Ансамблевое кодирование - Ensemble coding - Wikipedia

О подходе к созданию согласованных программных приложений для различных устройств и интерфейсов см. ансамблевое программирование.

Ансамблевое кодирование, также известен как ансамблевое восприятие или сводное представление, это теория в когнитивная нейробиология о внутреннем представлении групп объектов в человеческий разум. Ансамблевое кодирование предполагает, что такая информация записывается через сводные статистические данные, особенно средний или отклонение. Экспериментальные данные подтверждают теорию визуальной информации низкого уровня, такой как формы и размеры, а также некоторых высокоуровневых функций, таких как лицо. Пол. Тем не менее, остается неясным, в какой степени ансамблевое кодирование применимо к высокоуровневым или невизуальным стимулам, и эта теория остается предметом активных исследований.

Теория

Обширный объем информации доступен для зрительная система. Ансамблевое кодирование - это теория, которая предполагает, что люди обрабатывают общую суть своего сложного визуального окружения, группируя объекты вместе на основе общих свойств. Мир наполнен избыточной информацией, которую человек зрительная система стал особенно чувствительным.[1][2] Мозг использует эту избыточность и уплотняет информацию. Например, листья дерева или травинки вызывают восприятие «древесности» и «лужайки».[3] Было продемонстрировано, что люди обладают способностью быстро и точно кодировать ансамбли объектов, например листья на дереве, и собирать сводную статистическую информацию (такую ​​как среднее значение и дисперсия) из групп стимулов.[4][5] Некоторые исследования показывают, что этот процесс предоставляет грубую визуальную информацию обо всем поле зрения, уступая место полной и точной картине визуального мира.[6][7] Хотя отдельные детали этой точной картины могут быть недоступны, «суть» сцены остается доступной.[3] Ансамблевое кодирование - это адаптивный процесс, облегчающий когнитивная нагрузка в обработке и хранении визуальных представлений с использованием эвристика.[7][8]

Рабочее определение

Дэвид Уитни и Эллисон Яманаши Либ разработали оперативное и гибкое определение, в котором говорится, что ансамблевое кодирование должно охватывать следующие пять концепций:[1]

  • Ансамблевое восприятие - это способность различать или воспроизводить статистический момент.
  • Восприятие ансамбля требует интеграции нескольких элементов.
  • Информация об ансамбле на каждом уровне представления может быть точной относительно обработки отдельных объектов на этом уровне.
  • Распознавание отдельных элементов не является обязательным условием для ансамблевого кодирования.
  • Представления ансамбля могут быть извлечены с временным разрешением, равным или превышающим временное разрешение распознавания отдельных объектов.

Противоположные теории

Некоторые исследования нашли противоречащие теории ансамблевого кодирования свидетельства.

Ограниченная зрительная способность

Наука о видении отметил, что хотя люди воспринимают большие объемы визуальной информации, взрослые могут обрабатывать, уделять внимание и сохранять примерно до четырех элементов из визуальной среды.[9][10] Кроме того, ученые обнаружили, что этот верхний предел визуального контроля существует в различных явлениях, включая изменить слепоту,[11][12] отслеживание объекта,[13] и представление функций.[10]

Представления с низким разрешением и ограниченная емкость

Дополнительные теории в области науки о зрении предполагают, что стимулы представлены в мозгу индивидуально в виде небольших значков с низким разрешением, хранящихся в шаблонах с ограниченными возможностями и организованных через ассоциативные связи.[14][15]

История

На протяжении всей своей истории ансамблевое кодирование было известно под многими именами. Интерес к теории начал проявляться в начале 20 века.[8] В свои первые годы ансамблевое кодирование было известно как Гештальт-группировка.[8] В 1923 году Макс Вертхаймер, Гештальт-психология теоретик, обращался к тому, как люди воспринимают свой визуальный мир целостно, а не индивидуально.[16] Гештальтисты утверждали, что при восприятии объекта индивидуальные особенности объекта либо теряются, либо их трудно воспринимать, и поэтому сгруппированный объект является предпочтительным восприятием.[17] Хотя гештальтисты помогли определить некоторые из центральных принципов восприятия объектов, исследования современного ансамблевого кодирования начались только много лет спустя.[нужна цитата ]

В 1971 г. Норман Андерсон был одним из первых, кто провел явное исследование ансамблевого кодирования.[3][18] Исследование Андерсона социального ансамблевого кодирования показало, что люди, описанные двумя положительными терминами, оценивались более благоприятно, чем люди, описанные двумя положительными и двумя отрицательными терминами.[19] Это исследование формирование впечатления продемонстрировали, что средневзвешенное или среднее значение отражает интеграцию информации, а не суммирование.[19] Дополнительные исследования в это время изучали ансамблевое кодирование в групповой привлекательности[20] покупательские предпочтения,[21] и предполагаемая злоба преступников.[22]

