December 14th, 2006
בדיקת רגישות חזותית לטאות באמצעות פרדיגמה התניה אופרנטית המעסיקה וידאו השמעה אקראית של נקודה kinematograms ו ממוחשבת חסרי חוליות.
היי, אני קווין וו מהמרכז למחקר אינטגרטיבי של התנהגות בעלי חיים באוניברסיטת מקווארי כאן בסידני, אוסטרליה. במאמר מבוסס וידאו זה, אני הולך לדבר על בדיקת רגישות לתנועה ולטאות. וכשאני מדבר על בדיקת רגישות לתנועה, אני מדבר על שימוש בפרדיגמת התניה הפעלה.
וכשאני מדבר על עליון והתנייה, זה כאשר אתה לוקח נושא, משתתף בעל חיים או אדם ומלמד אותו את המאפיינים של אובייקט שבו הוא מקווה ללמוד ולהגיב כראוי כאשר האובייקט מוצג ומקווים לקבל חיזוק לתגובה זו. כעת, הצעת התניה מאפשרת לנו בדרך כלל להבין שני דברים. ראשית, זה מאפשר לנו להבין חיישן או יכולת למידה וזיכרון, ושנית, זה מאפשר לנו להבין את היכולת החושית של אותו אדם או מין מסוים.
עכשיו בדיקת רגישות לתנועה ולמידה וזיכרון ולטאות הייתה די קשה עד כדי כך שיש פרמטרים מסוימים שהיה קשה לחשוף. האחת היא שללטאות יש קושי רב בהקמת מערכת מוטיבציה מסוימת, כמו גם במציאת החיזוק הנכון כדי לשמור על העניין שלהן במשימות העומדות על הפרק: כאן נשתמש בלטאת ג'קי כמין מודל שבו ניתן לבחון הן למידה והן זיכרון, ובמיוחד רגישות לתנועה. לטאות ג'קי הן מין מקומי באוסטרליה שהן מאוד מסתוריות אך פעילות במהלך היום, אך ניתן לאפיין אותן בתצוגות חזותיות סטריאוטיפיות מאוד המשמשות לתקשורת חברתית.
ואני רואה תצוגות חזותיות שהופכות את המין המסוים הזה לוויזואלי למדי. אז מה שאנחנו הולכים להדגים בסרטון הזה הוא שלא רק שג'קי דרגונים יכולים ללמוד והם יכולים לזכור דברים מסוימים, אלא שיש להם רמה גבוהה למדי של רגישות. בנוסף, אני מקווה להדגים שג'קי ליז יכולה לשמש גם עבור או כמין מודל למשימות מסוימות אחרות.
כפי שראינו קודם, גרמים אקראיים מלוחים מאוד ומפעילים את מערכת הראייה. הם אינם עוסקים בזיהוי, הם אינם דומים לשום דבר בעל משמעות ביולוגית ויש טכניקות פסיכופיזיקה קלאסיות הן בתפיסה האנושית והן בתפיסת בעלי החיים. וכשאנחנו מדברים על פסיכופיזיקה, אנחנו באמת מדברים על הבנת המאפיינים או התכונות של צליל או אובייקט.
תגובות של נבדק או משתתף בעל חיים מאפשרות לנו להבין אילו ספים שמאפיינים מסוימים אלה נשמעים או נראים, וזה נותן לנו הבנה של התפיסה החושית של אורגניזמים אלה. הנה דוגמה למה ש-VPX יכול לעשות. בדוגמה הזו, יש לנו עיגול פנימי עם נקודות שמגיעות לכיוון החזית, אבל ברקע יש לנו נקודות אקראיות.
V PPIC X מאפשר לך ליצור סדרה של אשליות שונות בהן ניתן לבדוק מאפיינים שונים של תפיסה חושית. בנוסף למאפיינים אלה, הוא מאפשר לנו לשלוט בדברים כמו קוהרנטיות, שהיא כיוון התנועה וגם מהירות הנקודות הללו. Final Cut Pro היא תוכנית לעריכת וידאו הזמינה מאפל.
ישנם שלושה חלקים עיקריים של Cut Pro הסופי. על הקנבס אתה רואה את הרצף שלך בזמן שהוא נבנה. ציר הזמן הוא המקום שבו אתה ממקם כל חלק ברצף או כל קטע ויכול להציג אותו כפי שהוא, כפי שכתוב על ציר זמן, והסל מאפשר אחסון מרובה של רצפים או רצפים שיש לשים בציר הזמן.
כל רצפי הנקודות הושלמו באמצעות Final Cut Pro. כל הרצפים שתוכננו בתחילה ב-VIX מיובאים לפח. בתצוגת בד הציור ניתן לראות דוגמה לניסוח הנקודות.
עם זאת, כל הנקודות נבנות באמצעות ציר הזמן. אז הנה אתם יכולים לראות את הדוגמה שלנו מראה 2.5 שניות של קוהרנטיות של 0% בהתחלה ואחריהם חמש שניות של הגירוי המשתנה, ואז לבסוף 7.5 שניות של קוהרנטיות של מאה אחוז. כעת תראה דוגמאות למהירות נקודה משתנה וקוהרנטיות נקודות.
המהירות שוב נמדדת במעלות לשנייה, וקוהרנטיות היא אחוז הנקודות הנעות בכיוון שמאל או ימין. זוהי דוגמה לרצף נקודות שהושלם. כל הנקודות כאן נעות במהירות של 10 מעלות לשנייה.
