Summary
Det här protokollet beskriver en metod för ett experiment som undersöker om specifika graf och icke-graph boenden (funktioner) är relevanta för erkännande av siffror. Metoden använder en databas som lagrar olika funktionen värden för respektive siffror kallas (6 punkt, n linje) siffror.
Abstract
Detta protokoll införs en metod för att generera strängt kontrollerade och objektivt definierade stimuli för figur erkännande experiment. En (6, n) figur består av n linjesegment som är spännas mellan n par av punkter som ligger på hörnen i en osynlig regelbunden sexhörning. Strukturella egenskaper (graf invarianter) och ytliga dragen (icke-graph invarianter) av varje (6, n) figur med n värden sträcker sig från 1 till 6 beräknas och lagras i en databas. Använder denna databas, kan praktiker systematiskt extrahera lämpliga siffror beroende på syftet med experimentet. Dessutom om databasen inte innehåller nödvändig information, kan nya funktionen värden ibland beräknas ad hoc-från bildandet av en specifik (6, n) figur. Låt oss kalla en spegel-återspeglas par siffror en rotationssymmetriska (Ax) par. Ett Ax par siffror är kända för att vara svårare att diskriminera än icke identiska par i beslut om givna former är roterat-till-vara-identiska (Idr). Syftet med förevarande experimentet är att undersöka om utslätning av ledningslängder mellan två figurer i ett par orsakar diskriminering av paret att vara lika svårt som för en Ax-par. Ömsesidigt isomorfa siffror dela gemensamma strukturella egenskaper trots skillnader i formen. AX par och Idr par är specialfall av isomorfa par. Dessutom ett Ax par och Idr par dela de flesta av de ytliga funktion värdena, förutom den relativa riktningen från en plats till en annan plats längs en axel av symmetri är motsatta för en Ax-pair. Tre typer av ömsesidigt isomorfa (6, 4) figur par genererades: Idr; AX; och icke identiska, icke-rotationssymmetriska, isomorfa (Nd) par. Nd par var ytterligare delas in i tre underkategorier enligt värdena som ytliga funktion av graden av linje längd skillnader.
Introduction
Detta dokument beskriver en metod för att generera strängt kontrollerade och objektivt definierade stimulans siffror för studier om erkännande av slumpmässiga siffror. Stimuli kallas (6 punkt, n linje) eller (6, n) siffror. En (6, n) figur består av n linjesegment som är spännas mellan n par av punkter som ligger på hörnen i en osynlig regelbunden sexhörning. Figur 1 visar ett exempel på en (6, 4) figur som anges av fyra par etiketter för hörnen i en osynlig regelbunden sexhörning. Etiketterna utse linjesegmenten i figuren (se figur 1). Låt oss kalla denna specifikation av figurerar en linje specifikation format.
Tidigare, författaren beräknat diagram teoretiska strukturella egenskaper (6, n) figurer (kallas invarianta funktioner, eller mer specifikt graf invariants1) och icke-invariant egenskaper (kallas ytliga funktioner) för siffror med n = 1 till 6 och lagras värdena som funktionen i en databas. Invarianta funktioner återspeglar strukturella (mer exakt, topologiska) egenskaper och ytliga funktioner speglar den icke-topologiska och mestadels metriska egenskaper för en given figur.
Ett rekordstort antal i databasen som unikt identifierar en bild i formatet linje specifikation. En uttömmande sökning för specifika värden av invarianta eller ytliga funktionen värden i databasen kan därför hämtning av posternas nummer för siffrorna som uppfyller villkoren från de totala uppsättning (6, n) siffrorna. Hämtad siffrorna kan fungera som stimuli för ett experiment. Varje post i databasen innehåller variabler som omfattar isomorfa som figuren tillhör; olika diagram invariants, till exempel antalet cykler, omkrets, punkt som omfattar antal, antal kritiska punkter, radie, antal centrala punkter, antal komponenter, högsta graden, antal maximal poäng, antal isolerade punkter, och antal slutpunkter; icke-graph funktionen värden, till exempel antalet korsningar och ojämna ut konturer definieras av hörn och korsningar; och ytliga funktionen värden, såsom platser invarianta funktioner och (i de fall där det finns plural platser) de riktningar som bildas av plural platser. Till exempel en cykel indikerar en sluten sekvens av linjesegment, en grad av en punkt är antalet linje segment incidenten med den punkten, en isolerad punkt är en punkt med en grad av 0 och en slutpunkt är en punkt med en grad av 1. Använda invarianta funktionen värden av databasen, alla (6, n) siffrorna från n = 1 till 6 kan sorteras i numrerar av isomorfa uppsättningar visas i tillägg 11. Se figur 2 för ett exempel på den lagrade informationen i varje post.
