WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В этой модели распознаваемым паттернам и паттернам - прототипам соответствуют вектора, элементами которых являются значения первичных признаков (в простейшем случае – уровней яркости отдельных точек изображения). Вектора подвергаются перенормировке таким образом, чтобы соответствующие наборы координат располагались на гиперсфере единичного радиуса. В качестве меры близости между двумя векторами используется их скалярное произведение, геометрический смысл которого – величина угла между векторами.

По заданному набору векторов - прототипов можно построить набор псевдо - обратных векторов, удовлетворяющих условиям

После этого для модели можно рассчитать значения «параметров порядка», где – тестовый вектор, подаваемый на вход модели. Работа модели описывается дифференциальными уравнениями, характеризующими динамику элементов распознаваемого паттерна во времени. Эквивалентный в смысле конечного состояния результат дают уравнения динамики в пространстве параметров порядка. Геометрическая интерпретация модели восприятия Г. Хакена состоит в движении шарика по холмистой поверхности. Каждая впадина в ландшафте соответствует одному из паттернов - прототипов, которые способна распознать модель. Процесс завершается, когда шарик попадает в одну из впадин.

Кроме «параметров порядка» в модели Хакена присутствуют т.н. «параметры внимания», физическим аналогом которых является «глубина» соответствующих впадин в ландшафте. Увеличение величины «параметра внимания», соответствующего одному из паттернов-прототипов, и одновременное уменьшение величины остальных «параметров внимания» приводит к повышению вероятности распознания соответствующего паттерна.

Г. Хакеном были продемонстрированы следующие возможности модели:

  • Распознавание паттернов по их фрагментам (ассоциативная память).
  • Бимодальность и мультимодальность восприятия. При моделировании использовалась идея «насыщения внимания». После того, как система распознает один из возможных паттернов, соответствующий ему «параметр внимания» уменьшается, что приводит к смещению равновесия и в результате – к распознаванию другого паттерна, и новому «перераспределению внимания»». Таким образом, в модели возникают осцилляции восприятия.
  • Эффект гистерезиса. Для его моделирования также используются «параметры внимания».
  • Демонстрируемые моделью особенности распознавания зашумлённых изображений, а также изображений, подвергнутых высокочастотной и низкочастотной фильтрации воспроизводят результаты, полученные в экспериментах на людях.
  • Модель может быть обучена дифференцировать мужские и женские лица.
  • Применяя усредненные прототипы различных выражений лица, можно обучить модель распознавать выражения лиц людей, не использовавшихся для создания усредненного изображения.

Последний результат указывает на принципиальную возможность применения модели для описания восприятия экспрессий лица. Подобные исследования Хакеном не проводились, но в его работах присутствуют указания на ключевые принципы построения такой модели: 1) соответствие отдельных элементов паттерна тем или иным чертам лица; 2) зависимость «параметров внимания» от переживаемого «эмоционального состояния».

Предположим, что восприятие экспрессий лица описывается моделью Хакена, способной распознавать набор базовых экспрессий. Пусть у нас имеются две соседние базовые экспрессии A и B. Соответствующие им впадины разделены гребнем. Пусть в силу каких-то причин размеры этих впадин различны, т.е. психологическая значимость или валентность экспрессий А и B различна, причем экспрессия B более значима, чем экспрессия A. В таком случае некоторые экспрессии, переходные между A и B на ранних стадиях процесса восприятия будут идентифицироваться как A, а на более поздних – как B (см. Рис. 2).

Для проверки данного предположения требуется определить, как идентифицируются переходные изображения на разных стадиях процесса восприятия. Сделать это можно либо прямым способом - путем решения задачи идентификации, либо косвенным – путем решения дискриминационной задачи.

а

б

в

Рис. 2. Динамика процесса восприятия в случае асимметрии между соседними устойчивыми состояниями А и В; а – начальная стадия процесса (время t1) – паттерн идентифицируется как А; б – конечная стадия процесса (время t2) – паттерн идентифицируется как В; в – зависимость от времени доли паттернов, идентифицируемых как А и В.

