Búsqueda visual de características y conjunciones

Cognitive Psychology
 

Overview

Fuente: Laboratorio de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

¿Cómo encontrar personas objetos en escenas visuales desordenados? Piense, por ejemplo, buscando las llaves en un escritorio desordenado, encontrar la fruta más maduras en el supermercado, localizar su coche cuando usted no recuerda donde se estacionó o encontrar a un viejo amigo en una puerta de salida de aeropuerto. Claramente, una comprensión de la percepción visual va a desempeñar un papel en cualquier respuestas, y más específicamente, la comprensión de la atención visual serán crucial.

Atención visual se refiere a la capacidad de enfocarse en sólo una parte de una imagen, reunir uno de procesamiento de recursos selectivamente para determinar si el que lo buscó, el destino, en la jerga experimental estándar — está presente. Para estudiar la atención y búsqueda, psicólogos experimentales han desarrollado un paradigma ampliamente utilizado conocido (como era de esperar) como la búsqueda visual.

Los psicólogos también han motivado una gran cantidad de investigación por la intuición de que cualquier buena teoría de búsqueda va a tener, para explicar por qué algunas cosas son fáciles de encontrar y otros son difíciles de encontrar. Así que en el contexto del paradigma de búsqueda visual, psicólogos perceptuales han centrado a menudo en contrastando búsquedas fáciles con más difíciles. El contraste más influyente es entre lo que los investigadores llaman la búsqueda de una función y una búsqueda de conjunto.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la psicología cognitiva. Búsqueda visual de características y conjunciones. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

1. diseño de estímulo

  1. El experimento incluye dos tipos de ensayos. En la mitad de los ensayos — los ensayos de búsqueda de la característica, los participantes deberán encontrar una barra roja entre azules. Así que hacen un conjunto de 40 exhibiciones, colocando la barra roja al azar en cada una y al azar colocar 3, 6, 9 o 12 barras azules también. El número de barras azules es la carga del distractor. Habrá igual número de ensayos (10 en este caso) para cada carga.
  2. El experimento también requiere destino ausente ensayos, ensayos que no incluyan el objetivo de la búsqueda, en este caso, la barra roja. Hacer de nuevo, 40 de ellos, incluyendo 10 para cada carga de distractor. El objetivo presente y ausencia de ensayos de carga, debería verse algo así como los ejemplos mostrados en la figura 1.
    Figure 1
    Figura 1: Muestra la muestra para búsqueda visual pop-out. Fila superior muestra los ensayos con un objetivo, una sola barra roja, presente. La fila inferior muestra los ensayos sin un objetivo o meta ausente. El número de no blancos, que son distractores, aumenta de izquierda a derecha.
  3. La otra mitad de los ensayos implica la búsqueda de la conjunción. En este caso, los observadores se buscan una barra roja que está orientada a-45 ° (es decir, inclinado hacia la izquierda, en vez de a la derecha). Otra vez, carga de distractor variará, como 3, 6, 9 o 12. Pero en este caso, los elementos interactivos en dos tipos: barras azules en un ángulo de-45 ° y las barras rojas en un ángulo de 45 ° (es decir, inclinado a la derecha). Cada ensayo incluye dos tipos de elementos interactivos, y otra vez, será destino ausente ensayos, así como (figura 2).
    Figure 2
    Figura 2: muestra de muestra para la búsqueda visual conjunto. Fila superior muestra los ensayos con un objetivo, presentar una barra roja orientada hacia la izquierda. La fila inferior muestra los ensayos sin un objetivo o meta ausente. El número de no blancos, que son distractores, aumenta de izquierda a derecha.

2. procedimiento

  1. Ejecute las característica búsqueda y conjuntamente buscar ensayos en bloques separados. Algunos participantes realizan función primero, y los otros hacen conjunción primero. El procedimiento básico es el mismo para ambos tipos de ensayos.
  2. El experimento de la secuencia, entrelazado al azar distractor y presente ausente ensayos cargas, para que el experimento estará formada por una secuencia de ensayos impredecibles.
  3. En cada ensayo, estímulos de la pantalla hasta que el participante indique si un objetivo está presentan o ausente en ese juicio. Asignar una clave, la am' clave para presentar las respuestas y la tecla 'Z' a la ausencia de respuestas.
  4. Tienen lo participante responden como rápidamente como sea posible, pero sin cometer errores.
  5. Utilizando un paquete de software experimental, como ePrime o un entorno de programación como MATLAB, registrar la respuesta de los participantes en cada ensayo, junto con su tiempo de respuesta. Esta manera, puede verificar que el participante respondió correctamente y también ver cuánto tiempo tomó.