Observera att de siffror som hör till varje isomorfa set topologically motsvarande trots skillnader i formen. Flera studier har hävdat att topologiska strukturer uppfattas före mer specifika egenskaper ges diagram2,3,4,5. Genom att systematiskt ändra stimulans siffror, hävdade författaren att upptäckter och jämförelser av invarianta funktioner föregå de upptäckter och jämförelser av ytliga funktioner6. Det nuvarande experimentet är ett försök att klargöra huruvida funktionen ytliga radlängden är kritisk i erkännandet av figur par under förutsättning att invarianta funktionen värden är alla likvärdiga mellan figur paren (dvs. ömsesidigt isomorfa).
Typerna av stimulans siffror som används i experiment är kritiskt viktigt att räkna erkännande forskning. Det finns två typer av stimulans siffror: de som genereras slumpmässigt och de som genereras ad hoc-för en studie. Att minska förvirrar associerad med faktorer inte under experimentell kontroll, användning av slumpmässigt genererade siffror anses allmänt vara lämpligare. Det finns flera typer av slumpmässiga siffror, till exempel slumpmässiga histogram7 och slumpmässiga matriser8, men de används mest slumpmässiga siffrorna i visuell igenkänning forskning inom psykologi är slumpmässiga polygoner9. En allmän regel för att göra slumpmässiga polygoner är att ansluta slumpmässigt distribuerade platser n punkter i en kvadrat område med linjesegment på ett sådant sätt att omkretsen av linjesegmentet mestadels är konvex och sedan färg inuti omkretsen. En ofta använd objektiva index för slumpmässiga polygoner är antalet flections av omkretsen av en polygon, vilket motsvarar komplexiteten av figur10,11,12. Som insidan av figuren är färgad i, är strukturella egenskaper avseende dess omkrets begränsade till antalet flections. Dessutom, med undantag av antalet flections ges ingen information om antingen hela den uppsättning av slumpmässiga polygoner eller förhållandet mellan olika slumpmässiga polygoner.
Siffrorna i rotationssymmetriska (Ax) par siffror är kända för att vara svårare att diskriminera än icke-identiska par i uppgift att avgöra om ett givet par siffror är roterat-till-vara-identiska (Idr)13,14, 15. de två siffrorna i en Idr par och de i en Ax-par är ömsesidigt isomorfa och har motsvarande linjesegment som är samma längd. Dock om likvärdighet mellan ledningslängder mellan två siffrorna i ett par ökar svårigheten att diskriminering av en icke-identiska par jämfört med en Ax-par är oklart. I detta experiment jämfördes deltagare diskriminering prestanda mellan Ax par och icke identiska, icke-rotationssymmetriska (Nd) par. Skillnaderna i ledningslängder kontrollerades experimentellt mellan de två siffrorna. På grund av företräde för att upptäcka invarianta funktionsskillnader värde före ytliga funktionsskillnader värde under figur erkännande5, var Nd figur paren sätta till vara ömsesidigt isomorfa så att linje längd skillnader inte skulle ihop med invarianta funktionsskillnader värde.