בהתחלה 2.5 שניות מוצגות עם 0% קוהרנטיות. בדוגמה זו בשלב המשתנה, 40% מהנקודות ינועו שמאלה בחמש השניות הבאות. לאחר מכן יבואו 7.5 שניות של קוהרנטיות של מאה אחוז בכיוון שמאל.
הרצף הכולל הוא 15 שניות. ההתקנה שלנו כללה שלוש אסדות להפעלת וידאו. על המסך המרכזי הוצגו המונוגרמות האקראיות של נקודות.
על המסכים הסמוכים יוצגו החיזוקים המשניים ברגע שהנושא יבחר נכון. ה-IMAX שנראה כאן בצד ימין אחסן את כל קטעי הווידיאו בתצוגות. המצלמה, שהייתה ממוקמת מעל זירת הבדיקות, צולמה ותועדה בווידיאו ונראתה בעינית ובמכשיר וידאו.
כל הרצפים הדיגיטליים הומרו מאנלוגי באמצעות קופסת קנאביס. חיזוקים משניים נוצרו באמצעות פריסת LightWave גרסה 8.3. LightWave הוא כלי אנימציה תלת מימדי המאפשר לנו לבנות סצנות בהן נוצרות אנימציות אלה.
ישנם שני מאפיינים מיוחדים של פריסת גלי אור. הראשון הוא מצלמה והיכן שניתן לראות את האובייקט, השני הוא אור והאור או האורות הללו יאירו את האזור בו האובייקט נראה. בחרנו שלושה חסרי חוליות מונפשים לשימוש כחיזוק משני.
אלה היו צרצר, קרדית ועכביש. חסרי החוליות האלה היו די דומים למה שהנבדקים האלה היו רואים בטבע. התנועות של חסרי החוליות הללו הועתקו גם מתנועות ריאליסטיות, צולמו והוקלטו באמצעות מצלמת וידיאו דיגיטלית.
זהו מערך הבדיקה הבסיסי שלנו. העיגול האדום מזהה את הנושא שלנו. בתחילה. הנבדק יגיד 2.5 שניות של 0% קוהרנטיות על המסך שלפניו.
לאחר 2.5 שניות של קוהרנטיות של 0%, הנושא יוצג חמש שניות שבהן מהירות הנקודה והקוהרנטיות ישתנו. בתוך התקופה הקריטית הזו של חמש השניות הנבדקים אמורים לבחור את המוניטור השמאלי או הימני. בהתבסס על וריאציות במאפיינים חזותיים אלה, היכולת לבחור את הצג הנכון מספקת לנו הבנה של היכולת החושית שלהם.
בדוגמה זו, הנבדקים צפויים לעבור לצג השמאלי מכיוון שהנקודות נעות במאה אחוז. במהלך תקופה זו, הנבדק צפוי להשתמש במידע שנרכש מהנקודות הנעות ולעבור לצג השמאלי. במהלך התקופה הקריטית של חמש השניות, הנבדק שלנו צריך לבחור את המוניטור המתאים.
במקרה זה זה צריך להיות הצג השמאלי. לאחר מכן, לאחר 7.5 שניות, אם הנבדק בחר את המוניטור המתאים, יוצג לו מחזק משני ובמקרה זה, המחזק המשני שלנו הוא חסר חוליות סייבר. בסעיף הבא, תראה את ההשלמה של איך נראית גירסת ניסיון בפועל.
ניסיונות מוקדמים לבסס הליך אמין זה לא צלחו ויש לכך כמה סיבות. ראשית, לא היו חיזוקים ראשוניים. שנית, במקום חסרי חוליות סייבר, צילומי לטאה המציגים תצוגות חברתיות שימשו כאוכף משני.
ושלישית, שאורכו של כל משפט היה ארוך מדי. כל אחד מהגורמים הספציפיים הללו מנע מהנבדקים לרכוש מקריות ולמעשה הגביר את התצוגות המרתיעות בין הנבדקים עצמם. אני מאמין שאלה הם הגורמים שבוטלו עכשיו ואם לא שונו, ולכן מנעו מהנבדקים לרכוש את המקרה.
עכשיו הקמנו נוהל מוצלח וזה היה במידה רבה תהליך של ניסוי וטעייה, ולמרות שליז ידועה לשמצה בכך שהיא די קשה ביצירת נהלי אופרה מסוימים, שיטה זו הייתה מוצלחת ואמינה למדי. אז לא רק שאנחנו יכולים לחקור תקשורת חזותית ורגישות חזותית ולטאות ג'קי, אלא בהחלט ייתכן שאנחנו יכולים ליישם את המתודולוגיה הזו על לטאות אחרות ומינים אחרים בכל כך הרבה. אנו יכולים ליישם מתודולוגיה זו גם על היבטים אחרים של הראייה.
אנו יכולים ליישם גם על שיטות חושיות אחרות כגון קליטה כימית של שמיעה ותפיסת מישוש.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מחקר זה חוקר את הרגישות הויזואלית בלטאות באמצעות פרדיגמת תנאי אופרנטים. המתודולוגיה כוללת השמעת וידאו של קינמטוגרמות נקודות אקראיות וחסרי חוליות שנוצרו במחשב כדי להעריך את הרגישות לתנועה.