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Generazione di controllato rigorosamente stimoli per gli esperimenti di riconoscimento di figura

Published: March 18, 2019 doi: 10.3791/59149

Summary

Questo protocollo descrive un metodo per un esperimento che esamina se grafico specifico e le proprietà non-grafico (caratteristiche) sono rilevanti per il riconoscimento delle figure. Il metodo utilizza un database che memorizza i vari valori di funzionalità delle rispettive figure chiamati (punto6 , linea n ) figure.

Abstract

Questo protocollo introduce un metodo per la generazione di stimoli rigorosamente controllati e oggettivamente definiti per gli esperimenti di riconoscimento di figura. Un (6, n) figura è costituito da segmenti di linea n occupate tra n coppie di punti situati ai vertici di un esagono regolare invisibile. Le proprietà strutturali (invarianti grafico) e le caratteristiche superficiali (non-grafico invarianti) di ogni (6, n) figura con valori di n da 1 a 6 sono calcolati e memorizzati in un database. Utilizzando il database, gli sperimentatori è in grado di estrarre sistematicamente figure adatte a seconda dello scopo dell'esperimento. Inoltre, se il database non contiene le informazioni necessarie, nuove funzionalità valori possono essere calcolati a volte hoc dalla formazione di una figura specifica (6, n). Fateci chiamare una coppia di figure specchio-traduce un assialsimmetrico pair (Ax). Una coppia di Ax di figure è conosciuta per essere più difficile da discriminare rispetto a una coppia non identici nella decisione se le forme di una determinata coppia sono ruotati-a-essere-identici (Idr). Lo scopo dell'esperimento presente è quello di esaminare se la monotonia di lunghezze di linea tra due figure in una coppia fa sì che la discriminazione della coppia ad essere difficile come quello di una coppia di Ax. Reciprocamente isomorfi figure condividono proprietà strutturali nonostante le differenze di forma. AX coppie e coppier Id sono casi particolari di coppie isomorfi. Inoltre, un paio di Ax e coppiar Id condivisione la maggior parte dei valori di funzionalità superficiale, tranne la direzione relativa da una posizione a un'altra posizione lungo un asse di simmetria è opposta per un paio di Ax. Tre tipi di reciprocamente isomorfico (6, 4) sono state generate le coppie di figura: Idr; Ax; e non identici, non assialsimmetrici, isomorfiche coppie (Nd). Coppie di ND sono stati ulteriormente classificate in tre sottocategorie in base ai valori di superficiale caratteristica del grado di differenze di lunghezza di linea.

Introduction

Questo documento descrive un metodo per la generazione di figure rigorosamente controllato e oggettivamente definito stimolo per gli studi sul riconoscimento delle figure casuali. Gli stimoli sono chiamati (punto6 , linea n ) o (6 n) figure. Un (6, n) figura è costituito da segmenti di linea n occupate tra n coppie di punti situati ai vertici di un esagono regolare invisibile. La figura 1 Mostra un esempio di un (6, 4) figura che è specificato da quattro coppie di etichette per i vertici di un esagono regolare invisibile. Le etichette di designano i segmenti di linea della figura (Vedi Figura 1). Chiamiamo questa specifica delle figure un formato di riga specifica.

Precedentemente, l'autore calcolato le proprietà strutturali teorici grafico di (6 n) figure (chiamato caratteristiche invarianti, o più specificamente il grafico invarianti1) e non-invariante proprietà (dette caratteristiche superficiali) per figure con n = 1 a 6 e il funzione i valori memorizzati in un database. Caratteristiche invarianti riflettono i fondi strutturali (più precisamente, topologico) proprietà e caratteristiche superficiali riflettono le proprietà non-topologiche e metriche per la maggior parte di una data figura.

