Summary
Dit protocol beschrijft een methode voor een experiment dat onderzoekt of specifieke grafiek en niet-graph eigenschappen (kenmerken) relevant voor de erkenning van cijfers zijn. De methode maakt gebruik van een database waarin verschillende waarden van de functie van de respectieve cijfers genoemd (6 punts, n lijn) cijfers.
Abstract
Dit protocol introduceert een methode voor het genereren van streng gecontroleerde en objectief bepaalde stimuli voor figuur erkenning experimenten. Een (6, n) figuur bestaat uit n -lijnsegmenten die zijn overspannen tussen n paar punten op de hoekpunten van een onzichtbare regelmatige zeshoek. De structurele eigenschappen (invarianten van de grafiek) en de oppervlakkige kenmerken (niet-graph invarianten) van elke (6, n) figuur met n waarden variërend van 1 tot en met 6 worden berekend en opgeslagen in een database. Deze database gebruikt, kunnen experimenteurs systematisch uitpakken juiste cijfers afhankelijk van het doel van het experiment. Bovendien, als de database geen noodzakelijke informatie bevat, nieuwe waarden van de functie kunnen soms worden berekend ad hoc van de vorming van een specifieke (6, n) figuur. Laten we noemen een paar spiegel-weerspiegeld cijfers een paar (Ax) Axiaalsymmetrische. Een paar cijfers Ax is bekend dat het moeilijker te discrimineren dan een niet-identieke paar in de beschikking of de shapes van een bepaald paar zijn gedraaid-te-worden-identieke (Idr). Het doel van de huidige experiment is om te onderzoeken of de gelijkheid van lijn lengtes tussen twee cijfers in een paar zorgt ervoor dat de discriminatie van het paar zo moeilijk als die van een paar Ax. Wederzijds isomorf cijfers delen gemeenschappelijke structurele eigenschappen ondanks verschillen in vorm. AX pairs en Idr paren zijn speciale gevallen van isomorf paren. Bovendien, een paar van de Ax / Idr paar delen meeste oppervlakkige functie waarden, behalve de relatieve richting van de ene locatie naar een andere locatie langs een as van symmetrie tegenover is voor een paar Ax. Drie soorten wederzijds isomorf (6, 4) figuur paren werden gegenereerd: Idr; AX; en niet-identieke, niet-Axiaalsymmetrische, isomorf (Nd) paren. ND paren werden verder ingedeeld in drie subcategorieën volgens de waarden van de oppervlakkige functie van de graad van lijn lengte verschillen.
Introduction
Dit document beschrijft een methode voor het genereren van streng gecontroleerde en objectief bepaalde stimulus cijfers voor studies betreffende de erkenning van willekeurige cijfers. De prikkels heten (6 punts, n lijn) of (6, n) cijfers. Een (6, n) figuur bestaat uit n -lijnsegmenten die zijn overspannen tussen n paar punten op de hoekpunten van een onzichtbare regelmatige zeshoek. Figuur 1 toont een voorbeeld van een (6, 4) cijfer dat is opgegeven door vier paren van labels voor de hoekpunten van een onzichtbare regelmatige zeshoek. De etiketten wijzen de lijnsegmenten van de figuur (Zie Figuur 1). Laten we noemen deze specificatie van cijfers een lijn specificatie formaat.
Voorheen, de auteur berekend de grafiek theoretische structurele eigenschappen van (6, n) cijfers (invariant functies of meer in het bijzonder grafiek invarianten1genoemd) en niet-invariant eigenschappen (oppervlakkige functies genoemd) voor cijfers met n = 1 tot en met 6 en de functie waarden opgeslagen in een database. Invariant functies weerspiegelen de structuurfondsen (meer precies, topologische) eigenschappen en oppervlakkige kenmerken weerspiegelen de niet-topologische en meestal metrische eigenschappen van een bepaald figuur.
