зрительного восприятия, которая представляет собой нейрокогнитивный процесс. Он применялся к широкому кругу тем исследований, [1] в основном в восприятии визуальной формы, но также, например, в визуальной эргономике, визуализации данных и восприятии музыки .
SIT начинался как количественная модель классификации визуальных образов . В настоящее время он включает в себя количественные модели восприятия симметрии и амодального завершения и теоретически поддерживается адекватной по восприятию формализацией зрительной регулярности, количественным учетом зависимостей точек зрения и мощной формой нейровычислений. [2] Утверждается, что МИТ является наиболее определенным и наиболее успешным продолжением идей гештальта . [3] Это единственный гештальт-подход, обеспечивающий формальное исчисление , генерирующее правдоподобные перцептивные интерпретации .
Принцип простоты
[ редактировать ]Простейшим кодом является код с минимальной информационной нагрузкой, т. е. код, позволяющий восстановить стимул с использованием минимального числа описательных параметров. Такой код получается путем улавливания максимального количества визуальных регулярностей и обеспечивает иерархическую организацию стимула с точки зрения целого и части.
Предположение о том, что зрительная система предпочитает простейшие интерпретации, называется принципом простоты. [4] Исторически принцип простоты представляет собой теоретико-информационный перевод гештальт-закона Прегнанца: [5] который был вдохновлен естественной тенденцией физических систем переходить в относительно стабильные состояния, определяемые минимумом свободной энергии. Кроме того, так же, как предложенный позже принцип минимальной длины описания в алгоритмической теории информации (АИТ), также известной как теория колмогоровской сложности , его можно рассматривать как формализацию бритвы Оккама , согласно которой самая простая интерпретация данных является лучшей. .
Простота против вероятности
[ редактировать ]Решающее значение для последнего открытия имеет различие и интеграция независимых и зависимых от точки зрения факторов зрения, как это предложено в эмпирически успешной модели амодального завершения SIT. [6] В байесовской системе эти факторы соответствуют априорным вероятностям и условным вероятностям соответственно. Однако в модели SIT оба фактора выражаются количественно с точки зрения сложности, то есть сложности объектов и их пространственных отношений соответственно. [7] [8] [9]
Принципы моделирования
[ редактировать ]В формальной модели кодирования SIT возможные интерпретации стимула представлены строками символов , в которых идентичные символы относятся к идентичным примитивам восприятия (например, пятнам или краям). Каждая подстрока такой строки представляет собой пространственно непрерывную часть интерпретации, так что всю строку можно прочитать как рецепт реконструкции интерпретации и, следовательно, стимула. Затем эти строки кодируются (т.е. ищутся визуальные закономерности), чтобы найти интерпретацию с помощью простейшего кода.
Это кодирование осуществляется посредством манипулирования символами, что в психологии привело к критическим утверждениям типа «SIT предполагает, что мозг выполняет манипулирование символами». Однако такие утверждения попадают в ту же категорию, что и такие утверждения, как «физика предполагает, что природа применяет такие формулы, как формула Эйнштейна E=mc». 2 или модели Ньютона F=ma " и "DST предполагают, что в динамических системах применяются дифференциальные уравнения".
Визуальная регулярность
[ редактировать ]Чтобы получить простейшие коды, SIT применяет правила кодирования, которые фиксируют такие виды регулярности, как итерация, симметрия и чередование. Было показано, что это единственные закономерности, удовлетворяющие формальным критериям(а) являются голографическими закономерностями, которые (б) допускают иерархически прозрачные коды. [10]
Принципиальное отличие от традиционно рассматриваемой трансформационной формализации визуальной регулярности состоит в том, что с голографической точки зрения зеркальная симметрия состоит из множества отношений между парами симметрии, а не из одного отношения между половинами симметрии. В то время как трансформационная характеристика может лучше подходить для распознавания объектов , голографическая характеристика кажется более соответствующей построению мысленных представлений при восприятии объекта.
Перцептивная значимость критериев голографии и прозрачности была проверена в голографическом подходе к зрительной регулярности. [11] Это также объясняет, что обнаружение зеркальной симметрии и узоров Гласса в присутствии шума подчиняется психофизическому закону, который улучшает закон Вебера . [12]
См. также
[ редактировать ]- Нейронная обработка для отдельных категорий объектов
- Принципы группировки
- Теория незаменимых атрибутов
- Теория простоты
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Леувенберг, ELJ и ван дер Хельм, Пенсильвания (2013). Структурная теория информации: простота визуальной формы . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.
- ^ ван дер Хельм, Пенсильвания (2014). Простота в видении: междисциплинарный подход к перцептивной организации . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.
- ^ Палмер, SE (1999). Наука о зрении: фотоны в феноменологии. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
- ^ Хохберг, Дж. Э., и Макалистер, Э. (1953). Количественный подход к фигуральному «добру». Журнал экспериментальной психологии, 46, 361–364.
- ^ Коффка, К. (1935). Принципы гештальт-психологии. Лондон: Рутледж и Кеган Пол.
- ^ ван Лиер, Р.Дж., ван дер Хельм, Пенсильвания, и Леувенберг, ELJ (1994). Интеграция глобальных и локальных аспектов зрительной окклюзии. Восприятие, 23, 883–903. дои : 10.1068/p230883 .
- ^ Унгерлейдер, Л.Г., и Мишкин, М. (1982). Две корковые зрительные системы. В DJ Ingle, MA Goodale и RJW Mansfield (ред.), Анализ визуального поведения (стр. 549–586). Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
- ^ фон Гельмгольц, HLF (1962). Трактат по физиологической оптике (JPC Southall, Trans.). Нью-Йорк: Дувр. (Оригинальная работа опубликована в 1909 г.)
- ^ ван дер Хельм, Пенсильвания (2000). Простота и правдоподобие в визуальном восприятии: от сюрпризов к точности. Психологический вестник, 126, 770–800. дои : 10.1037/0033-2909.126.5.770 .
- ^ ван дер Хельм, Пенсильвания, и Леувенберг, ELJ (1991). Доступность — критерий регулярности и иерархии кодов визуальных образов. Журнал математической психологии, 35, 151–213. два : 10.1016/0022-2496(91)90025-О .
- ^ ван дер Хельм, Пенсильвания, и Леувенберг, ELJ (1996). Доброта визуальных закономерностей: нетрансформационный подход. Психологическое обозрение, 103, 429–456. дои : 10.1037/0033-295X.103.3.429 .
- ^ ван дер Хельм, Пенсильвания (2010). Поведение Вебера-Фехнера при восприятии симметрии? Внимание, восприятие и психофизика, 72 , 1854–1864. два : 10.3758/APP.72.7.1854 .