Dikkat ve Örüntü Tanıma

Transkript

1 Dikkat ve Örüntü Tanıma E.Timuçin Oral 6 Aralık 2012

2 Dikkatin temel işlevleri Uyaran saptama ve uyanıklık (vijilans) Arama Seçici dikkat Bölünmüş dikkat

3 Dikkati belirleyen etkenler Uyaranın yapısına ilişkin etkenler Şiddet ve büyüklük Kontrast (zıtlık) Hareket Tekrar Gariplik ve yenilik Algılayanın özelliklerine ilişkin etkenler İhtiyaçlar Beklentiler İlgiler Öğrenme

4 Uyaran Saptama Kuramı Signal Detection Theory (SDT) Hedefin varlığına olan duyarlılığı ölçer Uyaran Var Yok Karar Var İsabet Sahte alarm Yok Iska Yerinde red

5 Uyanıklık ve SDT Uyanıklık, hedef uyaranı saptamak için bir uyaran takımına bir zaman süresince dikkatini vermektir. Uyanıklık (vijilans) zaman içinde hızla azalır (yorulma), dolayısıyal ıskalar ve yanlış alarmlar artar

6 Arama Etkin bir şekilde hedefi arar Hedef sayısı ve çeldiricilerin varlığı keskinliği etkiler Özellik arama ya karşılık Bağlayıcı arama

7 Bağlayıcı (Conjunctive) Arama T harfini bulun Hangi panel daha kolay?

8 Görsel Dikkat Göze Çarpma Etkisi (50 milisaniye) L + T Dikkat etme öncesi süreçte alan taranır. Farklı özelliklerin korteksin farklı kısımlarında yerleşmiş olan belirli özellik haritalarına kodlanır.

9 Özellik (Conjunctive) Arama O harfini bulun Öncekinden daha mı kolay, daha mı zor?

10 Özellik-Bütünleştirme Kuramı Feature Integration Theory (FIT) Bireysel özellik işleme paralel gider Tamamı sergilenirken anında işleme yapılır, özellik mevcutsa saptarız Birleştirici arama bütünleşmeye ya da özelliklerin kombinasyonuna dikkat gerektirir Özelliklerin belirli bir kombinasyonun varlığı saptamak için ardışık olarak arama gerekir

11 Bir başka özellik arama Kırmızı T var mı? T T T Hedef tek bir özellikle tarif edilmiş T T T T T Özellik bütünleştirme kuramına göre hedef içerden fırlar Dikkat gerekmez! T T T T T T T T T

12 Bir başka bağlayıcı arama Kırmızı T var mı? Hedef iki özellikle tarif edilmiş: biçim ve renk X T X X T T FIT ye göre özellikler kombine edilmelidir; demek ki dikkat gerekir. T X X X T X T Tek tek bakmayı gerektirir! T T

13 Benzerlik kuramı Hedefler ve çeldiriciler arasındaki benzerlik önemlidir, özelliklerin sayısı kombine edilmez Daha çok ortak özellik = hedefin saptanması daha zor R harfini bulun

14 Seçici Dikkat Modelleri Filtre Modeli: Broadbent (1958) Sistemin fazla yüklenmesinden kaçınmak için, seçici filtrenin duyusal kanallardan birine çevrilebileceğini öne sürmüştür. İki kulağa aynı anda farklı 3 rakam sunulur ve a) sayıları b) sunum sırasını hatırlamaları istenir. Sonuç? (%95; %65-%20) Hece + Rakam / Kelime + Rakam

15 İşlem Kapasitesi ve Seçici Dikkat Bilgi işlenmesinde dar boğaz Karanlık odaya fenerle bakmak İlgimizi çekenlere tepki vermek Tepki kapasitesi temiz, gürültüden uzak

16 İşlem Kapasitesi ve Seçici Dikkat Bilgi işlenmesinde dar boğaz Karanlık odaya fenerle bakmak İlgimizi çekenlere tepki vermek Tepki kapasitesi temiz, gürültüden uzak