Het nummer van een record in de database aanduiding een unieke van een figuur in de notatie van de specificatie. Daarom kan een uitputtende zoektocht naar specifieke waarden van invariant en/of oppervlakkige functie waarden in de database het ophalen van de nummers van de records voor de cijfers die voldoen aan de voorwaarden van de totale cijfers van de reeks (6, n). De opgehaalde cijfers kunnen dienen als de stimuli voor een experiment. Elke record in de database bevat variabelen, waaronder de isomorf set waartoe de afbeelding behoort; verschillende grafiek invarianten, zoals het aantal cycli, omtrek, onder die betrekking hebben op aantal, aantal kritiekpunten, radius, aantal centrale punten, het aantal onderdelen, maximale graad, aantal punten van de maximale graad, het aantal geïsoleerde punten, en aantal eindpunten; niet-grafiek functie waarden, zoals het aantal kruispunten en gerafeld van de contouren gedefinieerd door hoekpunten en kruispunten; en oppervlakkige functie waarden, bijvoorbeeld de locaties van de invariant kenmerken en (in het geval waarin er meervoud locaties zijn) de richtingen gevormd door meervoud locaties. Bijvoorbeeld, een cyclus geeft aan een gesloten reeks lijnsegmenten, een graad van een punt is het nummer van de lijn segmenten incident met dat punt, een geïsoleerd punt is een punt met een zekere mate van 0 en een eindpunt is een punt met een zekere mate van 1. Met behulp van de cijfers van de waarden van de database, alle (6, n) invariant functie van n = 1 tot en met 6 kan worden gesorteerd in het aantal isomorf sets afgebeeld in aanhangsel 11. Zie Figuur 2 voor een voorbeeld van de opgeslagen gegevens in elke record.
Merk op dat de cijfers die tot elke isomorf set behoren topologisch equivalent ondanks verschillen in vorm. Verschillende studies hebben beweerd dat topologische structuren worden waargenomen voorafgaand aan meer specifieke eigenschappen van de gegeven cijfers2,,3,,4,5. Door het systematisch veranderen stimulans cijfers, beweerde de auteur dat detecties en vergelijkingen van invariant functies voorafgaan aan de detecties en vergelijkingen van oppervlakkige functies6. Het huidige experiment is een poging om te verduidelijken of de oppervlakkige functie van regellengte is van cruciaal belang in de erkenning van paren van de figuur onder de voorwaarde dat invariant functie waarden allemaal gelijkwaardig tussen de figuur paren zijn (dat wil zeggen, isomorf is wederzijds).
De soorten stimulans cijfers die worden gebruikt in experimenten is uitermate belangrijk om erkenning onderzoek erachter. Er zijn twee soorten stimulans cijfers: die willekeurig zijn gegenereerd en die ad hoc worden gegenereerd ten behoeve van een studie. Om kunstdiscours geassocieerd met factoren niet onder experimentele controle, het gebruik van willekeurige cijfers wordt algemeen beschouwd als meer geschikt. Er zijn verschillende soorten willekeurige cijfers, bijvoorbeeld willekeurige histogrammen7 en willekeurige matrices8, maar de meestgebruikte willekeurige cijfers in visuele erkenning onderzoek in de psychologie zijn willekeurige veelhoeken9. Een algemene regel voor het maken van willekeurige veelhoeken is verbinding maken met willekeurig verspreide locaties van n punten in een vierkante ruimte met lijnsegmenten op zodanige wijze dat de omtrek van het lijnsegment meestal convexe is en vervolgens kleur binnen de omtrek. Een vaak gebruikte objectieve index voor willekeurige veelhoeken is het aantal flections van de omtrek van een veelhoek, waarmee de complexiteit van de figuur10,11,12. Zoals de binnenkant van de figuur is gekleurd in, zijn structurele eigenschappen met betrekking tot de omtrek beperkt tot het aantal flections. Bovendien, met uitzondering van het aantal flections, wordt geen informatie gegeven over de hele set van willekeurige veelhoeken of de relatie tussen verschillende willekeurige veelhoeken.