Experiment 1 författare-används (6, 5) figur par att undersöka hypotesen att bristen på linje längd skillnader påverkat svårighetsgraden av diskriminering av siffrorna i Ax par15. Resultaten visade att latenser var kortare för Nd 0 (dvs, ingen skillnad i total längd mellan Parade siffror) par jämfört med de för Ax parar, som tydde på att hypotesen inte accepteras. Det hävdades att ytliga funktionsskillnader värde inte under experimentell kontroll är mer benägna att vara närvarande i komplexa siffror, och deltagarna kan göra använda av dessa. Intressant, har flera studier hävdat att förekomsten av en cykel är preattentively upptäckta16,17. Julesz hävdade däremot att förekomsten av en slutpunkt upptäcktes tidigt av segregeringen av siffror från bakgrunden18.
Att bemöta detta, enklare (6, 4) figur par valdes för att undersöka hypotesen. Av nio isomorfa uppsättningar (6, 4) siffror, de siffror som tillhörde två isomorfa uppsättningar användes som stimuli. Båda uppsättningarna siffror delade lätt påvisbara invarianta funktioner (en) endpoint(s) och en cykel (dvs. en triangel) gemensamt. Se exempel siffrorna av nio isomorfa uppsättningar i figur 3. Dessutom se kolumnen p = 6 och q = 4 i tillägg 11.
Tre grundläggande par typer genererades: Idr, Ax och Nd par. Den totala längden av en cykel (mer specifikt, en triangel) var utjämnad mellan de två siffrorna i varje par för alla par typer. Använder denna begränsning, respektive trianglar i en figur-par blev antingen ömsesidigt identiska eller Ax i formen. Nd par var ytterligare subcategorized enligt skillnader i längder av endlines mellan de två siffrorna i varje par, med enheten av längden som sidan av en osynlig regelbunden sexhörning. Detta gav Nd 0, Nd 0,27, Nd 0,73och Nd 1 par (dvs, linje längd skillnaderna varierade från 0 till 1). Eftersom förekomsten av en korsning av linjesegment är kända för att vara preattentively upptäckt19, figurer med korsande linje segment uteslöts från stimuli. Se exempel på Idr, Ax, Nd 0, Nd 0,73och Nd 1 par i figur 4. För att undvika partisk förväntningarna hos deltagarna, antalet Idr ('samma') par sattes att vara det samma som summan av Ax ('olika') och Nd ('olika') par.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Experimentet godkändes av etikkommittén Hakuoh University, Japan.
1. experimentellt ställa in
Obs: Experimentella miljön består av en LCD-monitor och ett svar knappen box ansluten till en dator (PC för experiment). Varje deltagare beslutar om ett presenterade par siffror 'samma' eller 'olika' genom att trycka på en av de två knapparna på en svar låda. Det finns tre knappar på rutan som heter 'Skriva', 'F6' och 'F5' från vänster till höger. Genom att trycka på Enter -knappen, fortsätter den aktuella skärmen till nästa skärm. F6 knappen för svaren med pekfingret och på F5 knappen är för svaren med hjälp av långfingret på deltagarens högra hand. Generering av figur par sker på en annan dator (PC för stimulans beredning). Denna inställning kan prövningen av olika hypoteser som rör kriticitet av en viss funktion i erkännandet av siffror i ett ganska objektivt sätt.
- Sätt in en diskett i diskett enheten ansluten till datorn för stimulans beredning. Starta par generationens program på datorn för stimulans förberedelse.
- Mata in ett slumptal, med hjälp av tangentbordet, som ett startvärde till slumpmässiga nummer generation funktionen används i programmet. Mata in antingen 1 eller 2 med tangentbordet som en digital kravställare.
Obs: Digital specificerare = 1 designerar pekfingret 'samma' beslut och långfingret till 'olika' beslut (digital tillstånd 1) i det första blocket av prövningar och vice versa (digitala staten 2) i det andra blocket. Digitala specificerare = 2 designerar digital 2 i det första blocket och digitala stat 1 i det andra blocket. Detta förfarande motvikt hastigheten på svar av olika fingrar.
2. instruktioner inom par generationens program
- Öppna ett stimulus ställa filen (PRBLM2. DAT) som en ny fil på diskett enheten. Dessutom öppna databasfilen (6, 4) siffror på huvudenheten.