17 Seçici Dikkat Modelleri Zayıflatma Modeli: Treisman, Deneklerin sözlüğünde bazı sözcüklerin diğerlerine göre daha düşük uyarılma eşiği olduğunu belirtmiştir. Sadece bir kulağı takip etmemiz gerekirken o kulağa verilen mesajı anlamak yerine, anlamı takip etmeye daha yatkınız. Farklı dil, farklı hız mesajlardaki aynı anlam anlaşılır

18 Bir Kağıt Seçin ve Aklınızda Tutun

19 Seçtiğiniz Kağıdı Attım! Doğru mu?

20 Otomatik İşleme İnsanlar aynı anda birkaç işle uğraşabilir; araba kullanırken müzik dinlemek, gözlük takmak, hamburger yemek..gibi Ancak, çabanın paylaştırılması farklıdır; araba kullanmaya diğerlerinden daha fazla dikkat edilmesi beklenir. Otomatikleşen faaliyetler, yeni öğrenilenlerin yapılmasından daha kolay hale gelir (piano). Serebellumdaki motor zamanlayıcı düzenler.

21 Otomatik İşleme İsim öğrenme (yer, zaman hatırlanması) Dalış aletlerinin karışması İşlemin otomatikleşmesi için, bilginin serbestçe bellekten kişinin kontrollü hareketlerine akması gerekir. Otomatik işlemler bilinç dışında gerçekleşir. Çaba sarf etmeye gerek yoktur (düşünmeyiz).

22 Örüntü Tanıma

23 Duyum - Algı - Belleğe Aktarma Duyusal Depo Filtre Örüntü Tanıma Seçim Kısa Süreli Bellek Uzun Süreli Bellek Girdi (Çevre) Yanıt

24 Örüntü Tanıma Bugün aşina olduğunuz nesnelerden hangilerini gördünüz? Nesneleri ne kadar hızla, nasıl doğru bir şekilde algılayabildiniz?

25 Örüntü Tanıma Bugün aşina olduğunuz nesnelerden hangilerini gördünüz? Nesneleri ne kadar hızla, nasıl doğru bir şekilde algılayabildiniz?

26 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma

29 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma Arkadaşın yüzü, evimizin içi.

30 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma Arkadaşın yüzü, evimizin içi. S harfinin alışılmadık yazılışı

35 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma Arkadaşın yüzü, evimizin içi. S harfinin alışılmadık yazılışı Ters çevrilmiş kahve fincanı

36 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma Arkadaşın yüzü, evimizin içi. S harfinin alışılmadık yazılışı Ters çevrilmiş kahve fincanı TV spikerinin saklanmış kısımlarını algılama

37 Örüntü Tanıma İlkeleri Tanıdık örüntülerin çabuk ve doğru algısı Tanımadığımız nesneleri anlamak Farklı yerleştirilmiş nesneleri tanımak Bulanıklaştırılmış nesnelerin teşhisi ÖT yı hızlı kolay ve otomatik bir şekilde yapma Arkadaşın yüzü, evimizin içi. S harfinin alışılmadık yazılışı Ters çevrilmiş kahve fincanı TV spikerinin saklanmış kısımlarını algılama Değişen dünyada değişen bilgiyi çabasız hızla işleme

40 Algı Teorileri Yapısal Algı (constructive perception) İnsanların uyaranları aktif olarak seçerek ve duyumları bellek ile birleştirerek algıları yapılandırdığını savunur. Doğrudan Algı (direct perception) Çevremizden elde ettiğimiz doğrudan bilgiden oluşur. Algı için iç temsillere gerek yoktur.

41 Yapısal Algı

42 Yapısal Algı

43 Yapısal Algı

44 Yapısal Algı

45 Yapısal Algı

46 Algı Teorileri Yapısal Algı (constructive perception) İnsanların uyaranları aktif olarak seçerek ve duyumları bellek ile birleştirerek algıları yapılandırdığını savunur. Doğrudan Algı (direct perception) Çevremizden elde ettiğimiz doğrudan bilgiden oluşur. Algı için iç temsillere gerek yoktur.

47 Algı Teorileri Her iki teori de algıyı başarılı açıklıyor, işlemin farklı evrelerine odaklanıyor. Doğrudan algı, duyusal etkilerin erken algılarının bazılarını anlamada bize yardımcı olur. Yapısal algı, duyusal etkilerin düşünen beyinle nasıl kavrandığını anlamada fayda sağlar.

