Новости

2 февраля, 2021 17:56

Зрительная система человека смогла автоматически распределить объекты по категориям

Источник: ТАСС
Сотрудники Национального исследовательского университета "Высшая школа экономики" (НИУ ВШЭ) доказали в ходе эксперимента предположение о способности зрительной системы автоматически, то есть без участия внимания, распределять объекты по категориям. Результаты работы опубликованы в журналe Scientific reports, сообщила 1 февраля пресс-служба Российского научного фонда, при поддержке которого выполнено исследование.
Один из авторов статьи Владислав Хвостов. Источник: пресс-служба ВШЭ
Руководитель исследования Игорь Уточкин. Источник: пресс-служба ВШЭ
3 / 4
Один из авторов статьи Владислав Хвостов. Источник: пресс-служба ВШЭ
Руководитель исследования Игорь Уточкин. Источник: пресс-служба ВШЭ

"Нас очень интересует и удивляет способность зрительной системы человека к распределению большого количества объектов по категориям. Например, при взгляде на яблоню человек мгновенно отделяет яблоки от листиков. Данное исследование показывает, что процесс быстрой категоризации может осуществляться автоматически на основе информации о различиях между объектами", - сказал один из авторов статьи младший научный сотрудник научно-учебной лаборатории когнитивных исследований департамента психологии НИУ ВШЭ Владислав Хвостов, слова которого приводят в сообщении.

С помощью зрения человек получает огромное количество информации, однако процесс ее обработки требует затраты когнитивных ресурсов. Как и процессор компьютера, человеческий мозг имеет ограничения по количеству данных, которые он может пропустить и сохранить в памяти. В соответствии с одной из гипотез зрительная система каким-то образом снижает "разрешение файлов", чтобы избежать перегрузки. В итоге такого "сжатия" вместо детального анализа объектов, зрительная система разбивает их на категории по общим признакам, например по размеру. В дальнейшем эти "первичные данные" могут быть использованы для более тщательного анализа.

В новой работе исследователи решили выяснить: может ли зрительная система автоматически распределять объекты по категориям. А также определить условия, при которых это происходит. В качестве индикатора исследователи приняли специфический параметр, измеренный методом электроэнцефалографии (ЭЭГ), - зрительную негативность рассогласования (НР). НР представляет собой разницу в активности мозга в ответ на стандартный (появляющийся часто) и девиантный (редкий) стимулы. НР показывает, что зрительная система заметила разницу между стимулами и, что важно, сделала это без участия внимания.

Ученые поставили простой эксперимент: участникам исследования предложили наблюдать за фигуркой несимметричного креста в центре поля и нажимать на кнопку каждый раз, когда крест повернется. Таким образом, внимание участников было сосредоточено на положении креста и сфокусировано в центре поля. Вокруг располагались ряды линий различных длины и наклона, которые различались в каждом из блоков эксперимента. При этом ученые с помощью ЭЭГ записывали активность мозга в ответ на фоновую визуальную стимуляцию.


Пример последовательности кадров в эксперименте. Единственной задачей испытуемых было нажимать на клавишу клавиатуры при повороте центрального креста (третья картинка слева). Размер креста увеличен на данной картинке для иллюстративных целей. Параллельно с крестом испытуемые видели фоновую стимуляцию, состоящую из линий разных длины и наклона. В большинстве случаев (стандартные стимулы) сочетание длины и наклона было одинаковым: длинные палочки были пологими, а короткие – крутыми, однако очень редко (девиантный стимул, седьмая картинка) это сочетание менялось на противоположное: длинные палочки становились крутыми, а короткие – пологими. Испытуемые не догадывались о смене стимула, однако анализ ЭЭГ-показателей выявил то, что зрительная система обнаруживала и эти изменения. Источник: Владислав Хвостов/ВШЭ

В результате авторы исследования пришли к выводу, что категоризация не могла осуществляться по одному простому признаку. То есть зрительная система разделяла палочки на группы по их сочетанию. Таким образом, ученые опровергли мнение о том, что зрительная система категоризирует объекты только на основе простых признаков. Она может решать и менее тривиальную версию этой задачи, используя их сочетание, отмечают исследователи. 

17 июня, 2021
В Кабардино-Балкарии нашли высокогорную стоянку неандертальцев
В одном из высокогорных районах Кабардино-Балкарии археологи обнаружили стоянку неандертальцев време...
3 июня, 2021
Экономическое освоение Сибири в прошлом веке было частью мирового «великого ускорения»
Историки ТюмГУ показали, как движение в защиту естественной среды озера Байкал повлияло на формирова...