De cijfers in Axiaalsymmetrische (Ax) paren van cijfers bekend is dat ze moeilijker te discrimineren dan niet-identieke paren in een taak om te beslissen of een bepaald paar cijfers gedraaid-te-worden-identieke (Idr)13,14, is 15. de twee figuren in een Idr paar in een paar Ax wederzijds isomorf en bijbehorende lijnsegmenten die dezelfde lengte hebben. Echter, of gelijkheid van lijn lengtes tussen de twee cijfers in een paar verhoogt het probleem van discriminatie van een niet-identieke paar vergeleken met die van een paar Ax is onduidelijk. In dit experiment, was deelnemer discriminatie prestaties vergeleken tussen Ax paren en paren van niet-identieke, niet-Axiaalsymmetrische (Nd). De verschillen in lijn lengtes werden experimenteel gecontroleerd tussen de twee cijfers. Vanwege de prioriteit van het opsporen van invariant Functieverschillen waarde vóór oppervlakkige Functieverschillen waarde tijdens figuur erkenning5, werden de Nd figuur paren ingesteld op wederzijds isomorf zodat lijn lengte verschillen niet zou verward met invariant Functieverschillen waarde.
Experiment 1 in de auteur gebruikte (6, 5) figuur paren aan het onderzoeken van de hypothese dat het niveau van moeilijkheid van discriminatie van de cijfers in Ax paren15worden beïnvloed door het ontbreken van lijn lengte verschillen. De resultaten toonden aan dat de latencies korter voor Nd 0 (namelijk, geen verschil in de totale regellengte tussen gekoppelde figuren) paren in vergelijking met die voor Ax paren, die aangaf dat de hypothese onverdraaglijk was waren. Er werd aangevoerd dat oppervlakkige Functieverschillen waarde niet onder experimentele controle vaker aanwezig te zijn in complexe figuren, en deelnemers kunnen maken gebruik van deze. Interessant, hebben verschillende studies beweerd dat de aanwezigheid van een cyclus preattentively gedetecteerde16,17. Daarentegen, beweerde Julesz dat de aanwezigheid van een eindpunt is gevonden in een vroeg stadium van de scheiding van de cijfers van de achtergrond-18.
Om aan te pakken, eenvoudiger (6, 4) figuur paren werden gekozen om te onderzoeken de hypothese. Uit negen isomorf sets (6, 4) cijfers, de cijfers die tot twee isomorf sets behoorden werden gebruikt als prikkels. Gedeelde gemakkelijk aantoonbaar invariant onderdelen van (een) endpoint(s) en een cyclus van beide sets van cijfers (dat wil zeggen, een driehoek) gemeen. De voorbeeld-figuren van negen isomorf sets in Figuur 3zien. Bovendien, zie de kolom van p = 6 en q = 4 in aanhangsel 1,1.
Drie fundamentele paar types werden gegenereerd:r-Id, Ax en Nd paren. Totale lengte van de cyclus (meer in het bijzonder, een driehoek) tussen de twee figuren in elk paar voor alle typen van het paar was vereffend. Respectieve driehoeken van een paar figuur werd met behulp van deze beperking, hetzij onderling identiek of Ax in vorm. ND paren werden verder subcategorized volgens verschillen in de lengtes van de endlines tussen de twee figuren in elk paar, met de eenheid van lengte ingesteld als de kant van een onzichtbare regelmatige zeshoek. Dit leverde Nd 0, Nd 0.27, Nd 0.73en Nd 1 paar (dat wil zeggen, de lijn lengte verschillen varieerden van 0 tot 1). Als de aanwezigheid van een doorsnede van lijnsegmenten is bekend om zijn preattentively gedetecteerd19, cijfers met kruisende lijn segmenten van de stimuli werden uitgesloten. Zie de voorbeelden van Idr, Ax, Nd 0, Nd 0.73en Nd 1 paren in Figuur 4. Om te voorkomen dat de vooringenomen verwachtingen van de deelnemers, het aantal Idr ('dezelfde') paren is ingesteld op dezelfde als de som van Ax ('anders') en Nd ('anders') paren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Het experiment werd goedgekeurd door de Hakuoh Universiteit ethische Commissie, Japan.
1. experimentele opstelling
Opmerking: De experimentele omgeving bestaat uit een LCD-monitor en een reactie knop box aangesloten op een computer (PC voor experimenten). Elke deelnemer beslist of een gepresenteerde paar cijfers 'de dezelfde' of 'anders' is door een van de twee knoppen in te drukken op een antwoord-doos. Er zijn drie knoppen op het vak met het label 'Enter', 'F6' en 'F5' van links naar rechts. Door op de Enter -toets, gaat het huidige scherm naar het volgende scherm. De F6 knop is voor antwoorden met de wijsvinger en de F5 knop is voor reacties met behulp van de middelvinger van de rechterhand van de deelnemer. De generatie van figuur paren wordt gedaan op een andere computer (PC stimulans voorbereiding). Deze setup kunt het onderzoek van de verschillende hypothesen die betrekking hebben op de ernst van een bepaalde functie in de erkenning van cijfers in een vrij objectief.