48 Görsel Örüntü Tanıma Varsayılan Bilişsel Süreçler Neler? Gestalt Teorisi Aşağıdan-yukarı/Yukarıdan aşağı Şablon eşleme Özellik analizi Prototip teori Biçim algılama Uzmanların örüntü tanıması

49 Görme Işık dalgaları Kornea Mercek Retina 7 milyon Koni Fovea da 125 milyon rod Perifer de Görsel Algının anlaşılması için, uyaranın şiddeti veya nesnenin ne kadar parlak olup olmadığı ve bunun duyum üzerinde yaptığı etki önemlidir.

52 Öznel Organizasyon Görmenin en ilginç özelliği, dünyada olmayan şeyleri görme özelliğimizdir. Çarpıtmalar/İllüzyon: Bütün insanlar tarafından paylaşılan gerçeğin hatalı algılanmasıdır (üçgen). Zihnin görsel uyaranları, doğal olarak organize etme şeklini anlatan illüzyonların bir sınıfı illüzyonel kontur olarak isimlendirilir.

56 Öznel Organizasyon Gerçek çizgilerin yokluğunda algısal-bilişsel sistemimiz, keşmekeş dünyayı anlaşılabilir kılma çabasında bu biçimleri üretmek için mevcut bilgi parçalarını kullanır. Aynı renk ve parlaklıkta olmasına rağmen, şekil ve zemini ayırt eder.

57 Examples

58

59 Öznel Organizasyon İllüzyonel konturlar, bir uyarıcıda fiziksel olarak olmayan algısal-bilişsel sistem içinde oluşturulan algısal şekillerdir. Zihin gözümüz, olmayan üçgeni görür. Bazı illüzyonel konturlar şekil-zemin arasındaki zıtlık büyük olduğu zaman daha iyi tanımlanır (kareler ve daireler). Evrimsel görüşe göre, biçimleri, kenarları ve hareketleri görmek hayatta kalmak için gerekli bir ihtiyaçtır.

60 Görsel Örüntü Tanıma Varsayılan Bilişsel Süreçler Neler? Gestalt Teorisi Aşağıdan-yukarı/Yukarıdan aşağı Şablon eşleme Özellik analizi Prototip teori Biçim algılama Uzmanların örüntü tanıması

61 Gestalt Teori Örüntü organizasyonu, bütün uyarıcıların bir araya gelmesiyle oluşturulan izlenimi içerir. Bu izlenimler onu oluşturan duyumların toplamından farklıdır. Üçgenler: Zihin gözü sürekli olarak sıralı algısal organizasyon arayışındadır. Retinaya çarpan uyaran aynı, fakat yorumu farklıdır. Algılamada yönün etkisi (3 boyutlu, s.134)

62 Gestalt Kuralları Süreklilik, Tamamlama, Yakınlık, Benzerlik, Simetri, Küçüklük, Çevrelenme, Anlamlılık, Şekil-Zemin Dikkati yönelttiğimiz alana göre şekil-zemin yer değiştirebilir, diğeri gürültü haline geçer

63 Gestalt Teori STOP WAR STOP WAR PEACE NOW PEACE NOW

64 Gestalt Teori STOP WAR STOP WAR PEACE NOW PEACE NOW

65 Kanonik* Bakış Açıları Bir nesneyi en iyi temsil eden görüşlerdir veya bir biçimi tekrar hatırlamaya çalıştığımızda aklımıza ilk gelen görüntülerdir. Örnek: Çay bardağı, tabağı Farklı perspektiften çekilen at resimleri: Kanonik görünüşler en çabuk tanındı, uzaklaştıkça, reaksiyon zamanı arttı.

66 *Yapı ve görüntüyü bozmayan, basit ve en anlamlı şekil Kanonik* Bakış Açıları Bir nesneyi en iyi temsil eden görüşlerdir veya bir biçimi tekrar hatırlamaya çalıştığımızda aklımıza ilk gelen görüntülerdir. Örnek: Çay bardağı, tabağı Farklı perspektiften çekilen at resimleri: Kanonik görünüşler en çabuk tanındı, uzaklaştıkça, reaksiyon zamanı arttı.