3. Análisis

  1. Al final del experimento, los datos de salida en una hoja de cálculo. Incluyen el que los participantes respondieron correctamente, su tiempo de respuesta y los parámetros de cada ensayo, es decir, fue un regalo o un ensayo ausente, en el bloque de búsqueda de función o conjunto y con cuántos elementos interactivos.
  2. Promedio juntos los tiempos de respuesta de los participantes en todos el objetivo presentan ensayos, en función de la condición (característica vs conjuntamente) y carga de distractor.
  3. Tenga en cuenta que los resultados de la meta ausente ensayos no Haz analizados. Los que se incluyen porque, de lo contrario, el participante podría simplemente golpear 'presente' en cada ensayo sin encontrar el objetivo. Mira el rendimiento general sin embargo, para asegurarse de que el participante estaba prestando atención y haciendo lo mejor. Generalmente, si un participante es inferior al 75% correcto en ausencia de ensayos, no se analizan los datos de tiempo de respuesta.
  4. Las principales cuestiones analíticas refieren a las diferencias en tiempo de respuesta entre los ensayos de búsqueda conjunto y función. Tiempos de respuesta sean considerablemente más largos para los ensayos de búsqueda de conjunto como distractor carga aumenta. Pero debe ser relativamente inafectadas en ensayos de búsqueda de función.

Atención visual se refiere a la capacidad de enfocarse en sólo una parte de una imagen. Para estudiar cómo personas asisten a los objetos en escenas visuales desordenados, psicólogos utilizan un paradigma de búsqueda visual.

A menudo, experimentos de búsqueda visual pueden ayudar a los investigadores a explicar por qué algunos objetos son fáciles de encontrar y otros más difíciles.

Utilizando el paradigma de búsqueda visual, este video muestra cómo diseñar y determinar los estímulos para los experimentos, , así como realizar, analizar e interpretar resultados.

Para el diseño de los estímulos, componen un par de condiciones que son muy similares en cuanto a contenido de la pantalla, pero varían en cuanto a la dificultad de la búsqueda. Considere el ejemplo contraste clásico entre la 'Función de búsqueda' y 'Buscar conjuntamente.'

En la condición de la característica de búsqueda, diseño de ensayos en los que una sola característica distingue un objetivo entre sus vecinos, conocido como los elementos interactivos. Aquí, el objetivo es una barra roja, y todos los elementos interactivos son barras azules. El participante debe eficientemente encontrar el objetivo, como "sale" rápidamente, incluso cuando aumenta la carga de distractor de tres, seis, nueve o 12 barras azules.

En la condición de búsqueda de conjunto, diseño de ensayos en los que el destino comparte similitudes con elementos interactivos. Aquí, una barra roja objetivo está orientada a-45 °, y rojos y azules los elementos interactivos están orientados a + 45 °. En este caso, el participante debe encontrar la búsqueda más difícil debido a las similitudes no proporcionan un efecto "pop out".

Dentro de cada condición de búsqueda, crear dos grupos de 40 ensayos donde el objetivo está presente o ausente. Asegúrese de incluir 10 ensayos con cada carga de distractor de tres, seis, nueve o 12 bares. Todos los ensayos para garantizar secuencias impredecibles para cada tipo de búsqueda al azar de la interpolación.

Para comenzar el experimento, empezar por las función de búsqueda y buscar conjuntamente las tareas en ejecución. Utilice un diseño contrapesado, para que algunos participantes comenzará con la función de búsqueda, mientras que otros completan conjuntamente buscar primero.

Con el participante sentado frente a la computadora, asignar el am' para representar respuestas presente destino y la 'Z' para destino ausente las respuestas. Indicar al participante que él o ella debe presionar las teclas respectivas para completar cada prueba lo antes posible, tratando de no cometer errores.

Durante cada ensayo, captar si la respuesta del participante fue correcta o incorrecta, así como el tiempo de respuesta. Salida de los resultados en una hoja de cálculo.

Después de que el participante ha completado ambos tipos de búsqueda, examinar el desempeño para la meta ausente ensayos para asegurarse de que el participante estaba prestando atención. Excluir a cualquier participante que realiza menos del 75% correcto en estos ensayos.