- Plaats een diskette in het diskette-eenheid aangesloten op de PC voor de voorbereiding van de stimulus. Start het pair generatie programma op de PC voor de voorbereiding van de stimulus.
- Voer een willekeurig nummer, met behulp van het toetsenbord, als een beginwaarde aan de willekeurig nummer generatie functie in het programma gebruikt. Ingang 1 of 2 met behulp van het toetsenbord als een digitale aanduiding.
Opmerking: Digitale id = 1 ter omschrijving van de wijsvinger 'dezelfde' besluiten en de middelvinger op 'anders' beslissingen (digitale staat 1) in het eerste blok van proeven en vice versa (digitale staat 2) in het tweede blok. Digitale aanduiding = 2 ter omschrijving van digitale frame 2 in het eerste blok en digitale staat 1 in het tweede blok. Deze procedure tegenwicht de snelheid van reactie door verschillende vingers.
2. instructies binnen de pair generatie programma
- Open een stimulans $ succesfully set file (PRBLM2. DAT) als een nieuw bestand op de diskette-eenheid. Bovendien, open het databasebestand (6, 4) cijfers op het apparaat.
- Sequentieel onderzoeken elke record van het databasebestand van recordnummer 1 tot en met 1,365 om te bepalen of de record met de waarde van de variabele 28 (dat wil zeggen, aantal kruispunten van lijn segmenten, Zie Figuur 2) is ingesteld op 0.
Opmerking: voor de totale aantallen (6, n) cijfers, zie uitvloeisel 15.1 (a)1.- Als de waarde niet-0 is, wordt de record wilt verwijderen en ga naar de volgende record, anders onderzoeken of de waarde van variabele 1 (dat wil zeggen, isomorf set) is 2 of 5.
- Als de waarde niet 2 of 5 is, de record wilt verwijderen en ga naar de volgende record, anders accumuleren het recordnummer als een kandidaat-figuur in een isomorfe 2 zwembad of een isomorf 5 zwembad.
- Uitvoerig combineren elke record met andere documentatie, met inbegrip van kandidaat-cijfers die deel uitmaken van de isomorfe 2 zwembad.
- Elk paar recordaantal converteren naar hun lijn specificatie formaten in alle kandidaat-paren.
- Onderzoeken of een figuur is gekoppeld aan zichzelf, en als het is, het paar te classificeren als een Idr paar met een tag die aangeeft van de hoekafstand 0 ° en het ophopen in een pool van Idr paren.
- Anders, voeg integer van 1 tot en met 5 voor elk hoekpunt label getal in de notatie van de specificatie van een figuur met modulo 6 residuen. Als de waarde 0 is, het omzetten in 6. Vervolgens, standaardiseren het formaat. Vervolgens vergelijken de gestandaardiseerde indeling van de figuur met de notatie van de specificatie van de andere figuur in het paar.
Opmerking: Een lijn specificatie formaat van een (6, 4) figuur bestaat uit vier reeksen van paren van punt etiketten. Het wordt uitgedrukt volgens de linker label dat is altijd kleiner dan het juiste label binnen een paar, en de linkse label van een vorige paar die altijd kleiner is dan of gelijk is aan de linker label van de volgende paren. - Als de twee formaten met integer ik overeenkomen, het paar te classificeren als een paar van de Id-r met een tag van de hoekafstand ik (dat wil zeggen, een eenheid van 60 ° tegen de klok in) en het ophopen in het zwembad van Idr paren.
- Anders, opeenvolgend onderzoeken of het paar is een paar van de Ax met een van de assen van symmetrie wordt 0°, 30°, 60°, 90°, 120° of 150° tegen de klok in van de horizontaal naar rechts.
