Visual aprendizaje estadístico

Cognitive Psychology

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Overview

Fuente: Laboratorio de Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

El entorno visual contiene enormes cantidades de información que implican a las relaciones entre objetos en el espacio y el tiempo; algunos objetos son más propensos a aparecer en las cercanías de otros objetos. Aprendizaje de estas regularidades puede apoyar una amplia gama de procesamiento visual, incluyendo reconocimiento de objetos. Como era de esperar, entonces, los seres humanos parecen aprender estas regularidades automáticamente, rápidamente y sin conciencia. El nombre de este tipo de aprendizaje implícito es visual aprendizaje estadístico. En el laboratorio, se estudia con un paradigma de codificación incidental: los participantes observar un flujo de objetos absurdo y completar una tarea de cubierta, una tarea no relacionada con la estructura estadística subyacente en la corriente. Pero estructura estadística está presente y posterior a un período corto de la exposición, tan corto como 10 min en algunos experimentos, una prueba de conocimiento revela el grado de aprendizaje de los participantes.

Este video demostrará métodos estándar para inducir y probar visual aprendizaje estadístico.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la psicología cognitiva. Visual aprendizaje estadístico. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

1. generar un conjunto de objetos de absurdo y organizarlos en una estructura de trío.

  1. Aprendizaje estadístico con frecuencia visual se estudia con objetos simples como el siguiente. Generar un conjunto de objetos y luego agruparlas en tríos (figura 1).
    Figure 1
    Figura 1. Estímulos de muestra se agrupan en tríos para visual aprendizaje estadístico. En el segmento de aprendizaje de un experimento, tríos aparecerán en orden aleatorio, pero los elementos dentro de un trío siempre aparecerán en orden, con el elemento en la izquierda que aparece primero seguido sucesivamente por los elementos a su derecha.

2. secuencia del experimento.

  1. Secuencia de la experiencia con software como el e-Prime, o mediante una biblioteca de rutinas como la psicofísica Toolbox en MATLAB, o PsycoPy para Python.
  2. Se muestran los objetos de absurdo en el centro de la pantalla, uno-en-un-tiempo, para 250 ms.
  3. Indicar al programa para mostrar siempre los miembros de un trío en secuencia y a elegir que trío de mostramos aleatoriamente, terminar con secuencias similares a la figura 2.
    Figure 2
    Figura 2. Muestra de aprendizaje secuencia de aprendizaje estadístico visual. Las tres mellizas aparecen en un orden aleatorio tal que la probabilidad de transición para los elementos de las diferentes secuencias es de 0.33, mientras que la probabilidad de transición dentro de una secuencia es 1.
  4. Tenga en cuenta que porque tríos siempre aparecen en secuencia, la probabilidad de transición entre los elementos de un trío es siempre 1. Pero porque las transiciones entre trillizos son seleccionadas al azar, las probabilidades de transición entre los elementos sin relación considerablemente inferiores, generalmente ideado por 0.33.
  5. Por último, construir en una tarea de la cubierta. Indicar al programa que hacer uno de los objetos en rojo, en lugar de gris. El programa hará sobre 20 veces en el transcurso de un experimento de 10 minutos, seleccionando los momentos al azar. Tarea del participante es pulsar una tecla cada vez que un objeto se muestra en gris, pero retener una respuesta siempre que sea rojo. Esto mantendrá a los estímulos.

3. prueba familiaridad

  1. Escribir un programa separado para la prueba de la familiaridad. En cada ensayo de la prueba, el programa selecciona al azar uno de los tríos reales, y que genera al azar un nuevo triplete de los mandantes de los tríos reales. Estos trillizos generados al azar se llaman 'hojas'.
  2. Son muestra de lado a lado, y el participante debe indicar que es más familiar por presionar una tecla.
  3. El experimento debe incluir unos 30 ensayos de prueba de la familiaridad.
  4. Las instrucciones para la prueba de conocimiento son importantes. Debe incluir algo como esto: "me gustaría hacer una tarea más antes del experimento. Sólo debe tomar cinco minutos. Probablemente no lo cuenta, pero en la secuencia de las formas que acabas de ver, que algunas formas eran más propensos a aparecer después de otros. Ahora te mostraré dos conjuntos de formas de la experiencia, y necesita sólo pulsar la tecla 1 o la tecla 2 para avisarme que agrupación es más familiar para usted. No se puede sentir que usted ya sea reconoce. En todos los ensayos, quiero ir con su tripa y supongo que si tienes que."

Aprendiendo estructuras regularidades-la estadísticas de objetos en nuestro mundo externo-es una parte importante del proceso visual.

Los objetos de nuestro entorno visual ocurren en las dimensiones de espacio y tiempo. Algunos objetos son más propensos a aparecer junto a otros, como una taza de café junto a un equipo.