- Sekventiellt undersöka varje post av databasfilen från postnummer 1 till 1 365 att avgöra huruvida posten som har värdet av variabeln 28 (dvs. antal korsningar av linje segment, se figur 2) är 0.
Obs: för det totala antalet (6, n) siffror, se naturlig följd 15,1 (a)1.- Om värdet är inte-0, ignorera posten och gå till nästa post, annars prövas huruvida värdet av variabel 1 (dvs isomorfa set) är antingen 2 eller 5.
- Om värdet är varken 2 eller 5, ignorera posten och gå till nästa post, annars ansamlas på datapostnumret som en kandidat figur i en isomorfa 2 pool eller en isomorfa 5 pool.
- Kombinera uttömmande varje post med andra poster, inklusive sig själv, kandidat figurer som tillhör isomorfa 2 poolen.
- Konvertera varje par av postnumren i deras linje specifikation format alla kandidat parvis.
- Undersöka om en figur är parkopplad med sig, och om det är, klassificera paret som Idr pair med en etikett som anger dess vinkelavståndet 0 ° och ackumuleras det i en pool av Idr par.
- Annars, lägga till ett heltal från 1 till 5 för varje vertex etikettnumret i formatet linje specifikation av en figur med modulo 6 rester. Om värdet är 0, konvertera den till 6. Sedan, standardisera format. Jämför sedan, standardiserade formatet för figuren med linje specifikation formatet på den andra figuren i paret.
Obs: En linje specifikation format av en (6, 4) figur består av fyra sekvenser av parar av punkt etiketter. Det uttrycks i enlighet med den vänstra etikett som är alltid mindre än rätt etikett inuti ett par och vänstra etiketten för ett tidigare par som alltid är mindre än eller lika med följande par vänster etikett. - Om de två format överensstämmer med heltal jagklassificera paret som Idr pair med en tagg i dess vinkelavståndet jag (dvs, enheten för 60 ° moturs) och ackumuleras det i poolen av Idr par.
- Annars, sekventiellt undersöka om paret är ett Ax par med en av axlarna symmetri att vara 0°, 30°, 60°, 90°, 120° eller 150° moturs från höger horisontalplanet.
Obs: Ax omvandlingen av en figur om en axel av symmetri 0° permutes punkt etiketter 1 6, 2 5, 3 för 4, och vice versa. ca 30°, 1 för 1, 2 för 6, 3 för 5, 4 för 4, och vice versa. ca 60°, 1 för 2, 3 för 6, 4 för 5, och vice versa. ca 90°, 1 för 3, 2 för 2, 4 för 6, 5 för 5, och vice versa. ca 120°, 1 för 4, 2 för 3, 5 för 6, och vice versa. och ca 150°, 1 5, 2 för 4, 3 för 3, 6 för 6, och vice versa (figur 5). - Om formatet linje specifikation av en siffra efter Ax omvandlingen kring axeln av symmetri j° matchar formatet för den andra figuren i par, sedan klassificera paret som Ax pair med en tagg av axeln av symmetri j° och ackumuleras det i en pool av Ax-par.
- Annars, klassificera paret som Nd pair. Sedan beräkna antalet incidenter linjer vid respektive hörn i linje specifikation format av de två siffrorna i en Nd-par (figur 6).
- Om antalet incidenter linjer är en i vardera änden av ett linjesegment av en figur, bestämma segmentet som en endline av en figur. Sedan bestämma de tre återstående linjesegment som de som utgör en cykel (dvs. en triangel).
- Beräkna de totala förbindelselängd av cykler av två siffror i en Nd-par. Om de totala längderna av cykler mellan de två siffrorna avviker, kassera paren.
- Annars, beräkna skillnaden mellan ledningslängder för endlines mellan två siffror. Om längd skillnaden är 0, klassificera paret som Nd pair med en tagg för 0 och ackumuleras det i poolen av Nd par.
- Annars, om längd skillnaden är 0,27, klassificera paret som en Nd med en tag av 0,27 och ackumuleras det i poolen av Nd par.
