Transcript 05_Vizualis_illuziok_Biologiaimozgas_kesz

Vizuális illúziók
V. Biológiai mozgás - Tömörítés
Gerván Patrícia
BME Kognitív Tudományi Tanszék
V. Tömörités – Biológiai mozgás
• A látás a környezet változásait jelzi
(adaptáció – utóhatások)
• A látás a környezet változásait kivonatolja
(gátlás – kontraszt illúziók)
• A kéreg mintát keres a változásokban
(korreláció – RPSz, RPG, RPK)
• A tömörítés az alapja a komplex
feldolgozásnak
(tömörítés – biológiai mozgás)
V. Biológiai mozgás
- Tömörítés
Valóban felismerthető???
•
•
•
•
Rövid teszt…
Papír, toll…
10 kisfilmet fogtok látni,
Írjátok le az adott sorrendben, hogy
szerintetek mit csinált a filmben a
személy….
1. - 5.
6.-10.
1. Sétál
2. Guggolásból felugrik
3. Lépcsőn sétál
4. Leül
5. Valamit kinyit
6. Táncol
7. Eldob valamit
8. Boxol
9. Ugrál
10. Várakozik, időt néz
A biológia mozgás – pontfigurák:
• Az aktivitás típusa (Johansson, 1973)
- lábmozgáz akár 5 pontból
- egész test minimum 8 pont
• Nagyon kevés idő elég a felismeréshez
(kevesebb mint 100 ms) (Johansson,
1973)
- automatikus
- még akkor is ha nem egyértelmű
Mi a neme?
A biológia mozgás – pontfigurák:
• A cselekvő neme (eg, Kozlowski & Cutting
1977; Mather & Murdoch 1994)
• A cselekvő emocionális állapota
(Brownlow et al 1997)
• Tárgyakkal való interakció is felismerhető
(Bingham 1993, Stoffregen & Flynn 1994 )
http://www.biomotionlab.ca/Demos/BMLwalk
er.html
A biológia mozgás – pontfigurák:
• A csecsemők már 3 hónaposan felismerik
a biológiai mozgást (eg, Fox & McDaniel,
1982; Simion et al, 2007)
A biológia mozgás – pontfigurák:
• Nem csak humán élőlények mozgását
vagyunk képesek felismerni (De!
gyakorisági hatás)
• Nem-humán emlős kölyöknél is korán
megjelenik ez a képesség (Blake, 1993)
http://www.biomotionlab.ca/Demos/scramble
d.html
Fejjel lefelé
jóval nehezebb az emberi mozgás felismerése!
A tengely alapú reprezentáció
biológiai mozgás észlelésére vonatkozó
jelentőségét
fotótörténeti példákon mutatjuk be
Aedaweard James Muybridge (1830-1904)
A híres
fogadás
fényképezőgép
Muybridge 24 fényképezőgépes
megoldása
(1876-1879)
zár
Muybridge: A galoppozó “Bouquet” (22 felvétel)
625 tábla, Animal Locomotion, 1887
Charles Lucassen animációja
Muybridge: Piruttező nő (12 felvétel)
1887
Etienne - Jules Marey
(1830 - 1904)
Eleinte vérkeringést és
szívverést kutatta.
Találmánya a sphygmograph.
forgó-lemezes
fényképezőgép
forgó zárral
Fotó-puskát (1882) - valódi puska,
amelynek tölténydobját kör alakú fotólemez
helyettesíti, és az egész arra szolgál, hogy
repülô madarakat vegyen célba vele
Etienne-Jules Marey (1884) kifejlesztette
a kronofotográfiát/‘chronophotography’
egy egyszerû sötétkamra, amelynek a zárja egy ablakos forgólemez.
Image sources: Wikimedia Commons, science-television.com
Slide content: Blake & Shiffrar (2007)
Nem csak fotó-, de filmtörténeti
mérföldkő is!
• 1882. Etienne-Jules Marey (francia
fiziológus): fényképező puska, a legelső
mozgókép felvevőgép! Kör alakú lemezre
12 képet készített másodpercenként.