Текущая эпоха

Выводы Дэн Ариэли в 2001 году были первые данные, подтверждающие современные теории ансамблевого кодирования. Ариэли использовал новые экспериментальные парадигмы, которые он назвал «среднее различение» и «идентификация членов», чтобы изучить, как воспринимаются наборы объектов. Он провел три исследования с участием ансамблей фигур разного размера. Во всех исследованиях участники смогли точно закодировать средний размер ансамбля объектов, но они не были точными, когда их спросили, был ли определенный объект частью набора. Открытия Ариэли были первыми, в которых была обнаружена сводная статистическая информация, возникающая при визуальном восприятии сгруппированных объектов.[23]

В соответствии с выводами Ариэли,[23] Последующее исследование, проведенное Санг Чул Чонг и Анн Трейсман в 2003 году, предоставило доказательства того, что участники участвуют в сводных статистических процессах. Их исследование показало, что участники сохраняли высокую точность кодирования среднего размера стимулов даже при коротких предъявленных стимулах, всего 50 миллисекунд, задержках памяти и различиях в распределении объектов.[24]

Дополнительные исследования показали, что кодирование ансамбля не ограничивается средним размером объектов в ансамбле,[23] но этот дополнительный контент извлекается, например, средняя ориентация линии,[25] среднее пространственное расположение,[26] среднее число,[27] и статистические сводки, такие как отклонения[28] обнаружены. Наблюдатели также могут извлекать точные перцепционные сводки по высокоуровневым характеристикам, таким как среднее направление взгляда сгруппированных лиц.[29] и среднее направление ходьбы толпы.[30]

Уровни ансамблевого кодирования

Люди имеют возможность кодировать ансамбли объектов по различным измерениям.[1] Эти измерения были разделены на уровни, которые варьируются от низкоуровневой до высокоуровневой информации о функциях.

Информация о функциях низкого уровня

Низкий уровень ансамблевое кодирование наблюдается в различных психофизических областях исследований. Например, люди точно воспринимают средний размер предметов,[24] направление движения сгруппированных точек,[31][32] количество,[27] ориентация линии,[25] и пространственное расположение.[26][1]

Информация о функциях высокого уровня

Высокий уровень ансамблевое кодирование распространяется на более сложные объекты более высокого уровня, включая лица.[1][3]

Независимость информации низкого и высокого уровня

Некоторые результаты показывают, что информация нижнего и верхнего уровня может обрабатываться независимыми когнитивными механизмами.[33][34]

Социальное видение и ансамблевое кодирование

Основываясь на ранних работах Андерсона,[18] Похоже, что люди интегрируют семантическую и социальную информацию в память с помощью ансамблевого кодирования. Эти результаты показывают, что социальные процессы могут зависеть от тех же основных механизмов, которые позволяют людям воспринимать среднюю объектную ориентацию. [25] и среднее направление движения объекта.[31][32][3]

В последние годы ансамблевое кодирование в области социальное видение появился. Социальное видение - это область исследований, изучающая то, как люди воспринимают друг друга. С добавлением ансамблевого кодирования поле может исследовать восприятие людей или то, как люди воспринимают группы других людей. Эта конкретная область исследований фокусируется на том, как наблюдатели точно воспринимают и извлекают социальную информацию из групп и как эта извлеченная информация влияет на последующие суждения и поведение.[35] В 2018 году Бриана Гудейл провела плодотворное исследование, посвященное использованию ансамблевого кодирования в области социального видения. Исследование Гудейла показало, что люди могут точно извлекать сводные данные о соотношении полов из ансамблей лиц и что это соотношение полов обеспечивает ранний визуальный сигнал, сигнализирующий о принадлежности и принадлежности к группе.[35] В частности, это исследование показало, что участники ощущали более сильное чувство принадлежности к данному ансамблю, поскольку представители их собственного пола увеличивались в воспринимаемом ансамбле.[35]

Дополнительные исследования показали, что всего за 75 миллисекунд участники могут определить среднее соотношение полов для ансамбля лиц.[4] Кроме того, в течение этих 75 миллисекунд участники смогли сформировать впечатление на основе воспринимаемого соотношения полов и сделать выводы о предполагаемой угрозе группы.[4] В частности, это исследование показало, что группы считались более опасными по мере увеличения соотношения мужчин и женщин.[4]