- Annars, om längd skillnaden är 0,73, klassificera paret som Nd pair med en tagg på 0,73 och ackumuleras det i poolen av Nd par.
- Annars, klassificera paret som Nd pair med en tagg 1 och samla det med en tag av 1 i poolen av Nd par.
- Upprepa protokollstegen 2.2.3 till 2.2.16 för kandidat siffrorna som tillhör isomorfa set 5.
- Stäng databasfilen.
-
Beredning av en stimulans för en deltagare
- Slumpmässigt prov tre par från Idr poolen, två par från Nd poolen och ett par från Ax poolen med taggar som praxis-par.
- Sammanfoga Idr, Nd, och Ax praktiken par och Slumpa sin presentation för att det första blocket av praktiken prövningar.
- Slumpmässigt urval 80 par från Idr poolen, 40 par från Nd poolen och 40 par från Ax poolen med taggar som testa par.
- Sammanfoga IdrNd och Ax testa par och Slumpa sin presentation för att det första blocket av tester.
- Upprepa protokollstegen 2.3.1 till 2.3.4 för att förbereda praxis och testa prövningar i det andra blocket av prövningar.
- Skriva en presentation nummer, digitala staten, par typ med en tagg, antalet linjesegment, och fyra par vertex etiketter i formatet linje specifikation av vänster figur och rätt figur av varje prövning till diskett enheten sekventiellt, och samtidigt eko dessa värden på skärmen.
- Upprepa steget 2.3.6 från den första praktik rättegången i det första blocket till de senaste tester i det andra blocket.
- Stäng diskett enheten.
3. instruktion av en försöksledare och utförandet av ett experiment av en deltagare
- Be varje deltagare att tillhandahålla skriftligt informerat samtycke att delta i experimentet.
- Instruktioner av en försöksledare
- Be varje deltagare att avgöra om ett presenterade par siffror är identiska i form oavsett deras riktlinjer ('samma') eller inte ('olika') som snabbt och korrekt som möjligt och Visa exempel figur par.
- Specifikationer innan experimentet av en försöksledare
- Starta programmet stimulans presentation på datorn för experiment.
- Klicka identitet beslut uppgift på menyskärmen.
- Klicka på deltagarens information, då ingående namn, kön och ålder, och klicka sedan på slutet av specifikation på informationsskärmen.
- Klicka på Läs stimulans data på skärmen menyn, klicka på PRBLM2. DAT fil i diskettenheten och klicka på Öppna på skärmen fil specifikation.
-
Utförandet av experimentet
- Som en försöksledare, placerar en deltagare framför skärmen och sätta sitt huvud på chinrest och mäta ett avstånd 60 cm från pannan till bildskärmen.
- Som en försöksledare, starta ett experiment genom utförande på menyskärmen.
- Som en försöksledare, om skärmen instruktion visar digitala staten 1, instruera en deltagare att trycka F6 (svar med pekfingret) för 'samma' beslut och tryck F5 (svar med långfingret) för 'olika' beslut. Om skärmen instruktion visar digitala staten 2, instruera att trycka på F6 för 'olika' beslut och F5 för 'samma' beslut.
- Som deltagare efter fullt memorera digital delstaten blocket, tryck på Enter på rutan svar.
- Som deltagare i svar på prompten 'Ready' på skärmen trycker du på RETUR för att starta en provperiod.
- Som deltagare, mot uppvisande av ett par av praktiken par på stimulans skärmen, tryck på F6 eller F5 så fort beslut fattas.
Obs: Sex hörnen i en osynlig regelbunden sexhörning är stiliserat som små fyllda cirklar med diametrar på 0,4 cm vars centrerar skiftas 0,2 cm utåt från platserna för formhörnen på en stimulus skärm. De sex hörn i en (6, 4) figur projiceras i en 6,6 x 7,6 cm rektangulärt område. Två siffror i ett par finns på horisontellt parallella positioner med 9,4 cm mellan-Center avstånd. - (Tidigare) ställa in stimulans presentation programmet att Visa 'beslutet var felaktigt' på feedback meddelandeskärmen med en ljudsignal i en rättegång om ett svar är fel praktiken. Om ett svar är rätt, Visa 'beslut var rätt' på skärmen.