Un numero di record nel database identifica in modo univoco una figura nel formato specifica linea. Di conseguenza, una ricerca esaustiva per valori specifici di valori invarianti e/o superficiale caratteristica nel database consente di recuperare i numeri dei record per le figure che soddisfano le condizioni dalle figure serie di (6 n) totale. Le figure Estratto possono servire come gli stimoli per un esperimento. Ogni record nel database contiene variabili che includono il set isomorfo a cui appartiene la figura; vari grafico invarianti, quali il numero di cicli, circonferenza, punto di copertura, il numero di punti critici, raggio, numero dei punti centrali, numero di componenti, massimo grado, numero di punti di massimo grado, numero di punti isolati, e numero di endpoint; valori di funzione non-grafico, ad esempio il numero di intersezioni e frastagliatura dei contorni definiti dai vertici e intersezioni; e superficiale caratteristica valori, ad esempio le posizioni delle caratteristiche invarianti e (nel caso in cui ci sono posizioni plurale) le indicazioni formate da posizioni plurale. Ad esempio, un ciclo indica una sequenza chiusa di segmenti di linea, un grado di un punto è il numero di incidente di segmenti di linea con quel punto, un punto isolato è un punto con un grado di 0 e un endpoint è un punto con un grado di 1. Utilizzando le figure di valori del database, tutti i (6, n) invariante caratteristica da n = 1 a 6 possono essere ordinate nei numeri dei set isomorfi riportato nell'appendice 11. Vedere la Figura 2 per un esempio di informazioni memorizzate in ciascun record.

Si noti che le cifre che appartengono a ciascun gruppo isomorfo sono topologicamente equivalente nonostante le differenze di forma. Parecchi studi hanno sostenuto che le strutture topologiche sono percepiti prima della proprietà più specifiche di dato figure2,3,4,5. Cambiando sistematicamente figure di stimolo, l'autore ha affermato che i rilevamenti e le comparazioni delle caratteristiche invarianti precedono le rilevazioni e confronti di caratteristiche superficiali6. L'esperimento attuale è un tentativo di chiarire se la caratteristica superficiale della lunghezza di linea è fondamentale per il riconoscimento delle coppie di figura sotto la condizione che i valori invariante caratteristica sono tutti equivalenti tra le coppie di figura (cioè, reciprocamente isomorfi).

I tipi di figure di stimolo che vengono utilizzati in esperimenti è criticamente importante figura ricerca di riconoscimento. Ci sono due tipi di figure di stimolo: quelli che sono generati casualmente e quelli generati ad hoc allo scopo di uno studio. Per ridurre confonde associati a fattori non sotto controllo sperimentale, l'uso di cifre generati casualmente è generalmente considerato più appropriato. Ci sono diversi tipi di figure casuali, ad esempio, istogrammi casuale7 e matrici random8, ma le cifre casuali utilizzate più di frequente nella ricerca di riconoscimento visivo in psicologia sono poligoni casuale9. Una regola generale per rendere casuale poligoni è quello di collegare sedi distribuite in modo casuale di n punti in un'area quadrata con segmenti di linea in maniera tale che il perimetro del segmento di linea è per lo più convesso e poi il colore all'interno del perimetro. Un indice oggettivo utilizzato di frequente per poligoni casuale è il numero di flessioni del perimetro di un poligono, che rappresenta la complessità della figura10,11,12. Come all'interno della figura viene colorato, proprietà strutturali per quanto riguarda il perimetro sono limitate al numero di flessioni. Inoltre, con l'eccezione del numero di flessioni, nessuna informazione è dato circa l'intero set di poligoni casuale o la relazione tra distinti poligoni casuale.

Le figure in assialsimmetrici coppie (Ax) di figure sono noti per essere più difficile da discriminare a coppie non identici in un compito di decidere se una determinata coppia di figure è ruotato-a-essere-identici (Idr)13,14, 15. le due figure in una coppia dir Id e quelli in una coppia di Ax sono reciprocamente isomorfi e hanno corrispondenti segmenti di linea che sono della stessa lunghezza. Tuttavia, se monotonia di lunghezze di linea tra i due figure in una coppia aumenta la difficoltà di discriminazione di una coppia non identico rispetto a quello di una coppia di Ax è poco chiara. In questo esperimento, prestazioni di discriminazione partecipante è stata confrontata fra coppie di Ax e non identici, non assialsimmetrici (Nd). Le differenze nelle lunghezze di riga sono stati sperimentalmente controllate tra le due figure. A causa la precedenza di rilevare differenze di valore invariante caratteristica prima le differenze di valore superficiale caratteristica durante il riconoscimento di figura5, le coppie di figura Nd dovevano essere reciprocamente isomorfi in modo che le differenze di lunghezza di linea non sarebbe confuso con differenze di valore invariante caratteristica.