использованная литература

  1. ^ а б c d е Уитни Д., Яманаши Лейб А. (январь 2018 г.). «Ансамблевое восприятие». Ежегодный обзор психологии. 69 (1): 105–129. Дои:10.1146 / annurev-psycho-010416-044232. PMID  28892638.
  2. ^ Уитни Д., Хаберман Дж, Суини Т. (2014). «От текстуры к толпе: несколько уровней сводного статистического восприятия». В Werner JS, Chalupa LM (ред.). В новой визуальной нейробиологии. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. С. 695–710.
  3. ^ а б c d е Хаберман Дж., Уитни Д. (май 2012 г.). «Ансамблевое восприятие». В Wolfe J, Робертсон L (ред.). От восприятия к сознанию. Издательство Оксфордского университета. С. 339–349. Дои:10.1093 / acprof: osobl / 9780199734337.003.0030. ISBN  978-0-19-973433-7.
  4. ^ а б c d Альтернативный НП, Гудейл Б., Лик Диджей, Джонсон К.Л. (март 2019 г.). «Угроза в компании мужчин: ансамблевое восприятие и оценка угроз для групп, различающихся по половому соотношению». Социально-психологическая наука и наука о личности. 10 (2): 152–159. Дои:10.1177/1948550617731498.
  5. ^ Альварес Г.А. (март 2011 г.). «Представление нескольких объектов как ансамбля улучшает визуальное познание». Тенденции в когнитивных науках. 15 (3): 122–31. Дои:10.1016 / j.tics.2011.01.003. PMID  21292539.
  6. ^ Чонг С.К., Трейсман А. (февраль 2003 г.). «Представление статистических свойств». Исследование зрения. 43 (4): 393–404. Дои:10.1016 / S0042-6989 (02) 00596-5. PMID  12535996.
  7. ^ а б Хаберман Дж., Уитни Д. (июнь 2009 г.). «Видеть среднее: ансамблевое кодирование для наборов лиц». Журнал экспериментальной психологии. Человеческое восприятие и производительность. 35 (3): 718–34. Дои:10.1037 / a0013899. ЧВК  2696629. PMID  19485687.
  8. ^ а б c Вулф Дж., Робертсон Л. (декабрь 2011 г.). От восприятия к сознанию: поиски с Энн Трейсман. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-990984-1.
  9. ^ Альварес Г.А., Кавана П. (февраль 2004 г.). «Емкость зрительной кратковременной памяти определяется как нагрузкой зрительной информации, так и количеством объектов». Психологическая наука. 15 (2): 106–11. Дои:10.1111 / j.0963-7214.2004.01502006.x. PMID  14738517.
  10. ^ а б Удача SJ, Фогель EK (ноябрь 1997 г.). «Емкость зрительной рабочей памяти для функций и союзов». Природа. 390 (6657): 279–81. Bibcode:1997Натура.390..279л. Дои:10.1038/36846. PMID  9384378.
  11. ^ О'Реган Дж. К., Дьюбел Х, Кларк Дж. Дж., Ренсинк РА (1 января 2000 г.). «Изображение меняется во время мигания: смотреть, не видеть, и видеть, не глядя». Визуальное познание. 7 (1–3): 191–211. Дои:10.1080/135062800394766. ISSN  1350-6285.
  12. ^ Simons DJ, Chabris CF (1 сентября 1999 г.). «Гориллы среди нас: стойкая невнимательная слепота к динамическим событиям». Восприятие. 28 (9): 1059–74. Дои:10.1068 / п.281059. PMID  10694957. S2CID  1073781.
  13. ^ Шолль Б. Дж., Пилишин З. В. (март 1999 г.). «Отслеживание нескольких предметов через окклюзию: ключи к визуальной объектности». Когнитивная психология. 38 (2): 259–90. Дои:10.1006 / cogp.1998.0698. PMID  10090804. S2CID  17447994.
  14. ^ Накаяма К. (1993-05-13). «Знаковое узкое место и слабая связь между ранней визуальной обработкой и восприятием».. В Adler K, Pointon M (ред.). Видение: кодирование и эффективность. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-44769-0.
  15. ^ Neisser U (1967). Когнитивная психология. Нью-Йорк: Appleton-Cent.
  16. ^ Вертхаймер М. (январь 1923 г.). "Untersuchungen zur Lehre von der Gestalt. II" [Исследования по обучению форме]. Психологические исследования (на немецком). 4 (1): 301–50. Дои:10.1007 / BF00410640.
  17. ^ Коффка, К. (1935). Принципы гештальт-психологии. Лондон: Routledge and Kegan Paul Ltd.
  18. ^ а б Андерсон, Норман Х. (1971). «Теория интеграции и изменение отношения». Психологический обзор. 78 (3): 171–206. Дои:10,1037 / ч0030834. ISSN  0033-295X.