Una vez que ha comprobado desempeño criterio, promedio juntos los tiempos de respuesta de cada participante para todos el objetivo presentan ensayos, en función de la condición de búsqueda (característica vs conjuntamente) y carga de distractor.

Los datos se graficaron entonces trazando los tiempos de respuesta media en cargas de distractor para las condiciones de búsqueda de funciones y conjunción. Los tiempos de respuesta para la tarea de búsqueda de la característica son relativamente inafectados por carga de distractor. En cambio, tiempos de respuesta de búsqueda conjuntamente aumentan linealmente con la carga de distractor. Además, ambas búsquedas toman unos 200 ms con el mínimo de tres elementos interactivos presentes. Esto sugiere que un período uniforme de tiempo es necesario para iniciar la búsqueda y hacer una respuesta.

Ahora que está familiarizado con la configuración de un experimento de búsqueda visual, se puede aplicar este enfoque para responder a preguntas de investigación más específicas.

Uno de los principales retos que enfrenta nuestro sistema visual consiste en la integración compleja de múltiples características visuales. Encontrar una barra roja entre los azul es fácil, porque sólo la información del color es relevante.

Sin embargo, al encontrar un objeto que tiene varias características diferentes, como la orientación y color, más atención debe utilizar para atar esas características juntos.

Por ejemplo, los investigadores aplican propiedades de búsqueda visual para mejorar cómo médicos buscar ciertos signos reveladores cuando miran una radiografía o una resonancia magnética.

Además, el enfoque de búsqueda visual afecta cómo personal TSA de búsqueda a través de las exploraciones de equipaje de pasajeros en el aeropuerto.

Sólo ha visto la introducción de Zeus en llevar a cabo un experimento de búsqueda visual. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo hacer que estímulos de búsqueda visual para dos tipos diferentes de condiciones de búsqueda visual, cómo llevar a cabo el experimento y finalmente cómo analizar e interpretar los resultados.

También debe tener una idea sobre el tipo de atención que se requiere cuando usted está buscando las llaves en un escritorio desordenado o encontrar la fruta más maduras en el supermercado.

¡Gracias por ver!

Results

Tenga en cuenta que los tiempos de respuesta en ensayos de búsqueda de función son relativamente inafectados por carga de distractor (figura 3). En cambio, tiempos de respuesta de búsqueda conjunto aumentan linealmente. De hecho, la pendiente de esa función describe la cantidad de tiempo de búsqueda extra tarda, en promedio, cada distractor adicional en la escena. En este caso, parece que unos 50 ms por artículo. Del mismo modo, ambas búsquedas toman unos 200 ms con sólo tres elementos interactivos presentes. Esto sugiere que un período uniforme de tiempo es necesario para obtener un curso de búsqueda y hacer una respuesta.

La diferencia entre la búsqueda de funciones y conjunción sugiere cómo uno de los desafíos que enfrenta el sistema visual humano consiste en unir diferentes tipos de información. Es fácil encontrar una barra roja entre los azules, hace estallar hacia fuera, porque sólo un tipo de información es relevante: color. Pero encontrar algo que se define por múltiples tipos de funciones: en este caso, la orientación y el color — necesita atención a unen esas características.

Figure 3
Figura 3: tiempos de respuesta en función de la carga de distractor en objetivo presentan ensayos. Función de búsqueda y conjuntamente las condiciones de búsqueda se muestran en círculos verdes y triángulos amarillos, respectivamente.

Applications and Summary

En la búsqueda de cómo visual reales, comprensión trabaja tiene muchas aplicaciones importantes. Por ejemplo, programas de investigación están aplicando actualmente la comprensión de la búsqueda visual en el laboratorio para comprender y mejorar cómo los médicos buscar para ciertas firmas delatoras cuando miran una radiografía o una resonancia magnética. Programas de investigación relacionados miran cómo personal TSA de búsqueda a través de las exploraciones de equipaje de pasajeros en el aeropuerto, y hasta cómo atletas localizar sus compañeros de equipo en un campo.