67 *Yapı ve görüntüyü bozmayan, basit ve en anlamlı şekil Kanonik* Bakış Açıları Bir nesneyi en iyi temsil eden görüşlerdir veya bir biçimi tekrar hatırlamaya çalıştığımızda aklımıza ilk gelen görüntülerdir. Örnek: Çay bardağı, tabağı Farklı perspektiften çekilen at resimleri: Kanonik görünüşler en çabuk tanındı, uzaklaştıkça, reaksiyon zamanı arttı.

68 Pisa Kulesi Fotografları

77 Aşağıdan-Yukarıya Yukarıdan-Aşağıya Bir örüntüyü nasıl tanıyabiliriz? Tüy+göz+kuyruk+kulak = KÖPEK KÖPEK = Tüy+göz+kuyruk+kulak Bağlam Etkisi: Nesnelerin aşina olunan ortamlarda teşhis edilmesini kolaylaştırır, uygun ortamda değilse, teşhis edilmesini engeller (ör. steteskop/muayenehane)

78 Aşağıdan-Yukarıya Yukarıdan-Aşağıya Bir örüntüyü nasıl tanıyabiliriz? Tüy+göz+kuyruk+kulak = KÖPEK KÖPEK = Tüy+göz+kuyruk+kulak Bağlam Etkisi: Nesnelerin aşina olunan ortamlarda teşhis edilmesini kolaylaştırır, uygun ortamda değilse, teşhis edilmesini engeller (ör. steteskop/muayenehane)

79 Şablon Eşleştirme S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Şablon içsel yapıyı işaret eder ve bu yapı duyusal uyaranlarla eşleştiği zaman, bir nesnenin tanınmasını sağlar. Barkod / Ürün fiyatı KART / K.A.R.T.

80 Geon* Teorisi İnsan bilgi işeme sistemi kompleks şekillere uygulanabilen sınırlı sayıda basit geometrik örneklere sahiptir. Biçim algılama kavramı geometrik ikonları temsil eden geon kavramı üzerine kurulmuştur. Bir fincan iki geondan ibarettir: Silindir+elips Geonlar alfabedeki harfler gibi bir sistem oluşturur. %65 lik kısmı silinmiş şekli tanımak?

81 *Geometrik İkon Geon* Teorisi İnsan bilgi işeme sistemi kompleks şekillere uygulanabilen sınırlı sayıda basit geometrik örneklere sahiptir. Biçim algılama kavramı geometrik ikonları temsil eden geon kavramı üzerine kurulmuştur. Bir fincan iki geondan ibarettir: Silindir+elips Geonlar alfabedeki harfler gibi bir sistem oluşturur. %65 lik kısmı silinmiş şekli tanımak?

82

83

84 Mini-deney (Biederman, 1987) İki grup oluşturalım: A ve B Gördüğünüz cismi yazın

85 Grup A

86 1.

87 2.

88 3.

89 4.

90 5.

91 Grup B

92 1.

93 2.

94 3.

95 4.

96 5.

97 Yanıtlar

98 1.

99 2.

100 3.

101 4.

102 5.

103 Geri getirilebilir uyarı: Kontürler aynı çizgide veya düzgün bir kıvrımda silindiğinde kolayca geri getirilebilir

104 Geri getirilemez uyarı: Kontürler içbükey bölgede silindiğinde veya yanlış yönlendiren simetri ve parallellikler gösterildiğinde.

105 Geonlar ve Sanat Paul Cezanne (empresyonist ressam) Pablo Picasso (soyut ressam) Koni, silindir ve küre Kübizmin doğması Las Meninas

106 Cezanne

107 Velasquez

108 Picasso

109 Picasso

110 Picasso

111 Kolaylaştırma Tekniği Bu teknikte bir uyaran kısa bir süre gösterilir, bir müddet sonra ikinci kez gösterip, tanıyıp tanımadıkları sorulur. Anlamsal Kolaylaştırma etkisi; Kırmızı-Kan daha çabuk tanınır. Örtük bellek ikinci sandalyeyi bilinçli olarak düşünmeden algılar. Kuyruklu piyano/düz piyano Kolaylaştırma etkisi kavramsaldan çok görseldir.