В третьей главе описываются экспериментальные исследования, направленные на верификацию модели Хакена. В эксперименте 1 испытуемым предлагалось выполнить задачу идентификации, в экспериментах 2, 3, 4 – дискриминационную задачу. С использованием дискриминационной задачи связан ряд методических проблем, которые необходимо было учесть при проведении экспериментов:

  • теоретическая неравномерность стимульного ряда, возникающая в случае использования «кольцевого» ряда, не включающего «чистые» экспрессии;
  • практическая неравномерность стимульного ряда, связанная с несовершенством конкретных реализаций процедуры морфинга;
  • эффект асимметрии экспозиций, заключающийся в том, что при выполнении последовательной дискриминационной АВХ задачи эффективность её решения для случая Х=В значимо выше, чем для случая Х=А;
  • возможная психологическая неэквивалентность изображений, используемых в качестве опорных при построении переходного ряда;

В эксперименте 1 испытуемым предлагалось выполнить задачу идентификации. Стимульный материал представлял собой два переходных ряда по 15 фотографий: 1 – от радости к нейтральной, 2 – от горя к нейтральной. В качестве опорных использовались стандартные фотоизображения слабо выраженных экспрессий радости, грусти и нейтральное по Экману (Ekman, Freisen 1975; Ekman, 2004).

В ходе эксперимента на экране предъявлялись два лица. Левое – целевое, имеющее нейтральное выражение. Правое – эталонное, представлявшее собой графическую схему, соответствующую одной из экспрессий. Угловые размеры изображений при расстоянии до экрана 50 см составляли 7° x 9°. При нажатии клавиши «пробел» нейтральное левое лицо на заданный интервал времени сменялось лицом с экспрессией той или иной степени выраженности, а затем снова становилось нейтральным. Испытуемые должны были выбрать один из трех вариантов ответа:

  • «–1» – предъявленная экспрессия левого лица не соответствовала эталону;
  • «0 » – ответ затруднителен;
  • «+1» – предъявленная экспрессия левого лица соответствовала эталону.

Варьировались следующие условия:

  • Время предъявления: 100 мс, 200 мс, 3 с.
  • Комбинация переходного ряда и правого эталонного изображения. Для каждого из двух переходных рядов в качестве эталонных использовались графические схемы, соответствующие экспрессиям, на основе которых был построен ряд.

Таким образом, эксперимент состоял из 12 серий по 15 предъявлений в каждой. Изображения внутри серий предъявлялись в псевдослучайном порядке. Серии следовали в порядке увеличения времени предъявления.

В опытах участвовали 59 человек - студенты психологического факультета Московского гуманитарного университета – 50 женщин и 9 мужчин в возрасте от 18 до 37 лет.

Полученные результаты показывают, что изменения в идентификации экспрессий лица на интервалах [100 мс – 200 мс] и [200 мс – 3 с] различны. Первый интервал характеризуется увеличением числа изображений, распознанных как экспрессии радости и грусти и уменьшением (или постоянством) числа изображений, распознанных как нейтральное состояние. Для второго интервала имеет место обратная картина: уменьшение (или постоянство) числа изображений, соответствующих эталонам радости и грусти, и увеличение числа изображений, соответствующих нейтральному эталону (см. Рис. 3).

Рис. 3. Динамика числа изображений, распознанных как соответствующие эталону

Для описания наблюдаемой динамики в терминах модели Хакена необходимо ввести блок выделения макропризнаков, т.е. высокоуровневых признаков, характеризующих ключевые особенности экспрессивных паттернов (геометрия глаз, рта, бровей и т.д.). В этом случае увеличение числа изображений, соответствующих экспрессиям радости и грусти объясняется продолжительностью процесса выделения макропризнаков, который завершается к 200 мс. На втором этапе выполняется анализ экспрессий, описанный Хакеном. При этом область притяжения, соответствующая нейтральной экспрессии, является большей, чем для экспрессий радости и грусти. В результате часть промежуточных экспрессий, идентифицированных ранее как радость и грусть, оказываются отнесенными к нейтральному состоянию.