1. diseño de estímulo

  1. El experimento incluye dos tipos de ensayos. En la mitad de los ensayos — los ensayos de búsqueda de la característica, los participantes deberán encontrar una barra roja entre azules. Así que hacen un conjunto de 40 exhibiciones, colocando la barra roja al azar en cada una y al azar colocar 3, 6, 9 o 12 barras azules también. El número de barras azules es la carga del distractor. Habrá igual número de ensayos (10 en este caso) para cada carga.
  2. El experimento también requiere destino ausente ensayos, ensayos que no incluyan el objetivo de la búsqueda, en este caso, la barra roja. Hacer de nuevo, 40 de ellos, incluyendo 10 para cada carga de distractor. El objetivo presente y ausencia de ensayos de carga, debería verse algo así como los ejemplos mostrados en la figura 1.
    Figure 1
    Figura 1: Muestra la muestra para búsqueda visual pop-out. Fila superior muestra los ensayos con un objetivo, una sola barra roja, presente. La fila inferior muestra los ensayos sin un objetivo o meta ausente. El número de no blancos, que son distractores, aumenta de izquierda a derecha.
  3. La otra mitad de los ensayos implica la búsqueda de la conjunción. En este caso, los observadores se buscan una barra roja que está orientada a-45 ° (es decir, inclinado hacia la izquierda, en vez de a la derecha). Otra vez, carga de distractor variará, como 3, 6, 9 o 12. Pero en este caso, los elementos interactivos en dos tipos: barras azules en un ángulo de-45 ° y las barras rojas en un ángulo de 45 ° (es decir, inclinado a la derecha). Cada ensayo incluye dos tipos de elementos interactivos, y otra vez, será destino ausente ensayos, así como (figura 2).
    Figure 2
    Figura 2: muestra de muestra para la búsqueda visual conjunto. Fila superior muestra los ensayos con un objetivo, presentar una barra roja orientada hacia la izquierda. La fila inferior muestra los ensayos sin un objetivo o meta ausente. El número de no blancos, que son distractores, aumenta de izquierda a derecha.

2. procedimiento

  1. Ejecute las característica búsqueda y conjuntamente buscar ensayos en bloques separados. Algunos participantes realizan función primero, y los otros hacen conjunción primero. El procedimiento básico es el mismo para ambos tipos de ensayos.
  2. El experimento de la secuencia, entrelazado al azar distractor y presente ausente ensayos cargas, para que el experimento estará formada por una secuencia de ensayos impredecibles.
  3. En cada ensayo, estímulos de la pantalla hasta que el participante indique si un objetivo está presentan o ausente en ese juicio. Asignar una clave, la am' clave para presentar las respuestas y la tecla 'Z' a la ausencia de respuestas.
  4. Tienen lo participante responden como rápidamente como sea posible, pero sin cometer errores.
  5. Utilizando un paquete de software experimental, como ePrime o un entorno de programación como MATLAB, registrar la respuesta de los participantes en cada ensayo, junto con su tiempo de respuesta. Esta manera, puede verificar que el participante respondió correctamente y también ver cuánto tiempo tomó.

3. Análisis

  1. Al final del experimento, los datos de salida en una hoja de cálculo. Incluyen el que los participantes respondieron correctamente, su tiempo de respuesta y los parámetros de cada ensayo, es decir, fue un regalo o un ensayo ausente, en el bloque de búsqueda de función o conjunto y con cuántos elementos interactivos.
  2. Promedio juntos los tiempos de respuesta de los participantes en todos el objetivo presentan ensayos, en función de la condición (característica vs conjuntamente) y carga de distractor.
  3. Tenga en cuenta que los resultados de la meta ausente ensayos no Haz analizados. Los que se incluyen porque, de lo contrario, el participante podría simplemente golpear 'presente' en cada ensayo sin encontrar el objetivo. Mira el rendimiento general sin embargo, para asegurarse de que el participante estaba prestando atención y haciendo lo mejor. Generalmente, si un participante es inferior al 75% correcto en ausencia de ensayos, no se analizan los datos de tiempo de respuesta.
  4. Las principales cuestiones analíticas refieren a las diferencias en tiempo de respuesta entre los ensayos de búsqueda conjunto y función. Tiempos de respuesta sean considerablemente más largos para los ensayos de búsqueda de conjunto como distractor carga aumenta. Pero debe ser relativamente inafectadas en ensayos de búsqueda de función.

Atención visual se refiere a la capacidad de enfocarse en sólo una parte de una imagen. Para estudiar cómo personas asisten a los objetos en escenas visuales desordenados, psicólogos utilizan un paradigma de búsqueda visual.

A menudo, experimentos de búsqueda visual pueden ayudar a los investigadores a explicar por qué algunos objetos son fáciles de encontrar y otros más difíciles.

Utilizando el paradigma de búsqueda visual, este video muestra cómo diseñar y determinar los estímulos para los experimentos, , así como realizar, analizar e interpretar resultados.