Tales ocurrencias proporcionan regularidades que admiten reconocimiento de objeto predecible, en el que los seres humanos aprenden automáticamente y rápidamente, sin conciencia.

Este video muestra cómo configurar y realizar un experimento visual aprendizaje estadística usando un paradigma de codificación incidental, así como analizar los datos e interpretar los resultados.

En este experimento, los conjuntos de estímulos de objetos absurdo agrupan en tríos-están en el centro de una pantalla de ordenador, uno a la vez, de 250 ms.

Para establecer las regularidades objetos estructura la estadísticas dentro de un trío se muestran siempre en la misma secuencia, pero el orden de los trillizos se presenta al azar.

Así, la probabilidad de transición entre los elementos de un determinado triplete siempre es 1, mientras que las probabilidades de transición entre los elementos sin relación son considerablemente más bajas.

Con el fin de exponer a los participantes a las secuencias de objetos, una tarea de cubierta se utiliza con objetos de colores. En este caso, los participantes se les pide hacer una respuesta cuando los objetos son gris y retener los objetos aleatoriamente aparecen rojos.

Una vez finalizada la tarea de la cubierta, los participantes reciben una tarea de conocimiento para poner a prueba el grado de codificación de los objetos anteriores de absurdo. Durante cada ensayo de familiaridad, tríos antes consultados al azar presentan junto con el recién generados trillizos, denominados láminas.

Ahora, los participantes se les pide identificar que sistema es más familiar. Entonces, la variable dependiente es el número de veces que los participantes identifican correctamente las trillizas previo como más familiar, más que las hojas.

Si no hay aprendizaje ocurre durante la fase inicial de codificación, el real y trillizos de hoja serían elegidos el mismo número de veces. Por otro lado, si se produjo aprendizaje, las trillizas reales serán escogidas con mayor frecuencia que las hojas.

Antes de que el participante llegue, verifique que se han generado los estímulos y los parámetros de codificación que se utilizará.

Para comenzar el experimento, saludar a los participantes en el laboratorio y explique los procedimientos generales que se utilizarán para la tarea.

Tienen los participantes se sientan cómodamente frente al monitor de la computadora y teclado. Explicar que cuando un objeto gris aparece en la pantalla debe presionar la tecla 'J', y cuando aparecen objetos rojo debe retener las respuestas.

Una vez que el participante comprenda las reglas de la tarea, iniciar la primera parte del experimento, la fase de codificación incidental. Exponer a los participantes a las secuencias de objeto durante 10 minutos.

Después del período corto de la exposición, explica que hay una tarea más para completar en un periodo de 5 minutos. Instruir al participante que podrá ver dos juegos de trillizos y pulse la tecla 1 o la 2-para indicar que agrupación es más familiar. Les digo que debe supongo que si no reconocen bien.

Después de confirmar que el participante está listo para comenzar, comenzar los ensayos 30 familiaridad.

Para analizar los datos en la fase de familiaridad, anotar cada ensayo donde el participante eligió el trío familiar como correcta y el trío de hoja como incorrecto.

Para visualizar los resultados, el gráfico la media de las respuestas correctas por ciento entre los participantes. Porque oportunidad rendimiento es 50%, tenga en cuenta que se produjo aprendizaje estadístico visual, como los participantes identificaron correctamente los objetos familiares alrededor del 70% del tiempo.

Ahora que está familiarizado con los métodos de inducción y prueba visual aprendizaje estadístico, echemos un vistazo a otras formas experimentales psicólogos utilizan estadísticas para investigar el aprendizaje.

El paradigma se puede traducir en más amplias clases de mecanismos de aprendizaje sensoriales que incluyen el dominio auditivo. Por ejemplo, los bebés y niños utilizan estadísticas auditivas en la formación temprana de lenguaje porque los sonidos y las letras en un idioma tienden a aparecer con fiabilidad relaciones estadísticas.

En otro experimento, los investigadores investigan las asociaciones entre letras y colores pueden ser implícita o inconscientemente aprendí. Durante varios días, los participantes leer los textos que fueron personalizados para tener cuatro cartas distintamente coloreados.

Cuando se le pide que identifique el color de las letras presentadas en una pantalla, los participantes fueron más rápida y precisa para los pares de color de letra que fueron los mismos que en el texto modificado para requisitos particulares. Esto sugiere que la estructura estadística de las letras color implícitamente supo.

Sólo ha visto introducción de Zeus a visual aprendizaje estadístico. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo configurar y realizar el experimento, así como analizar y evaluar los resultados.

¡Gracias por ver!