Эксперимент 2 был направлен на изучение особенностей решения дискриминационной задачи при разных временах экспозиции изображений экспрессий лица. Предлагаемое испытуемым задание включало 3 серии, состоявшие из тренировочной и основной части. Время предъявления изображений лица составляло 750 мс для первой серии, 300 мс для второй и 100 мс для третьей. Время предъявления маски - 500 мс. В качестве стимульного материала были использованы переходные ряды между фотоэталонами базовых экспрессий по Экману. В тренировочной части использовался переходный ряд между экспрессиями удивления и страха, в основной – три переходных ряда: «радость – страх», «страх – гнев», «гнев – радость». Каждый ряд состоял из двух опорных изображений, соответствующих «чистым» экспрессиям и четырех промежуточных. Таким образом, тренировочная часть состояла из 5 пар изображений, предъявляемых в 4-х вариантах (1,2,1; 1,2,2; 2,1,1; 2,1,2), всего – 20 предъявлений. Основная часть включала 15 пар, демонстрируемых в 4-х вариантах, всего – 60 предъявлений. Угловые размеры изображений при расстоянии до экрана 50 см составляли 7° x 9°. После каждого предъявления испытуемый должен был дать ответ, какой из двух экспозиций соответствовала третья: первой или второй и оценить уверенность в ответе: «уверен» или «не уверен». В эксперименте участвовали 138 человек - студенты Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (100 женщин и 38 мужчин) в возрасте от 18 до 22 лет.

Связь точности решения дискриминационной задачи с номером пары в переходном ряду устанавливалась посредством однофакторного дисперсионного анализа. Зависисимой переменной являлась характеристика ответа (Ok): верный - «1», неверный – «0». В качестве независимой переменной выступал номер пары в переходном ряду(n). Анализ проводился по отдельности для каждой комбинации времени экспозиции и переходного ряда и способа предъявления (-все предъявления, X=A, X=B).

Согласно полученным данным, точность решения дискриминационной задачи действительно зависит от длительности экспозиций и положения пары в переходном ряду. Для переходных рядов «радость-страх» (см. Рис. 4) и «страх-гнев» (см. Рис. 5) значимая зависимость точности решения от номера пары наблюдается при всех временах предъявления: 750 мс, 300 мс и 100 мс. При этом позиция, соответствующая максимальной точности решения не остается неизменной. Для переходного ряда «радость-страх» она смещается от 3-й пары при 300 и 100 мс ко 2-й паре при 750 мс. Для переходного ряда «страх-гнев» происходит смещение от 8-й пары (100 мс) к 9-й (при 300 и 750 мс). Для переходного ряда «гнев-радость» (см. Рис. 6) значимая зависимость точности решения от времени предъявления выявлена только при временах предъявления 300 мс и 100 мс. Максимум в обоих случаях соответствует 13-й паре, но при 100 мс он выражен более четко. Для использовавшегося в тренировочной серии переходного ряда «страх-удивление» значимой зависимости точности решения от номера пары не выявлено.

Полученные результаты позволяют сделать выводы об относительной валентности (субъективной значимости) экспрессий. Валентность экспрессии страха оказывается выше, чем равнозначных экспрессий радости и гнева. Это проявляется в увеличении числа переходных экспрессий, идентифицируемых как страх, при увеличении времени экспозиции.

Для всех переходных рядов и времен предъявления точность решения для случая X=A оказалась значимо ниже, чем для случая X=B. Уровень значимости зависимости точности решения от номера пары при X=B оказывается существенно ниже, чем в случаях Х=А и X= AB. В ряде случаев («радость-страх», 300 мс; «страх-гнев», 300 мс; «гнев-радость», 100 мс) зависимость точности решения от номера пары в случае X=B оказывается незначимой. В то же время доля уверенных ответов для случаев X=A и X=B значимо не различается, т.е. испытуемые не осознают ситуации предъявления X=A и X=B как различные.

Уровни значимости:

Все: p=0.001

Х=А: p=0.002

Х=В: p=0.024

Уровни значимости:

Все: p=0.001

Х=А: p<0.001

Х=В: p=0.46

Уровни значимости:

Все: p<0.001

Х=А: p<0.001

Х=В: p=0.035

Рис.4 Переходный ряд «радость – страх»

Уровни значимости:

Все: p=0.018

Х=А: p=0.005

Х=В: p=0.53

Уровни значимости:

Все: p<0.001

Х=А: p<0.001

Х=В: p=0.88

Уровни значимости:

Все: p<0.001

Х=А: p=0.002

Х=В: p=0.021

Рис.5 Переходный ряд «страх – гнев»

Уровни значимости:

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»