Jules Janssen astronomer, 1884
animation by Charles Lucassen
Álló lemezes gép (1882)
Forgó zár 10 nyílással
1882, College de France
1885-86, College de France
A felbontóképesség problémája:
Forgó zár
IDŐI
TÉRI
rossz
jó
jó
rossz
Geometriai “időfényképezés”
1884, album A, 12, Beaune
“időfényképek”
Marey, 1884, College de France
Marey, 1883, College de France
Marey, 1884, College de France
Marey, 1886, College de France
Marcel Duchamp: Lépcsőn lefelé, 2
1912
Az “időfényképezés” mai alkalmazásai:
• patológiás mozgásformák kiszűrése (pl. Parkinson kór)
• számitógépes animáció (pl. “Para Norman”)
• biológiai mozgás érzékelésének kutatása
• video-konferencia (kézmozdulatok, arcok valós idejű
felismerése)
• távközlési hálózatok geometriájának modellezése
(térben és időben változó mobilhálózat, költségbecslés)
Parkinson kór
számítógépes animáció
videofilmek videojátékok
ParaNorman készítése
Biológiai formák gyors felismerése,
képtömörítés - pl. videokonferencia,
robotirányitás
távközlési hálózatok
geometriájának modellezése
(térben és időben változó
mobilhálózat, költségbecslés)
Megfelelő reprezentáció kiválasztása
• tervezés és gyártás
• pl. épületek, készülékek, nanotechnológia
• grafika és vizualizáció
• pl. számítógépes grafika, virtuális valóság, videojátékok, animációk
•
információs rendszerek
• térképészet, térinformatika
• orvostudomány és biológia
• biokémiai modellek, orvosi képalkotás
• fizika
• pl. csillagászat, atommodellek
• robotika
• pl. robotlátás, mozgástervezés
A sétáló pontember születése
Point light (PL) / Világító pontemberek
mára a biológiai mozgás kutatásának kfő
vizsgálóeszközei.
kép: Johansson (1973)
LOKÁLIS
input elemzés:
• luminencia
• diszparitás
• mozgás
• szin
• orientáció
funkcionális anatómiai adatok: szerveződés
•a
látókéreg sejtjei hosszú (1-2 mm)
horizontális axonokkal vannak
összekötve
(pl: Rockland & Lund,1983; Gilbert & Wiesel, 1983, 1989)
• hasonló hangolású sejtek vannak egymással összekötve: INTEGRÁCIÓ?
(pl. Blasdel et al; Malach et al, 1993 )
Orientáció szelektív sejtek a kéregben
-elnyújtott receptív mező (retina kerek)
- egyszerű sejtek
KI BE aktivitások diszkrét zónái az adott sejttől
függően különbözően rendeződnek el
látótér egy adott helyére eső inger orientációját
észlelik
Orientáció szelektív sejtek a kéregben
- komplex sejtek –
receptív mezőn belül bárhol
intenzíven reagál a mozgásra
nem diszkrét KI BE részek
gyakran csak ha egy irányba
Milyen vizuális területek
aktiválódnak?
Logothetis, 1999
Functionális Mágneses Rezonancia vizsgálat
fMRI vizsgálatok I.
lateral cerebellum
lateral occipital cortex KO
(mozgó kontúrokra érzékeny)
lingual and fusiform gyri
Brodmann areas 22 és 38 a
Superior Temporal Sulcus (STS)ban
Brodmann areas 19/37
Inferior (Brodmann Area 39) and
Superior Parietal Lobule
(Brodmann Area 7) Vaina et al.
www.bu.edu/bravi/research/biol_motion.html
fMRI vizsgálatok II.
Ingerek
•Random pont felhő
•Random pont kocka
•Sétáló pontember
•Fejjel lefelé sétáló pontember
Grezes et al., 2001
fMRI vizsgálatok II. folyt.
Eredmények
Mind a rigid (kocka ), mind a
nonrigid(biológiai) mozgásra egyforma
válaszoló terültetek:
•MT/V5
•LOS (lateral occipitalis sulcus )
Biológiai mozgás specifikus aktiváció
•Posterior STS (superior temporal sulcus)
•Bal anterior IPS (intra-parietális sulcus )
A tükörneuron rendszer
• Tükörneuron = olyan neuronok, amelyek
egy adott mozgás kivitelezésekor és
ugyanazon mozgás megfigyelésekor
(puszta vizuális inger,fajtárs) is reagálnak
• Premotoros terület
EEG vizsgálat – Pont emberek
mozgása a tükör neuronok aktivációját váltja ki
(Ulloa&Pinnelda, 2007)
 a mu frekvencia sáv (8–13 Hz) az EEG
aktivitásban indirekten permotoros kéreg tükör
neuron rendszerének aktivitását jelzi
v
Inferior temporális aktivitás:
Ember > majom > kutya