Para el diseño de los estímulos, componen un par de condiciones que son muy similares en cuanto a contenido de la pantalla, pero varían en cuanto a la dificultad de la búsqueda. Considere el ejemplo contraste clásico entre la 'Función de búsqueda' y 'Buscar conjuntamente.'

En la condición de la característica de búsqueda, diseño de ensayos en los que una sola característica distingue un objetivo entre sus vecinos, conocido como los elementos interactivos. Aquí, el objetivo es una barra roja, y todos los elementos interactivos son barras azules. El participante debe eficientemente encontrar el objetivo, como "sale" rápidamente, incluso cuando aumenta la carga de distractor de tres, seis, nueve o 12 barras azules.

En la condición de búsqueda de conjunto, diseño de ensayos en los que el destino comparte similitudes con elementos interactivos. Aquí, una barra roja objetivo está orientada a-45 °, y rojos y azules los elementos interactivos están orientados a + 45 °. En este caso, el participante debe encontrar la búsqueda más difícil debido a las similitudes no proporcionan un efecto "pop out".

Dentro de cada condición de búsqueda, crear dos grupos de 40 ensayos donde el objetivo está presente o ausente. Asegúrese de incluir 10 ensayos con cada carga de distractor de tres, seis, nueve o 12 bares. Todos los ensayos para garantizar secuencias impredecibles para cada tipo de búsqueda al azar de la interpolación.

Para comenzar el experimento, empezar por las función de búsqueda y buscar conjuntamente las tareas en ejecución. Utilice un diseño contrapesado, para que algunos participantes comenzará con la función de búsqueda, mientras que otros completan conjuntamente buscar primero.

Con el participante sentado frente a la computadora, asignar el am' para representar respuestas presente destino y la 'Z' para destino ausente las respuestas. Indicar al participante que él o ella debe presionar las teclas respectivas para completar cada prueba lo antes posible, tratando de no cometer errores.

Durante cada ensayo, captar si la respuesta del participante fue correcta o incorrecta, así como el tiempo de respuesta. Salida de los resultados en una hoja de cálculo.

Después de que el participante ha completado ambos tipos de búsqueda, examinar el desempeño para la meta ausente ensayos para asegurarse de que el participante estaba prestando atención. Excluir a cualquier participante que realiza menos del 75% correcto en estos ensayos.

Una vez que ha comprobado desempeño criterio, promedio juntos los tiempos de respuesta de cada participante para todos el objetivo presentan ensayos, en función de la condición de búsqueda (característica vs conjuntamente) y carga de distractor.

Los datos se graficaron entonces trazando los tiempos de respuesta media en cargas de distractor para las condiciones de búsqueda de funciones y conjunción. Los tiempos de respuesta para la tarea de búsqueda de la característica son relativamente inafectados por carga de distractor. En cambio, tiempos de respuesta de búsqueda conjuntamente aumentan linealmente con la carga de distractor. Además, ambas búsquedas toman unos 200 ms con el mínimo de tres elementos interactivos presentes. Esto sugiere que un período uniforme de tiempo es necesario para iniciar la búsqueda y hacer una respuesta.

Ahora que está familiarizado con la configuración de un experimento de búsqueda visual, se puede aplicar este enfoque para responder a preguntas de investigación más específicas.

Uno de los principales retos que enfrenta nuestro sistema visual consiste en la integración compleja de múltiples características visuales. Encontrar una barra roja entre los azul es fácil, porque sólo la información del color es relevante.

Sin embargo, al encontrar un objeto que tiene varias características diferentes, como la orientación y color, más atención debe utilizar para atar esas características juntos.

Por ejemplo, los investigadores aplican propiedades de búsqueda visual para mejorar cómo médicos buscar ciertos signos reveladores cuando miran una radiografía o una resonancia magnética.

Además, el enfoque de búsqueda visual afecta cómo personal TSA de búsqueda a través de las exploraciones de equipaje de pasajeros en el aeropuerto.

Sólo ha visto la introducción de Zeus en llevar a cabo un experimento de búsqueda visual. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo hacer que estímulos de búsqueda visual para dos tipos diferentes de condiciones de búsqueda visual, cómo llevar a cabo el experimento y finalmente cómo analizar e interpretar los resultados.

También debe tener una idea sobre el tipo de atención que se requiere cuando usted está buscando las llaves en un escritorio desordenado o encontrar la fruta más maduras en el supermercado.

¡Gracias por ver!

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