Coppie di Figura esperimento 1 in autore-utilizzato (6, 5) per esaminare l'ipotesi che la mancanza di differenze di lunghezza di linea influenzato il livello di difficoltà di discriminazione delle figure in Ax coppie15. I risultati hanno dimostrato che le latenze erano più brevi per Nd paia di 0 (cioè, nessuna differenza in lunghezza totale delle linee tra figure accoppiati) rispetto a quelli per coppie di Ax, che ha indicato che l'ipotesi era insopportabile. Si è sostenuto che le differenze di valore superficiale caratteristica non sotto controllo sperimentale hanno maggiori probabile di essere presenti in figure complesse, e i partecipanti potrebbero fare uso di questi. È interessante notare che, parecchi studi hanno sostenuto che la presenza di un ciclo è preattentively rilevato16,17. Al contrario, Julesz ha affermato che la presenza di un endpoint è stata rilevata in una fase precoce della segregazione delle figure dal fondo18.

Per risolvere questo problema, più semplice (6, 4) figura coppie sono stati scelti per esaminare l'ipotesi. Fuori nove serie isomorfiche (6, 4) le figure, le figure che appartenevano a due gruppi isomorfi sono state usate come stimoli. Entrambi gli insiemi di figure condiviso facilmente rilevabili caratteristiche invarianti di (un) endpoint e un ciclo (vale a dire, un triangolo) in comune. Consultate i dati di esempio di nove serie isomorfiche nella Figura 3. Inoltre, vedere la colonna di p = 6 e q = 4 in appendice 11.

Tre tipi di base di coppia sono stati generati: Idr, Ax e Nd coppie. La lunghezza totale delle linee di un ciclo (in particolare, un triangolo) era equalizzato tra le due figure in ogni coppia per tutti i tipi di coppia. Usando questo vincolo, rispettivi triangoli di una coppia di figura divennero sia reciprocamente identico o Ax in forma. Coppie di ND sono state ulteriormente subcategorized secondo differenze nelle lunghezze di endlines tra le due figure in ogni coppia, con l'unità di lunghezza impostata come il lato di un esagono regolare invisibile. Questo ha reso Nd 0, Nd 0,27, Nd 0,73e Nd 1 paia (cioè, la linea lunghezza differenze hanno variate da 0 a 1). Come la presenza di un'intersezione di segmenti di linea è conosciuta per essere preattentively rilevato19, figure con intersezione linea segmenti sono stati esclusi dagli stimoli. Vedere gli esempi di Idr, Ax, Nd 0, Nd 0,73e Nd 1 coppie in Figura 4. Per evitare le distorte aspettative dei partecipanti, il numero di Idr coppie ('stesse') è stato impostato per essere uguale alla somma di Ax ('diverso') e coppie ('diverse') Nd.

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Protocol

L'esperimento è stato approvato dal comitato etico Università Hakuoh, Giappone.

1. organizzazione sperimentale

Nota: L'ambiente sperimentale è costituito da un monitor LCD e una casella di risposta pulsante collegato a un computer (PC per esperimenti). Ogni partecipante decide se una coppia presentata delle figure è il 'stesso' o 'diverso' premendo uno dei due pulsanti su una casella di risposta. Ci sono tre pulsanti sulla casella con l'etichetta 'Inserisci', 'F6' e 'F5' da sinistra a destra. Premendo il tasto Enter , la schermata corrente procede alla schermata successiva. Il tasto F6 è per le risposte usando il dito indice e il pulsante F5 è per le risposte utilizzando il dito medio della mano destra del partecipante. La generazione di coppie di figura è fatto su un altro computer (PC per la preparazione di stimolo). Questa configurazione consente l'esame delle diverse ipotesi che riguardano la criticità di una certa caratteristica nel riconoscimento delle figure in modo abbastanza oggettivo.