Results

Porque cada prueba de conocimiento incluye un trío y una hoja (un generada aleatoriamente no-trío), rendimiento de oportunidad general es 50%. Puntuación de cada ensayo en cuanto a si el participante eligió al trío o el papel como más familiares y seleccionando tríos más de la mitad del tiempo constituye una manifestación de aprendizaje estadístico. Después de 10-20 participantes, juntos el tipo medio de elegir el trío familiar entre todos los participantes. Un simple gráfico de barras es una buena manera de visualizar el efecto principal (figura 3).

Figure 3
Figura 3. Aprendizaje estadístico tasa medida por identificación del trío en una prueba de conocimiento. 50% es el rendimiento de oportunidad, igual familiaridad con trillizos y láminas.

Applications and Summary

Visual aprendizaje estadístico se ha utilizado como punto de partida para la investigación de una variedad de problemas en el aprendizaje, percepción y memoria. Se trata de la influencia y la necesidad de atención para el aprendizaje, las áreas del cerebro implicadas en el reconocimiento visual memoria y objeto implícito, así como diferencias y similitudes en el aprendizaje sobre espacial vs estructura temporal. Estadística es también pensamiento a ser un ejemplo de una clase más amplia de mecanismos de aprendizaje estadístico, incluso auditivo estadística, que se cree que la primera lengua de la ayuda aprenden en bebés y niños porque los sonidos y las letras en un idioma tienden a aparecer con fiabilidad estadísticas relaciones de aprendizaje visual.

1. generar un conjunto de objetos de absurdo y organizarlos en una estructura de trío.

  1. Aprendizaje estadístico con frecuencia visual se estudia con objetos simples como el siguiente. Generar un conjunto de objetos y luego agruparlas en tríos (figura 1).
    Figure 1
    Figura 1. Estímulos de muestra se agrupan en tríos para visual aprendizaje estadístico. En el segmento de aprendizaje de un experimento, tríos aparecerán en orden aleatorio, pero los elementos dentro de un trío siempre aparecerán en orden, con el elemento en la izquierda que aparece primero seguido sucesivamente por los elementos a su derecha.

2. secuencia del experimento.

  1. Secuencia de la experiencia con software como el e-Prime, o mediante una biblioteca de rutinas como la psicofísica Toolbox en MATLAB, o PsycoPy para Python.
  2. Se muestran los objetos de absurdo en el centro de la pantalla, uno-en-un-tiempo, para 250 ms.
  3. Indicar al programa para mostrar siempre los miembros de un trío en secuencia y a elegir que trío de mostramos aleatoriamente, terminar con secuencias similares a la figura 2.
    Figure 2
    Figura 2. Muestra de aprendizaje secuencia de aprendizaje estadístico visual. Las tres mellizas aparecen en un orden aleatorio tal que la probabilidad de transición para los elementos de las diferentes secuencias es de 0.33, mientras que la probabilidad de transición dentro de una secuencia es 1.
  4. Tenga en cuenta que porque tríos siempre aparecen en secuencia, la probabilidad de transición entre los elementos de un trío es siempre 1. Pero porque las transiciones entre trillizos son seleccionadas al azar, las probabilidades de transición entre los elementos sin relación considerablemente inferiores, generalmente ideado por 0.33.
  5. Por último, construir en una tarea de la cubierta. Indicar al programa que hacer uno de los objetos en rojo, en lugar de gris. El programa hará sobre 20 veces en el transcurso de un experimento de 10 minutos, seleccionando los momentos al azar. Tarea del participante es pulsar una tecla cada vez que un objeto se muestra en gris, pero retener una respuesta siempre que sea rojo. Esto mantendrá a los estímulos.

3. prueba familiaridad

  1. Escribir un programa separado para la prueba de la familiaridad. En cada ensayo de la prueba, el programa selecciona al azar uno de los tríos reales, y que genera al azar un nuevo triplete de los mandantes de los tríos reales. Estos trillizos generados al azar se llaman 'hojas'.
  2. Son muestra de lado a lado, y el participante debe indicar que es más familiar por presionar una tecla.
  3. El experimento debe incluir unos 30 ensayos de prueba de la familiaridad.
  4. Las instrucciones para la prueba de conocimiento son importantes. Debe incluir algo como esto: "me gustaría hacer una tarea más antes del experimento. Sólo debe tomar cinco minutos. Probablemente no lo cuenta, pero en la secuencia de las formas que acabas de ver, que algunas formas eran más propensos a aparecer después de otros. Ahora te mostraré dos conjuntos de formas de la experiencia, y necesita sólo pulsar la tecla 1 o la tecla 2 para avisarme que agrupación es más familiar para usted. No se puede sentir que usted ya sea reconoce. En todos los ensayos, quiero ir con su tripa y supongo que si tienes que."

Aprendiendo estructuras regularidades-la estadísticas de objetos en nuestro mundo externo-es una parte importante del proceso visual.