Opmerking: De Ax-transformatie van een figuur om een as van symmetrie 0° permutes punt labels, 1 voor 6, 2 voor 5, 3 voor 4, en vice versa; ongeveer 30°, 1 voor 1, 2 van 6, 3 voor 5 of 4 voor 4, en vice versa; ongeveer 60°, 1 voor 2, 3 voor 6, 4 voor de 5, en vice versa; ongeveer 90°, 1 voor 3, 2 voor 2, 4 voor de 6, 5 voor 5, en vice versa; ongeveer 120°, 1 voor 2 voor 3, 4, 5 voor 6, en vice versa; en ongeveer 150°, 1 voor 5, 2 voor 3 voor 3, 4, 6 voor 6, en vice versa (Figuur 5). - Als de notatie van de specificatie van één cijfer na de transformatie van de Ax over de as van symmetrie j° overeenkomt met het formaat van het andere cijfer in het paar, vervolgens het paar te classificeren als een paar van de Ax met een tag van de as van symmetrie j° en accumuleren het in een pool van Ax paren.
- Anders, het paar te classificeren als een paar Nd. Vervolgens berekent het aantal incident lijnen op de respectieve hoekpunten in de regel specificatie formaten van de twee cijfers van een Nd-pair (Figuur 6).
- Indien het aantal incident lijnen aan weerszijden van een lijnsegment van een figuur, bepalen het segment als een eindregel van een figuur. Vervolgens bepalen de drie overgebleven lijnsegmenten die vormen een cyclus (dat wil zeggen, een driehoek).
- Bereken de totale lijn lengtes van de cycli van twee cijfers van een Nd-paar. Als de totale lengte van de cycli tussen de twee cijfers verschillen, gooi de paren.
- Anders, het verschil tussen lijn lengtes van de endlines tussen twee cijfers te berekenen. Als de lengte verschil 0 is, het paar te classificeren als een paar van de Nd met een tag voor 0 en accumuleren het in het zwembad van Nd paren.
- Anders, indien de lengte verschil 0.27, het paar te classificeren als een Nd met een tag van 0,27 en accumuleren het in het zwembad van Nd paren.
- Anders, als de lengte verschil 0,73 is, het paar te classificeren als een Nd paar met een tag 0.73 en accumuleren het in het zwembad van Nd paren.
- Anders, het paar te classificeren als een Nd paar met een tag 1 en accumuleren het met een tag voor 1 in het zwembad van Nd paren.
- Herhaal de stappen protocol 2.2.3 aan 2.2.16 voor de kandidaat-cijfers die bij isomorf horen set 5.
- Het databasebestand sluit.
-
Voorbereiding van een stimulus instellen voor een deelnemer
- Willekeurig monster drie paren van der -groep Id, twee paren uit de Nd-groep, en een paar uit de Ax-pool met tags als praktijk paren.
- Idr, Nd, aaneenschakelen en Ax praktijk paren en randomize hun presentatie om het eerste blok van de praktijk proeven.
- Willekeurig monster 80 paren uit der -groep Id, 40 paren uit de Nd-pool en 40 paren uit de Ax-pool met tags als paren testen.
- Tekst.samenvoegen IdrNd en Ax test paren en randomize hun presentatie om het eerste blok van test proeven.
- Herhaal de stappen 2.3.1 tot en met 2.3.4 van de protocol voor het voorbereiden van de praktijk en testen van proeven in het tweede blok van proeven.
- Schrijf een presentatie nummer, digitale state, paar typt met een tag, aantal lijnsegmenten, vier paren van hoekpunt gegevenslabels in de notatie van de specificatie van de linker figuur en de juiste figuur voor elk afzonderlijk experiment aan de diskette-eenheid sequentieel en gelijktijdig echo deze waarden op het scherm.
- Herhaal stap 2.3.6 uit de eerste proef van de praktijk in het eerste blok aan de laatste test proeven in het tweede blok.
- Sluit de diskette-eenheid.
3. instructie door een experimentator en de uitvoering van een experiment door een deelnemer
- Vraag elke deelnemer kunnen schriftelijke geïnformeerde toestemming om deel te nemen in het experiment.
- Instructies door experimentator
- Elke deelnemer om te beslissen of een paar gepresenteerde cijfers identiek in vorm ongeacht hun oriëntaties ('hetzelfde') of niet ('Different') zo snel en accuraat als mogelijk en Toon voorbeeld figuur paren is te instrueren.