- Som deltagare när du bekräftar ett feedback-meddelande, Tryck Enter för att gå vidare till nästa 'snabb' skärm.
- (Som stimulans presentation programmet), upprepa stegen 3.4.4 till 3.4.7 i slutet av praktiken prövningar i blocket.
- När är klar med alla praktiken prövningar Visa 'Start av test prövningar' på skärmen.
- Upprepa stegen 3.4.4 till 3.4.5 slutet av tester i ett block.
Obs: Feedback meddelanden presenteras endast under praktiken prövningar. - Upprepa steg 3.4.3 till 3.4.8 att utföra öva och testa prövningar i det andra blocket.
- Som stimulans presentation programmet, spara data till en fil på diskett enheten.
Obs: En deltagares data för varje prov består av en rättegång serienummer, antalet linjesegment, digitala staten, kod av par typ med ett tag, koden för knappen intryckt, riktigheten av ett svar och latens i ms.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Som Nd 0,27 par befanns endast existerar i siffrorna för isomorfiska set 2, innehöll den efterföljande analysen inte resultaten för Nd 0,27 par. Hypotesen om den aktuella studien var att utslätning av ledningslängder mellan de två siffrorna Nd parvis skulle göra dem lika svårt att diskriminera som Ax figur par.
Resultaten av experimentet visas i figur 7. Felfrekvenser skilde betydligt mellan typerna av par, H = 23,8, p < 0,001. En ANOVA-test visade att latenser var olika över de par typerna, F (4, 48) = 12,3, p < 0,001. Scheffes tester visade att signifikanta i latenser inte skillnader mellan varje par, utom mellan Nd 0 och Nd 0,73, Nd 0 och Nd 1, och Nd 1 och Ax par. Det är anmärkningsvärt att det fanns ingen skillnad i latens mellan Ax och Nd 0 par p ≈ 1.0.
Felnivåerna och fördröjning både tyder på att Nd 0,73 och Nd 1 par är enkelt discriminable jämfört med Ax par. Nästan frånvarande skillnaden i latens mellan Nd 0 par och Ax par antyder dock starkt att utslätning av ledningslängder orsakade Ax par vara svårare att diskriminera.
Figur 1 . Exempel på en (6, 4) figur. Siffrorna nära fyllda cirklarna anger etiketterna på punkterna (dvs hörnen) av en osynlig regelbunden sexhörning. Figuren kan anges med fyra par punkt etiketter (1-2, 1-3, 1-6, 3-6). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 . Exempel på innehållet i databasen (6, 4) siffror. Rekordmånga 3 (NR = 3) anger siffran identifierbara av formatet linje specifikation (1-2, 1-3, 1-4, 2-3). Variabel (1) anger den isomorfa uppsättningen som figuren tillhör, (2) antal linje segment, (3) antalet cykler, (4) omkrets, (17) högsta graden (18) antal punkter med högsta graden, (21) antal isolerade punkter, (24) antal slutpunkter, och (28) antal korsningar av linjesegment. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 . Exempel på nio isomorfa uppsättningar (6, 4) siffror. Koden siffrorna 1 till 9 tyder inte på en order. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 . Exempel på par typer. (A) en Idr par med en vinkelavståndet 120 °, (B) Ax par kring axeln symmetri 30 ° moturs från höger horisontalplanet, (C), Nd 0 par, (D), Nd 0,73 par och (E), Nd 1 par. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 . Axlar av symmetri som aktivera permutationen av specifika par punkt etiketter. Varje linjesegment med ett litet antal nära sitt slut är en axel av symmetri. Parentesuttryck nummer är punkt etiketter. Denna visualisering möjliggör enkel identifiering av par av punkter som är på likvinkliga avstånd från varje axel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6 . Illustrerade exempel på linjesegment som är incident till vertex punkter. Parentesuttryck stora siffrorna anger punkt etiketterna och mindre siffrorna anger antalet linjesegment incident till punkt. Har linjen specifikation format denna siffra (1-4, 2-3, 2-4, 3-4) och