Los objetos de nuestro entorno visual ocurren en las dimensiones de espacio y tiempo. Algunos objetos son más propensos a aparecer junto a otros, como una taza de café junto a un equipo.

Tales ocurrencias proporcionan regularidades que admiten reconocimiento de objeto predecible, en el que los seres humanos aprenden automáticamente y rápidamente, sin conciencia.

Este video muestra cómo configurar y realizar un experimento visual aprendizaje estadística usando un paradigma de codificación incidental, así como analizar los datos e interpretar los resultados.

En este experimento, los conjuntos de estímulos de objetos absurdo agrupan en tríos-están en el centro de una pantalla de ordenador, uno a la vez, de 250 ms.

Para establecer las regularidades objetos estructura la estadísticas dentro de un trío se muestran siempre en la misma secuencia, pero el orden de los trillizos se presenta al azar.

Así, la probabilidad de transición entre los elementos de un determinado triplete siempre es 1, mientras que las probabilidades de transición entre los elementos sin relación son considerablemente más bajas.

Con el fin de exponer a los participantes a las secuencias de objetos, una tarea de cubierta se utiliza con objetos de colores. En este caso, los participantes se les pide hacer una respuesta cuando los objetos son gris y retener los objetos aleatoriamente aparecen rojos.

Una vez finalizada la tarea de la cubierta, los participantes reciben una tarea de conocimiento para poner a prueba el grado de codificación de los objetos anteriores de absurdo. Durante cada ensayo de familiaridad, tríos antes consultados al azar presentan junto con el recién generados trillizos, denominados láminas.

Ahora, los participantes se les pide identificar que sistema es más familiar. Entonces, la variable dependiente es el número de veces que los participantes identifican correctamente las trillizas previo como más familiar, más que las hojas.

Si no hay aprendizaje ocurre durante la fase inicial de codificación, el real y trillizos de hoja serían elegidos el mismo número de veces. Por otro lado, si se produjo aprendizaje, las trillizas reales serán escogidas con mayor frecuencia que las hojas.

Antes de que el participante llegue, verifique que se han generado los estímulos y los parámetros de codificación que se utilizará.

Para comenzar el experimento, saludar a los participantes en el laboratorio y explique los procedimientos generales que se utilizarán para la tarea.

Tienen los participantes se sientan cómodamente frente al monitor de la computadora y teclado. Explicar que cuando un objeto gris aparece en la pantalla debe presionar la tecla 'J', y cuando aparecen objetos rojo debe retener las respuestas.

Una vez que el participante comprenda las reglas de la tarea, iniciar la primera parte del experimento, la fase de codificación incidental. Exponer a los participantes a las secuencias de objeto durante 10 minutos.

Después del período corto de la exposición, explica que hay una tarea más para completar en un periodo de 5 minutos. Instruir al participante que podrá ver dos juegos de trillizos y pulse la tecla 1 o la 2-para indicar que agrupación es más familiar. Les digo que debe supongo que si no reconocen bien.

Después de confirmar que el participante está listo para comenzar, comenzar los ensayos 30 familiaridad.

Para analizar los datos en la fase de familiaridad, anotar cada ensayo donde el participante eligió el trío familiar como correcta y el trío de hoja como incorrecto.

Para visualizar los resultados, el gráfico la media de las respuestas correctas por ciento entre los participantes. Porque oportunidad rendimiento es 50%, tenga en cuenta que se produjo aprendizaje estadístico visual, como los participantes identificaron correctamente los objetos familiares alrededor del 70% del tiempo.

Ahora que está familiarizado con los métodos de inducción y prueba visual aprendizaje estadístico, echemos un vistazo a otras formas experimentales psicólogos utilizan estadísticas para investigar el aprendizaje.

El paradigma se puede traducir en más amplias clases de mecanismos de aprendizaje sensoriales que incluyen el dominio auditivo. Por ejemplo, los bebés y niños utilizan estadísticas auditivas en la formación temprana de lenguaje porque los sonidos y las letras en un idioma tienden a aparecer con fiabilidad relaciones estadísticas.

En otro experimento, los investigadores investigan las asociaciones entre letras y colores pueden ser implícita o inconscientemente aprendí. Durante varios días, los participantes leer los textos que fueron personalizados para tener cuatro cartas distintamente coloreados.

Cuando se le pide que identifique el color de las letras presentadas en una pantalla, los participantes fueron más rápida y precisa para los pares de color de letra que fueron los mismos que en el texto modificado para requisitos particulares. Esto sugiere que la estructura estadística de las letras color implícitamente supo.

Sólo ha visto introducción de Zeus a visual aprendizaje estadístico. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo configurar y realizar el experimento, así como analizar y evaluar los resultados.

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