- Specificaties voor het experiment door experimentator
- Start de stimulans presentatieprogramma op de PC voor experimenten.
- Klik op identiteit besluit taak op het menuscherm.
- Klik op deelnemer informatie, dan input naam, geslacht en leeftijd, en klik vervolgens op einde van specificatie in het informatiescherm.
- Klik Lees Stimulus gegevens op het menuscherm, klik op PRBLM2. DAT bestand in het diskettestation en klik op openen in het venster van de specificatie bestand.
-
Uitvoering van het experiment
- Als een experimentator, plaats een deelnemer vooraan op de monitor en zet van zijn/haar hoofd op de kinhouder en maatregel een afstand van 60 cm van het voorhoofd naar de monitor.
- Als een experimentator, start een experiment door te klikken op uitvoeren in het menuscherm.
- Als een experimentator, als de instructie-scherm de status van de digitale 1 geeft, instrueren een deelnemer F6-toets te drukken (reactie met de wijsvinger) voor de besluiten van de 'dezelfde' en druk op de F5-toets (reactie met de middelvinger) voor de besluiten van de 'anders'. Als de instructie-scherm de status van de digitale 2 geeft, instrueren op F6 drukken voor 'anders' beslissingen en F5 voor de besluiten van de 'dezelfde'.
- Als een deelnemer, na volledig onthouden van de digitale staat van het blok, druk op Enter op het reactie-vak.
- Als een deelnemer, in reactie op de 'Ready' aanwijzing op het scherm, drukt u op Enter om te starten van een proces.
- Als een deelnemer, op vertoon van een paar praktijk paren op het scherm van de stimulus, druk op F6 of op F5 zodra een besluit wordt genomen.
Opmerking: De zes hoekpunten van een onzichtbare regelmatige zeshoek zijn gestileerd als kleine gevulde cirkels met een diameter van 0,4 cm waarvan centra 0,2 cm naar buiten van de locaties van de hoekpunten op een stimulus-scherm verschoven zijn. De zes hoekpunten van een (6, 4) figuur worden geprojecteerd in een rechthoekig gebied van 6.6 x 7,6 cm. Twee cijfers van een paar liggen op horizontaal parallelle posities met een afstand tussen de centers van 9,4 cm. - (Eerder) de stimulans presentatieprogramma instellen om weer te geven 'het besluit was foutieve' op het scherm bericht feedback met een pieptoon in een praktijk proces als een antwoord een fout is. Als een antwoord juist is, weer 'het besluit was juist' op het scherm.
- Als deelnemer, als bevestiging van een feedbackbericht, drukt u op Enter om door te gaan naar het volgende scherm 'prompt'.
- (Als de stimulans voorstelling programma), herhalen de stappen 3.4.4 tot en met 3.4.7 van het einde van de praktijk proeven in het blok.
- Wanneer alle proeven van de praktijk voltooid zijn, 'Start van de proeven van de test' op het scherm weergeven
- Herhaal de stappen 3.4.4 aan 3.4.5 aan het eind van de test processen in een blok.
Opmerking: De feedback-berichten worden gepresenteerd alleen tijdens de proeven van de praktijk. - Herhaal stappen 3.4.3 aan 3.4.8 uit te voeren van de praktijk en testen van proeven in het tweede blok.
- Sla de gegevens naar een bestand op de diskette-eenheid als de stimulans presentatieprogramma.
Opmerking: Een deelnemer gegevens voor elk afzonderlijk experiment bestaat uit een seriële proef getal, aantal lijnsegmenten, digitale staat, code van het soort paar met een label, de code van de ingedrukte knop, de juistheid van een antwoord, en de latentie in ms.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Zoals Nd 0.27 paren bleken alleen bestaan in de cijfers van isomorf set 2, bevatte de latere analyse niet de resultaten voor Nd 0.27 paren. De hypothese van de huidige studie was dat de gelijkheid van lijn lengtes tussen de twee figuren in Nd paren ze zo moeilijk om te discrimineren als Ax figuur paren zou maken.