  19. ^ а б Андерсон, Норман Х. (1965). «Усреднение против добавления как правило комбинации стимулов при формировании впечатления». Журнал экспериментальной психологии. 70 (4): 394–400. Дои:10,1037 / ч 0022280. ISSN  0022-1015. PMID  5826027.
  20. ^ Андерсон, Н. Х., Линднер, Р., и Лопес, Л. Л. (1973). Теория интеграции применительно к суждениям о привлекательности группы. Журнал личности и социальной психологии, 26 (3), 400-408.
  21. ^ Левин, И. П. (1974). Процессы усреднения оценок и выбора на основе числовой информации. Память и познание, 2 (4), 786-790.
  22. ^ Леон, М., Оден, Г. К., и Андерсон, Н. Х. (1973). Функциональное измерение социальных ценностей. Журнал личности и социальной психологии, 27 (3), 301-310.
  23. ^ а б c Ариэли Д. (март 2001 г.). «Видящие множества: представление по статистическим свойствам». Психологическая наука. 12 (2): 157–62. Дои:10.1111/1467-9280.00327. JSTOR  40063604. PMID  11340926. S2CID  6435925.
  24. ^ а б Чонг С.К., Трейсман А. (февраль 2003 г.). «Представление статистических свойств». Исследование зрения. 43 (4): 393–404. Дои:10.1016 / S0042-6989 (02) 00596-5. PMID  12535996.
  25. ^ а б c Dakin SC, Watt RJ (ноябрь 1997 г.). «Вычисление статистики ориентации по визуальной текстуре». Исследование зрения. 37 (22): 3181–92. Дои:10.1016 / S0042-6989 (97) 00133-8. PMID  9463699.
  26. ^ а б Альварес Г.А., Олива А. (апрель 2008 г.). «Представление простых визуальных элементов ансамбля вне фокуса внимания». Психологическая наука. 19 (4): 392–8. Дои:10.1111 / j.1467-9280.2008.02098.x. ЧВК  2587223. PMID  18399893.
  27. ^ а б Halberda J, Sires SF, Feigenson L (июль 2006 г.). «Множественные пространственно перекрывающиеся множества могут быть перечислены параллельно». Психологическая наука. 17 (7): 572–6. Дои:10.1111 / j.1467-9280.2006.01746.x. PMID  16866741.
  28. ^ Соломон Дж. А., Морган М., Чабб С. (октябрь 2011 г.). «Эффективность статистики дискриминации по размеру». Журнал видения. 11 (12): 13. Дои:10.1167/11.12.13. ЧВК  4135075. PMID  22011381.
  29. ^ Суини, Тимоти Д .; Уитни, Дэвид (октябрь 2014 г.). «Восприятие внимания толпы: ансамблевое восприятие взгляда толпы». Психологическая наука. 25 (10): 1903–1913. Дои:10.1177/0956797614544510. ISSN  0956-7976. ЧВК  4192023. PMID  25125428.
  30. ^ Суини, Тимоти Д .; Хароз, Стив; Уитни, Дэвид (2013). «Восприятие группового поведения: чувствительные механизмы кодирования ансамбля для биологического движения человеческих толп». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 39 (2): 329–337. Дои:10.1037 / a0028712. ISSN  1939-1277. PMID  22708744.
  31. ^ а б Ватаманюк С.Н., Секулер Р., Уильямс Д.В. (1989-01-01). «Восприятие направления в сложных динамических дисплеях: интеграция информации о направлении». Исследование зрения. 29 (1): 47–59. Дои:10.1016/0042-6989(89)90173-9. PMID  2773336.
  32. ^ а б Ватаманюк С.Н., Макки С.П. (февраль 1998 г.). «Одновременное кодирование направления в локальном и глобальном масштабе». Восприятие и психофизика. 60 (2): 191–200. Дои:10.3758 / BF03206028. PMID  9529903.
  33. ^ Хаберман, Джейсон; Брэди, Тимоти Ф; Альварес, Джордж А. (август 2014 г.). «Независимые механизмы обработки ансамбля для высокоуровневых и низкоуровневых функций восприятия». Журнал видения. 14 (1322). Дои:10.1167/14.10.1322.
  34. ^ Сама, Марко А; Нестор, Адриан; Не могу, Джонатан С. (май 2019 г.). «Независимость точки зрения и идентичности при обработке ансамбля лиц». Журнал видения. 19 (2): 10.1167/19.5.2.
  35. ^ а б c Goodale, Brianna M .; Альт, Николас П .; Лик, Дэвид Дж .; Джонсон, Керри Л. (ноябрь 2018 г.). «Группы с первого взгляда: воспринимающие делают вывод о социальной принадлежности в группе на основе перцептивных сводок соотношения полов». Журнал экспериментальной психологии: Общие. 147 (11): 1660–1676. Дои:10.1037 / xge0000450. ISSN  1939-2222. PMID  30372114.