numrerar av infallande linjer respektive punkterna är summor av utseendet på punkterna i formatet: 1 för punkt 1, 2 2, 2 3, 3 för 4 , 0 för 5 och 0 för 6. Punkt 1 har 1 infallande linje, paret punkt 1-4 bedöms vara en endline och resterande tas punkt par med en rad incidens av mer än 1 utgör en cykel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 7 . Menar latenser med standardfel hjälpmedel (ämnesrör) och procent fel (grå staplar) par typer. Idr betecknar roteras-till-vara-identiska par; Nd betecknar icke identiska, icke-rotationssymmetriska, isomorfa par, där siffran anger storleken på skillnaden i slutraden längder mellan de två siffrorna; och Ax betecknar rotationssymmetriska par. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denna metod kan användas för att förbereda en uppsättning objektivt definierbara stimulans siffror för figur erkännande experiment. Den kritiska faktorn i metoden är instruktionerna inom par generationens program. Använda en (6, n) databas, programmet kan välja lämplig kandidat siffror från totalt (6, n) siffrorna (protokollstegen 2.2.1 och 2.2.2). Dessutom kan ibland beräknas funktionen värden av siffror som inte lagras i databasen, som i fallet med beräkningen av längden av en slutet linje (protokoll steg 2.2.13). Om forskare vill använda ett par siffror som en enhet av stimulans presentation, kan programmet uttömmande kombinera kandidat siffror bildar par och sortera dem i geometriskt berättigade kategorier, som förklaras i kategorisering av Idr, Ax, och Nd par, i tillägg till i subcategorization Nd par (protokoll steg 2.2.3\u20122.2.16). Om forskarna är medvetna om möjliga störande faktorer i förväg, de kan styra dessa faktorer genom att lägga till eller ändra instruktionerna i programmet, som i fallen av (a) använda relativt enkla (6, 4) siffror par som stimuli (steg 2.1); (b) undvika korsande linjesegment i figuren (steg 2.2 och 2.2.1); och (c) utjämningsladdning antalet Idr par att summan av numren på Ax och Nd par (steg 2.3.3).
Par generationens programmet (filnamn: PMELCYLG2) var beredd ad hoc för föreliggande studie. Det är en delvis ändring av ett tidigare program som inkluderar rutiner för separering ett slutet linje från en triangel i en given figur, och sedan beräkna längden på slutet linje. Med hänsyn till detta har par generationens programmet brett tillämpligheten eftersom det införs särskilda ändringar tidigare program baserat på den aktuella frågeställningen. Tydligt, nära felsökning av programmet krävs innan man påbörjar ett experiment.
Tillämpligheten av de metoder som att användning (6, n) siffror är begränsad på grund av (6, n) siffrorna i sig och av de kända egenskaperna (dvs. värden av invarianta och ytliga funktioner) av varje (6, n) figur. En (6, n) figur består av 6 poäng och n raka linjesegment som spänner över n par av punkter. De sex punkterna förutsätts finnas plana och ger ingen djupgående information. Metoderna är därför varken tillämpliga forskningsfrågor som berör redovisning av konkreta objekt eller de som inte rör figur funktioner.
Som redan nämnts, slumpmässigt genererat stimulans är siffror generellt mer lämpligt än de genereras ad hoc för det specifika syftet med en studie. Tyvärr, överstiger fall för ad hoc-siffror för slumpmässiga siffror. Även för fall av använder slumpmässiga polygoner, antalet flections är en åtgärd som saknar teoretisk klarhet och det totala antalet siffror som har ett antal flections som är lika med n är okänd. Däremot stöds invarianta och ytliga funktioner som används i denna metod av geometriska teorier. Dessutom totalen uppsättningar (6, n) siffror med n = 1 till 6 är kända och de siffror som uppfyller specifika funktion värden är åtkomliga från den totala uppsättningen.