  1. Inserire un disco floppy nell'unità disco floppy collegata al PC per la preparazione di stimolo. Avviare il programma di generazione di coppia sul PC per la preparazione di stimolo.
  2. Immettere un numero casuale, utilizzando la tastiera, come valore iniziale per la funzione di generazione di numero casuale utilizzato nel programma. Input 1 o 2 utilizzando la tastiera come un identificatore digitale.
    Nota: Identificatore digitale = 1 indica il dito indice per decisioni 'stesse' e il dito medio a decisioni 'diverse' (stato digitale 1) nel primo blocco di prove e vice versa (stato digitale 2) nel secondo blocco. Identificatore digitale = 2 indica stato digitale 2 nel primo blocco e stato digitale 1 nel secondo blocco. Questa procedura fa da contrappeso la velocità di risposta di diverse dita.

2. istruzioni all'interno del programma di generazione di coppia

  1. Apri uno stimolo set file (PRBLM2. DAT) come un nuovo file sull'unità disco floppy. Inoltre, aprire il file di database (6, 4) cifre sull'unità principale.
  2. In sequenza esaminare ogni record del file di database da 1 a 1.365 di numero record per determinare se il record che ha il valore della variabile 28 (cioè numero di intersezioni della linea segmenti, Vedi Figura 2) è 0.
    Nota: per i numeri totali di (6 n) figure, vedere corollario 15,1 (a)1.
    1. Se il valore non è-0, scartare il record e passare al record successivo, altrimenti esaminare se il valore della variabile 1 (cioè, isomorfo insieme) è 2 o 5.
    2. Se il valore non è né 2 né 5, scartare il record e andare al record successivo, altrimenti si accumulano il numero di record come una figura di candidato in una piscina 2 isomorfi o una piscina 5 isomorfi.
    3. Esaustivamente combinare ogni record con altri record, compreso se stesso, di figure di candidati che appartengono al pool 2 isomorfi.
    4. Convertire ogni coppia di numeri da record in loro linea specifica formati in tutte le coppie di candidati.
    5. Esaminare se una figura è accoppiata con se stesso e se è, classificare la coppia come una coppia dir Id con un'etichetta che indica la distanza angolare di 0 ° e si accumulano in una piscina di coppie Idr .
    6. Altrimenti, aggiungere un valore integer da 1 a 5 per ogni numero di etichetta di vertice nel formato riga specifica di una figura con modulo 6 residui. Se il valore è 0, è possibile convertirlo in 6. Quindi, standardizzare il formato. Quindi, confrontare il formato standardizzato della figura con il formato di riga specifica della figura nella coppia.
      Nota: Un linea specifica formato di una (6, 4) figura è costituito da quattro sequenze di coppie di etichette punti dati. Essa è espressa in conformità con l'etichetta a sinistra che è sempre più piccolo l'etichetta giusta all'interno di una coppia e l'etichetta a sinistra di una coppia precedente che è sempre minore o uguale all'etichetta a sinistra delle seguenti coppie.
    7. Se i due formati corrispondono con intero io, classificare la coppia come una coppia dir Id con un tag di sua distanza angolare io (cioè, unità di 60 ° in senso antiorario) e si accumulano nella piscina di coppie Idr .
    8. Altrimenti, in sequenza esaminare se la coppia è una coppia di Ax con uno degli assi di simmetria, essendo 0°, 30°, 60°, 90°, 120° o 150° in senso antiorario rispetto all'orizzontale verso destra.