De resultaten van het experiment worden weergegeven in Figuur 7. Foutenpercentages waren significant verschillend over de paar types, H = 23,8, p < 0,001. Een ANOVA-test bleek dat de latencies verschillend over de paar types, F (4, 48 waren) = 12.3, p < 0,001. Scheffe de tests toonden dat aanzienlijke verschillen in latencies niet tussen alle paren, behalve tussen Nd 0 en Nd 0,73, Nd 0 en Nd 1, en Nd 1 en Ax paren gevonden werden. Het is opmerkelijk dat er geen verschil in latency tussen Ax en Nd 0 paren p ≈ 1.0 was.
De foutenpercentages en latentie gegevens zowel suggereren dat Nd 0.73 en Nd 1 paren gemakkelijk discriminable in vergelijking met Ax paren zijn. Echter vermoeden het bijna afwezig latency verschil tussen Nd 0 paren en paren van Ax sterk dat de gelijkheid van lijn lengtes Ax paren veroorzaakt moeilijker te discrimineren.
Figuur 1 . Voorbeeld van een (6, 4) figuur. De aantallen in de buurt van de gevulde cirkels wijzen op de etiketten van de punten (dat wil zeggen, hoekpunten) van een onzichtbare regelmatige zeshoek. De figuur kan worden gespecificeerd door vier paren van punt labels (1-2, 1-3, 1-6, 3-6). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 . Voorbeeld van de inhoud van de database (6, 4) cijfers. Opnemen van de nummer 3 (NR = 3) geeft aan dat de figuur identificeerbaar door de lijn specificatie formaat (1-2, 1-3, 1-4, 2-3). Variabele (1) geeft de isomorf set waartoe de afbeelding behoort, (2) aantal lijn segmenten, (3) aantal cycli (4) omtrek, (17) maximale graad, (18) aantal punten met de maximale mate, (21) aantal geïsoleerde punten, (24) aantal eindpunten, en (28) aantal kruispunten lijnsegmenten. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 . Voorbeelden van negen isomorf sets (6, 4) cijfers. De codenummers 1 tot en met 9 doen niet geven aan een order. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 . Voorbeelden van paar typen. (A) een paarr Id met een hoekafstand 120 °, (B) Ax paar over de as van symmetrie 30 ° tegen de klok in van het naar rechts horizontaal, (C) Nd 0 paar, (D) Nd 0,73 paar en (E) Nd 1 paar. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5 . Assen van symmetrie waarmee de permutatie van bepaalde paren van punt etiketten. Elke lijnstuk met een klein aantal in de buurt van het einde is een symmetrie-as. Linkerhaakje nummers zijn punt etiketten. Deze visualisatie in staat stelt de gemakkelijke identificatie van paren van punten die op is afstanden van elke as. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6 . Voorbeeld van de geïllustreerde lijnsegmenten die incident op het hoekpunt punten. Linkerhaakje grote aantallen geven de punt-etiketten en kleinere aantallen geven het aantal lijnsegmenten incident naar het punt. De notatie van de specificatie van dit cijfer is (1-4, 2-3, 2-4, 3-4), en de nummers van incident lijnen op de respectieve punten zijn de optellingen van de verschijning van de punten in het formaat: 1 voor punt 1, 2 van 2, 2 voor 3 of 3 voor 4 , 0 voor 5 en 0 voor 6. Als punt 1 heeft 1 incident lijn, de paar gegevenspunten 1-4 is bepaald dat een eindregel en de resterende worden punt paren met een incidentie van lijn van meer dan 1 genomen om te vormen van een cyclus. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7 . Bedoel latencies met standaardfouten van de middelen (holle balken) en het percentage fouten (grijze balken) van de paar typen. Idr duidt gedraaid-te-worden-identieke paren; ND duidt niet-identieke, niet-Axiaalsymmetrische, isomorf paren, waar het cijfer de grootte van het verschil in einde lijn lengtes tussen de twee cijfers geeft; en Ax geeft Axiaalsymmetrische paren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De huidige methode kan worden gebruikt voor te bereiden een aantal objectief definieerbare stimulans cijfers figuur erkenning experimenten. Het essentiële aspect van de methode zijn ook de instructies binnen de pair generatie programma. Met behulp van een (6, n) databank, het programma kunt selecteren geschikte kandidaat cijfers uit de cijfers van totaal (6, n) (protocol stappen 2.2.1 en 2.2.2). Daarnaast kan het programma soms functie waarden van cijfers die niet zijn opgeslagen in de database, zoals in het geval van de berekening van de lengte van een einde-regel (protocol stap 2.2.13) berekenen. Als onderzoekers wenst te gebruiken een paar cijfers als een eenheid van stimulans presentatie, kunt het programma uitvoerig combineren kandidaat-cijfers om paren te vormen en ze sorteren in geometrisch gerechtvaardigd categorieën, zoals uiteengezet in de categorisering van Idr, Ax, en Nd paren, in aanvulling op in de subcategorization Nd paren (protocol stappen 2.2.3\u20122.2.16). Als onderzoekers zich bewust zijn van mogelijke verstorende factoren op voorhand, zij deze factoren kunnen controleren door het toevoegen of wijzigen van de instructies in het programma, zoals in de gevallen van (a) met behulp van relatief eenvoudige (6, 4) cijfers paren als prikkels (stap 2.1); (b) vermijden kruisende lijnsegmenten in de figuur (stap 2.2 en 2.2.1); en (c) klaren het aantal Idr paren aan de som van de getallen van Ax en Nd paren (stap 2.3.3).