112

113 Özellik Analizi Kompleks bir uyarandan bilgiyi nasıl elde ettiğimiz problemine yaklaşım. Kompleks uyarıcılar, basit özelliklerine göre teşhis edilir. Doğuştan ve her bir hücreye özgü kortikal kodlar var. Bir örüntüye uzun bakarsak, daha çok bilgi ediniriz. Algı uyaranın doğası kadar, dikkat, amaç gibi yüksek seviyeli bilişsel süreçlere de bağlıdır.

114 Göz hareketleri ve Örüntü Algısı Resmin incelenmesi İnsanların ekonomik durumlarının tahmini Yaşlarının tahmini Misafir den önce ne yaptıkları Kıyafetlerin hatırlanması İnsanların durdukları yerler Misafirin aileyi ne zamandır görmüyor?

115 Göz hareketleri ve Örüntü Algısı Resmin incelenmesi İnsanların ekonomik durumlarının tahmini Yaşlarının tahmini Misafir den önce ne yaptıkları Kıyafetlerin hatırlanması İnsanların durdukları yerler Misafirin aileyi ne zamandır görmüyor?

116 Resmin incelenmesi Ekonomik durumun tahmini Yaşların tahmini Misafirden önce yaptıkları Kıyafetlerin hatırlanması Durulan yerin hatırlanması Misafir aileyi ne zamandır görmüyor

117 Prototip Eşleme Bir prototip bize bir örüntünün, prototipin tıpkısı değil de sadece benzeri olsa bile onu tanımamızı sağlar. Volkswagen farklı renk ve şekilde de olsa tanırız

118 Özet olarak Örüntü tanıma, bellekte bir işlemin yapıldığını varsayar. En basit seviyede ise örüntünün, bilgi deposunda tutulan bazı izlerin, duyusal bilgiyle eşleşen bazı süreçlerle belirlendiği öne sürülebilir.

119 Yalancı Bellek Deneklerin, prototipi yanlışlıkla daha önce gördüklerini zannettiklerini buldular. Yanlış teşhisin doğruluğuna olan güvenleri, önceden gerçekten görmüş oldukları şekilleri gördüklerine olan güvenlerinden daha fazla oldu Yalancı Bellek

120 Yalancı Bellek Bir örüntü hakkında bilgi edinme süreci: Örüntünün özellikleri hakkında bilgi edinme Özellikler arasındaki ilişki hakkında bilgi edinme DENEY: Hem Prototip yüzleri eski yüzler olarak değerlendirmişler, hem de kararlarına en yüksek oranda güvendiklerini belirtmişler.

121 Yalancı Bellek Bir örüntü hakkında bilgi edinme süreci: Örüntünün özellikleri hakkında bilgi edinme Özellikler arasındaki ilişki hakkında bilgi edinme DENEY: Hem Prototip yüzleri eski yüzler olarak değerlendirmişler, hem de kararlarına en yüksek oranda güvendiklerini belirtmişler.

122 Prototip Teori Merkezi-eğilim modeli: Prototip, bir kategorinin merkezi eğilimini temsil eden, bellekte depo edilmiş bir soyutlamadır. Nitelik-sıklığı modeli: Prototipin, modu veya en sık karşılaşılan niteliklerin kombinasyonunu temsil ettiğini iddia eder.

123 Biçim Algısı Bütüncül bir yaklaşım (fil örneği) Her bir teori doğru, ama aynı zamanda diğerlerinin desteğine ihtiyaç duyar. Bu nedenle, biçim algısıyla ilgili çoğu teoriler karşıt olmaktan çok, birbirini tamamlayıcıdır.

124 Uzmanların Örüntü Tanıması Satrançta örüntü tanıma Usta oyuncu vs yeni başlayan Oyun düzenini yeniden kurmak taşları bellekten yerleştirmek Usta oyuncuların grupları veya anlamlı kümeleri görme yeteneklerinin, verilen zaman diliminde daha çok bilgi elde etmelerini mümkün kıldığı görülmüştür.