      Nota: La trasformazione di Ax di una figura attorno ad un asse di simmetria 0° permuta le etichette dei punti 1 per 2 per 5, 6, 3 per 4 e viceversa; circa 30°, 1 per 1, 2 per 3 per 5, 6, 4 per 4 e viceversa; circa 60°, 1 per 2, 3 per 6, 4 per 5 e viceversa; circa 90°, 1 per 3, 2 per 2, 4, 6, 5 per 5 e viceversa; circa 120°, 1 per 2 per 3, 4, 5 per 6 e viceversa; e circa 150°, 1 5, 2 per 3 per 3, 4, 6 per 6 e viceversa (Figura 5).
    9. Se il formato di riga specifica di una sola cifra dopo la trasformazione di Ax attorno all'asse di simmetria j° corrisponde al formato della figura nella coppia, quindi classificare la coppia come un paio di Ax con un tag dell'asse di simmetria j° e accumularlo in un pool di coppie di Ax.
    10. Altrimenti, è possibile classificare la coppia come una coppia di Nd. Quindi, calcolare i numeri di incidente linee rispettivi vertici nei formati linea specifica delle due figure di una coppia di Nd (Figura 6).
    11. Se il numero di linee di incidente è uno alle due estremità di un segmento di linea di una figura, è possibile determinare il segmento come un endline di una figura. Quindi, determinare i tre restanti segmenti di linea come quelli che costituiscono un ciclo (vale a dire, un triangolo).
    12. Calcolare la lunghezza totale dei cicli di due figure di una coppia di Nd. Se la lunghezza totale dei cicli tra le due figure differisce, scartare le coppie.
    13. Altrimenti, calcolare la differenza tra lunghezze di linea di endlines tra due figure. Se la differenza di lunghezza è 0, classificare la coppia come un paio di Nd con un tag di 0 e si accumulano nella piscina di coppie di Nd.
    14. Altrimenti, se la differenza di lunghezza è 0,27, classificare la coppia come un Nd con un tag di 0,27 e si accumulano nella piscina di coppie di Nd.
    15. Altrimenti, se la differenza di lunghezza è 0,73, classificare la coppia come un paio di Nd con un tag di 0,73 e si accumulano nella piscina di coppie di Nd.
    16. Altrimenti, classificare la coppia come un paio di Nd con un tag di 1 e si accumulano con un tag di 1 nella piscina di coppie di Nd.
    17. Ribadire il passaggi del protocollo 2.2.3 a 2.2.16 per le figure di candidati che appartengono a isomorfi impostato 5.
    18. Chiudere il file di database.
  3. Preparazione di uno stimolo per un partecipante
    1. Campione a caso tre coppie dalla piscinar Id, due coppie dal pool di Nd e un paio dalla piscina Ax con tag come coppie di pratica.
    2. Concatenare Idr, Nd e Ax coppie di pratica e randomizzare l'ordine di presentazione per il primo blocco di prove di pratica.
    3. In modo casuale del campione 80 coppie dal poolr Id, 40 coppie dal pool di Nd e 40 coppie dalla piscina Ax con tag come coppie di test.
    4. ConcatenarId, Nd e Ax prova coppie e randomizzare l'ordine di presentazione per il primo blocco di collaudi.
    5. Ribadiamo 2.3.1 a 2.3.4 di passaggi del protocollo per la preparazione pratica e testare prove nel secondo blocco di prove.
    6. Scrivere un numero di presentazione, stato digitale, tipo di coppia con un'etichetta, numero di segmenti di linea e quattro coppie di etichette di vertice nel formato specifica linea di sinistra figura e figura a destra di ogni prova per l'unità disco floppy in modo sequenziale e contemporaneamente eco questi valori sullo schermo.
    7. Ribadire il passo 2.3.6 dalla prima prova pratica nel primo blocco per l'ultimo test prove nel secondo blocco.
    8. Chiudere l'unità disco floppy.

3. seguendo le istruzioni di un sperimentatore e l'esecuzione di un esperimento da parte di un partecipante