De pair generatie programma (bestandsnaam: PMELCYLG2) was ad hoc voorbereid met het oog op de huidige studie. Het is een gedeeltelijke wijziging van een vorige programma dat routines bevat voor het scheiden van een einde-regel van een driehoek in een bepaalde afbeelding en vervolgens het berekenen van de lengte van de lijn van het einde. Dit rekening houdend met, heeft het paar generatie programma brede toepasbaarheid omdat het introduceert specifieke wijzigingen naar eerdere programma's op basis van de huidige onderzoeksvraag. Duidelijk, dicht debuggen van het programma vereist is alvorens een experiment.
De toepasbaarheid van de methoden dat gebruik (6, n) cijfers wordt beperkt door de aard van (6, n) cijfers per se en door de bekende eigenschappen (bijvoorbeeld de waarden van invariant en oppervlakkige elementen) van elke (6, n) figuur. Een (6, n) figuur bestaat uit 6 punten en n rechte lijnsegmenten die zich uitstrekken over n paar van de punten. De zes punten worden verondersteld bevinden coplanair en geen diepte-informatie verstrekken. Daarom de methoden zijn niet van toepassing op onderzoeksvragen die betrekking hebben op de erkenning van concrete objecten, noch voor diegenen die geen betrekking op figuur kenmerken hebben.
Als gezegd, willekeurig gegenereerde stimulans zijn cijfers in het algemeen geschikter dan die ad hoc worden gegenereerd voor het specifieke doel van een onderzoek. Helaas, de gevallen voor het gebruik van ad hoc cijfers groter zijn dan die voor willekeurige cijfers. Zelfs voor de gevallen van het gebruik van willekeurige veelhoeken, het aantal flections is een maatregel die mist van theoretische duidelijkheid en het totale aantal cijfers die een aantal flections gelijk is aan n hebben is onbekend. Daarentegen, worden invariant en oppervlakkige functies gebruikt in de huidige methode ondersteund door meetkundige theorieën. Bovendien, de totale sets (6, n) cijfers met n = 1 tot en met 6 zijn bekend en de cijfers die voldoen aan specifieke functie waarden zijn toegankelijk vanuit de totale set.
Betreffende de einde-regel in een figuur van isomorf set 2, de lengte en hoek uit de driehoek werden verward. Met betrekking tot de cijfers dat aan isomorf set 5 toebehoorde, de lengte van de vrijstaande einde lijn werd verward met parallellisme tussen de einde-lijn en een driehoek. Dergelijke verwarring in de toekomst kan worden opgelost door het ontspannen van de voorwaarde dat elke lijnsegment moet worden overbrugd tussen een paar van de hoekpunten van een regelmatige zeshoek.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteur verklaart geen belangenconflict.
Acknowledgments
De auteur dankt Sydney Koke, MFA en Maxine Garcia, PhD, van de Edanz groep (www.edanzediting.com/ac) voor het bewerken van een ontwerp van dit manuscript.
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. Topological structure in visual perception. Science. 4573 (4573), (1982).
- 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).