När det gäller slutet linje i en figur i isomorfa uppsättning 2, dess längd och vinkel från triangeln var förbryllat. Angående de siffror som tillhörde isomorfa set 5, längden på fristående slutet linje var ihop med parallellitet mellan slutet linje och en triangel. Sådan förvirring skulle kunna lösas i framtiden genom avkopplande villkoret att varje linjesegment bör vara spännas mellan ett par hörn i en regelbunden sexhörning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författaren förklarar någon intressekonflikt.
Acknowledgments
Författaren tack Sydney Koke, MFA och Maxine Garcia, PhD, från Edanz-gruppen (www.edanzediting.com/ac) för att redigera ett utkast till detta manuskript.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PC for stimulus preparation | DELL | Inspiron 15 | |
| External USB FD unit | Logitec | LFD-31UEF | |
| Response button box | Takei Kiki | S-15068 | custom item |
| PC for experiments | NEC | PC-37LB-N 15SN | |
| LCD monitor | NEC | AS172-MC | |
| Chin rest | Takei Kiki | T.K.K.930a | |
| Pair generation program | PMELCYLG2 | self-made | |
| Database file | P4.DAT | self-made | |
| Stimulus presentation program | Takei Kiki | Presentation/Response Device for (6, n) Figures | custom item |
References
- Harary, F. Graph theory. , Addison-Wesley. Reading MA. (1969).
- Chen, L.
- Chen, L. Topological structure in the perception of apparent motion. Perception. 14 (2), 197-208 (1985).
- Hecht, H., Bader, H. Perceiving topological structure of 2-D patterns). Acta Psychol. 3 (3), 255 (1998).
- Todd, J. T., Chen, L., Norman, J. F. On the relative salience of Euclidean, affine, and topological structure for 3-D form discrimination. Perception. 3 (3), 273 (1998).
- Kanbe, F. On the generality of the topological theory of visual shape perception. Perception. 8 (8), 849-872 (2013).
- Fitts, P. M., Weinstein, M., Rappaport, M., Anderson, N., Leonard, A. Stimulus correlates of visual pattern recognition: A probability approach. J Exp Psychol. 1 (1), 1-11 (1956).
- Bethell-Fox, C. E., Shepard, R. N. Mental rotation: Effects of stimulus complexity and familiarity. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 1 (1), 12-23 (1988).
- Attneave, F., Arnoult, M. D. The quantitative study of shape and pattern perception. Psychol Bull. 3 (3), 452-471 (1956).
- Cooper, L. A. Mental rotation of random two-dimensional shapes. Cogn Psychol. 7 (1), 20-43 (1975).
- Cooper, L. A., Podgorny, P. Mental transformations and visual comparison processes: Effects of complexity and similarity. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 4 (4), 503-514 (1976).
- Folk, M. D., Luce, R. D. Effects of stimulus complexity on mental rotation rate of polygons. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 3 (3), 395-404 (1987).
- Förster, B., Gebhardt, R., Lindlar, K., Siemann, M., Delius, J. D. Mental rotation effect: A function of elementary stimulus discriminability. Perception. 11 (11), 1301-1316 (1996).
- Kanbe, F. Can the comparisons of feature locations explain the difficulty in discriminating mirror-reflected pairs of geometrical figures from disoriented identical pairs. Symmetry. , 89-104 (2015).
- Kanbe, F. Are line lengths critical to the discrimination of axisymmetric pairs of figures from disoriented identical pairs. Jpn Psychol Res. 1 (1), 36-46 (2019).
- Treisman, A., Souther, J. Search asymmetry: A diagnostic for preattentive processing of separable features. J Exp Psychol Gen. 3 (3), 285-310 (1985).
- Kanbe, F. Which is more critical in identification of random figures, endpoints or closures. Jpn Psychol Res. 51 (4), 235-245 (2009).
- Julesz, B. Textons, the elements of texture perception, and their interactions. Nature. 290, 91-97 (1981).
- Wolfe, J. M., DiMase, J. S. Do intersections serve as basic features in visual search. Perception. 32 (6), 645-656 (2003).