  1. Chiedere a ciascun partecipante di fornire il consenso informato scritto per partecipare all'esperimento.
  2. Istruzioni di uno sperimentatore
    1. Indicare a ciascun partecipante di decidere se una coppia presentata delle figure è identica nella forma indipendentemente dal loro orientamento ('stesso') o non ('diversi') più rapidamente e accuratamente possibile e Visualizza esempio coppie di figura.
  3. Specifiche prima dell'esperimento di uno sperimentatore
    1. Avviare il programma di presentazione di stimolo sul PC per esperimenti.
    2. Fare clic su identità decisione attività sulla schermata del menu.
    3. Fare clic su informazioni del partecipante, quindi ingresso nome, sesso ed età e quindi fare clic su fine della specifica sullo schermo di informazioni.
    4. Fare clic su dati di lettura stimolo sulla schermata del menu, fare clic PRBLM2. DAT il file nell'unità disco floppy e fare clic su Apri nella finestra specifica di file.
  4. Esecuzione dell'esperimento
    1. Come uno sperimentatore, un partecipante davanti al monitor del sedile e mettere il suo capo sulla mentoniera e misurare una distanza di 60 cm dalla fronte al monitor.
    2. Come uno sperimentatore, avviare un esperimento facendo l'esecuzione sulla schermata del menu.
    3. Come uno sperimentatore, se la schermata di istruzioni Mostra lo stato digitale 1, indicano un partecipante di premere il tasto F6 (risposta con il dito indice) per le decisioni di 'stesse' e premere il tasto F5 (risposta con il dito medio) per le decisioni di 'diverse'. Se la schermata di istruzioni Mostra lo stato digitale 2, incaricare di premere F6 per decisioni 'diverse' e F5 per decisioni 'stesse'.
    4. Come partecipante, dopo completamente memorizzare lo stato digitale del blocco, premere invio nella finestra di risposta.
    5. Come partecipante, in risposta al prompt 'Pronto' sullo schermo, premere invio per avviare una prova.
    6. Come partecipante, previa presentazione di una coppia di coppie di pratica sullo schermo di stimolo, premere il tasto F6 o F5, non appena viene raggiunta una decisione.
      Nota: I sei vertici di un esagono regolare invisibile sono stilizzati come piccoli cerchi pieni con un diametro di 0,4 cm cui centri sono spostati verso l'esterno di 0,2 cm dalle posizioni dei vertici su uno schermo di stimolo. I sei vertici di una (6, 4) figura vengono proiettati in un'area rettangolare di 6,6 cm x 7,6 cm. Due figure di una coppia si trovano in posizioni orizzontalmente parallele con una distanza tra centri di 9,4 cm.
    7. (Tradotto) impostare il programma di presentazione di stimolo per visualizzare 'la decisione era errata' sulla schermata del messaggio di feedback con un segnale acustico in una pratica prova se una risposta è un errore. Se una risposta è corretta, è necessario visualizzare 'la decisione era corretta' sullo schermo.
    8. Come partecipante, quando un messaggio di feedback di conferma, premere invio per passare alla schermata successiva 'prompt'.
    9. (Come il programma di presentazione dello stimolo), ripetere i passaggi 3.4.4 a 3.4.7 entro la fine delle prove di pratica nel blocco.
    10. Una volta completate tutte le prove di pratica, visualizzare 'Inizio delle prove test' sullo schermo.
    11. Ripetere i passaggi 3.4.4 per 3.4.5 alla fine delle prove di test in un blocco.
      Nota: I messaggi di feedback sono presentati solo durante le prove di pratica.
    12. Ripetere passaggi 3.4.3 a 3.4.8 per la pratica di eseguire e testare prove nel secondo blocco.
    13. Come il programma di presentazione dello stimolo, è possibile salvare i dati in un file sull'unità disco floppy.
      Nota: I dati di un partecipante per ogni prova è costituito da un numero seriale di prova, il numero di segmenti di linea, stato digitale, codice del tipo di coppia con un tag, il codice del tasto premuto, la correttezza di una risposta e la latenza in ms.

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Representative Results

Come coppie di 0,27 Nd sono state trovate per esistere solo nelle figure della serie isomorfa 2, l'analisi successiva non include i risultati per le coppie di 0,27 Nd. L'ipotesi del presente studio è stata che la monotonia di lunghezze di linea tra le due figure in coppia Nd li renderebbe come difficile da discriminare come coppie di figura di Ax.

I risultati dell'esperimento sono mostrati nella Figura 7. Tassi di errore erano significativamente differenti attraverso i tipi di coppia, H = 23.8, p < 0,001. Un test ANOVA ha mostrato che le latenze erano differenti attraverso i tipi di coppia, F (4, 48) = 12,3, p < 0,001. Test di Scheffe hanno mostrato che le differenze significative nella latenze non sono state trovate tra qualsiasi coppia, tranne tra Nd 0 e Nd 0,73, Nd 0 e Nd 1e Nd 1 e coppie di Ax. È da nota che non c'era alcuna differenza di latenza tra Ax e Nd 0 coppie p ≈ 1.0.

I tassi di errore e i dati della latenza entrambi suggeriscono che Nd 0,73 e Nd 1 paia è facilmente discriminabili rispetto con coppie di Ax. Tuttavia, la differenza quasi assente di latenza tra coppie 0 Nd e Ax suggerisce fortemente che la monotonia di lunghezze di linea causata coppie Ax per essere più difficile da discriminare.

Figure 1
Figura 1 . Esempio di un (6, 4) figura. I numeri vicino i cerchi pieni indicano le etichette dei punti (cioè, vertici) di un esagono regolare invisibile. La figura può essere specificata da quattro coppie di etichette dei punti (1-2, 1-3, 1-6, 3-6). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2 . Esempio del contenuto del database (6, 4) figure. Numero 3 record (NR = 3) indica la figura identificabile dal formato di specifica di linea (1-2, 1-3, 1-4, 2-3). Variabile (1) indica il set isomorfo a cui appartiene la figura, (2) numero di linea segmenti, (3) numero di cicli, (4) circonferenza, grado massimo (17) (18) numero dei punti con il massimo grado, (21) numero di punti isolati, (24) numero di gli endpoint e (28) numero di intersezioni di segmenti di linea. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3 . Esempi di nove serie isomorfiche (6, 4) figure. I numeri di codice da 1 a 9 non indicano un ordine. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4 . Esempi di tipi di coppia. (A), una coppia dir Id con una distanza angolare di 120 °, coppia di Ax (B) attorno all'asse di simmetria 30 ° in senso antiorario rispetto all'orizzontale verso destra, (C) Nd 0 coppia, coppia di 0,73 (D), Nd e (E), Nd 1 coppia. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5 . Assi di simmetria che permettono la permutazione delle coppie specifiche delle etichette punti. Ogni segmento di linea con un piccolo numero vicino alla sua fine è un asse di simmetria. I numeri tra parentesi sono le etichette dei punti. Questa visualizzazione consente la facile individuazione di coppie di punti che si trovano a distanze equiangoli da ogni asse. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 6
Figura 6 . Esempio illustrato di segmenti lineari che sono incidente per i punti di vertice. Grandi numeri tra parentesi indicano le etichette dei punti e numeri più bassi indicano il numero di segmenti di linea incidente al punto. Il formato della linea specifica di questa figura è (1-4, 2-3, 2-4, 3-4), e i numeri delle linee incidente ai rispettivi punti sono le sommatorie dell'apparenza dei punti nel formato: 1 per il punto 1, 2 per 2 per 3, 2, 3 per 4 , 0 per 5 e 0 per 6. Come punto 1 ha 1 linea incidente, la coppia di punti 1-4 è determinato da un endline ed il restante coppie di punti con un'incidenza di linea di più di 1 sono presi a costituire un ciclo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 7
Figura 7 . Dire le latenze con errori standard dei mezzi (barre forate) e percentuali errori (barre grigie) dei tipi di coppia. Idr denota ruotato-a-essere-coppie identiche; ND denota coppie non identici, non assialsimmetrici, isomorfi, dove il numero indica la dimensione della differenza di lunghezze di riga finale tra le due figure; e Ax denota coppie assialsimmetrici. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Il presente metodo può essere utilizzato per preparare un insieme di figure oggettivamente definibile stimolo per gli esperimenti di riconoscimento di figura. L'aspetto critico del metodo sono le istruzioni all'interno del programma di generazione di coppia. Utilizzando un (6 n) database, il programma è possibile selezionare figure candidato appropriato dalle cifre totale (6, n) (passaggi di protocollo 2.2.1 e 2.2.2). Inoltre, il programma a volte può calcolare i valori di funzione di figure che non vengono memorizzati nel database, come nel caso del calcolo della lunghezza di una linea di fine (passaggio di protocollo 2.2.13). Se i ricercatori desiderano utilizzare una coppia di figure come un'unità di presentazione dello stimolo, il programma può combinare esaustivamente le cifre di candidato per formare coppie e ordinarli in categorie geometricamente giustificabile, come spiegato nella categorizzazione di Idr, Ax, e coppie di Nd, in aggiunta nella sottocategorizzazione di coppie Nd (protocollo passi 2.2.3\u20122.2.16). Se i ricercatori sono consapevoli dei possibili fattori di confondimento in anticipo, possono controllare questi fattori aggiungendo o modificando le istruzioni del programma, come nei casi di (a) utilizzo di relativamente semplice (6, 4) coppie di figure come stimoli (punto 2.1); (b) evitando di avere segmenti di linee che si intersecano nella figura (punti 2.2 e 2.2.1); e (c) il numero di Idr coppie alla somma dei numeri di Ax e Nd (punto 2.3.3) di pareggiamento.

Il programma di generazione di coppia (nome file: PMELCYLG2) è stata preparata ad hoc ai fini del presente studio. È una modifica parziale di un programma precedente che include routine per una fine linea di separazione da un triangolo in una data figura e quindi calcolando la lunghezza della riga finale. Tenendo conto di questo, il programma di generazione di coppia ha ampia applicabilità, perché introduce modifiche specifiche precedenti programmi basato sulla domanda di ricerca corrente. Chiaramente, nelle vicinanze di debug del programma è necessaria prima di intraprendere un esperimento.

L'applicabilità dei metodi che uso (6, n) figure è vincolato dalla natura di (6, n) figure per sé e per le note proprietà (cioè, i valori delle caratteristiche invarianti e superficiale) di ogni (6, n) figura. Un (6, n) figura è costituito da 6 punti e segmenti di linea retta n che si estendono su n coppie dei punti. I sei punti vengano a trovarsi complanari e a non fornire alcuna informazione di profondità. Di conseguenza, i metodi non sono applicabili alle domande di ricerca che riguardano il riconoscimento di oggetti concreti, né a quelli che non riguardano caratteristiche di figura.

Come già detto, generato casualmente stimolo figure sono generalmente più appropriati rispetto a quelli generati ad hoc per lo scopo specifico di uno studio. Purtroppo, i casi per l'utilizzo di figure ad hoc superano quelli per cifre casuali. Anche per i casi di utilizzo di poligoni casuale, il numero di flessioni è una misura che manca di chiarezza teorica e il numero totale delle figure che hanno un numero di flessioni uguale a n è sconosciuto. Al contrario, caratteristiche invarianti e superficiale utilizzate nel presente metodo sono supportate dalle teorie geometriche. Inoltre, il totale imposta di (6, n) figure con n = 1 a 6 sono conosciuti e le figure che soddisfano specifiche funzionalità valori sono recuperabili dal set totale.

Per quanto riguarda la linea di fine in una figura di isomorfi set 2, la sua lunghezza e l'angolo dal triangolo sono state confuse. Per quanto riguarda le figure che appartenevano alla serie isomorfa 5, la lunghezza della riga finale indipendente è stato confuso con il parallelismo tra la linea di fine e un triangolo. Tale confusione può essere risolto in futuro rilassando la condizione che ogni segmento di linea deve essere attraversato tra una coppia di vertici di un esagono regolare.

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Disclosures

L'autore non dichiara nessun conflitto di interessi.

Acknowledgments

L'autore ringrazia Sydney Koke, MFA e Maxine Garcia, PhD, da Esposito Group (www.edanzediting.com/ac) per la modifica di un progetto di questo manoscritto.

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

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References

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Comportamento problema 145 riconoscimento di figura (punto6 linea n ) figure generazione casuale di stimolo isomorfismo grafico endpoint ciclo lunghezze di riga
Generazione di controllato rigorosamente stimoli per gli esperimenti di riconoscimento di figura
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Kanbe, F. Generating StrictlyMore

Kanbe, F. Generating Strictly Controlled Stimuli for Figure Recognition Experiments. J. Vis. Exp. (145), e59149, doi:10.3791/59149 (2019).

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