Распознавание объектов посредством обработки «снизу вверх» и «сверху вниз»

Признаки естественных объектов

Формы естественных объектов состоят из более сложных признаков, подобных простым геометрическим фигурам. Эти признаки позволяют создать любую узнаваемую форму, так же как буквы можно создать из линий и кривых.

Геоны как возможные признаки объектов

Одно из предположений заключается в том, что признаки объектов включают в себя геоны (геометрические ионы), такие как кубы, цилиндры, конусы и клинья. Исследования подтвердили, что геоны являются признаками объектов.

Добавочные отношения в описании объектов

В дополнение к признакам, описание объектов включает отношения между ними, которые помогают различать их. Например, форма объекта будет иной, если дуга присоединена сбоку или сверху цилиндра.

Обработка «снизу вверх» и «сверху вниз»

В восприятии информация обрабатывается либо «снизу вверх», опираясь на входные сигналы, либо «сверху вниз», используя знания и ожидания. Распознавание объектов обычно начинается с обработки «снизу вверх», если нет сильного контекста, влияющего на восприятие.

Влияние контекста

Контекст оказывает значительное влияние на распознавание объектов. Соответствующий контекст (основанный на ожиданиях) облегчает восприятие, в то время как несоответствующий контекст затрудняет его. Этот эффект особенно заметен, когда стимульный объект неоднозначен.

Обработка «сверху вниз» и недостаточность входного сигнала

Обработка «сверху вниз» может происходить даже при отсутствии контекста, когда входной сигнал слаб. Например, если мы ожидаем увидеть кота в темноте, мы можем избирательно направлять внимание на участки объекта, где, по нашим ожиданиям, может быть хвост.

Шаги по распознаванию объектов:

Извлечение простых признаков из входных сигналов.
Комбинация признаков для формирования геонов.
Сравнение геонного описания с хранящимися в памяти.
Привлечение контекстных знаний для облегчения или затруднения восприятия.
Корректировка ожиданий, основанных на обработке «сверху вниз», в случае недостаточности входного сигнала.

Вывод

Распознавание естественных объектов включает в себя сложные процессы обработки информации, в которых участвуют как обработка «снизу вверх», так и «сверху вниз». Контекст играет важную роль в облегчении или затруднении восприятия, а обработка «сверху вниз» может компенсировать недостаточность входного сигнала. Эти процессы в совокупности позволяют нам быстро и точно распознавать объекты в окружающем мире.

Ключевые особенности распознавания естественных объектов

Геоны как признаки объектов

Геоны - это простые геометрические фигуры (кубы, цилиндры, конусы, клинья), которые могут быть признаками естественных объектов.
Набор из 36 геонов считается достаточным для описания формы любого узнаваемого объекта.
Исследования подтвердили, что геоны являются признаками объектов, основанными на восприятии людей.

Добавочные отношения в описании объектов

В дополнение к признакам (геонам), описание объектов включает отношения между ними.
Эти отношения помогают различать объекты, даже если они имеют одинаковые признаки.
Например, форма объекта меняется в зависимости от того, присоединена ли дуга сбоку или сверху цилиндра.

Обработка «снизу вверх» и «сверху вниз»

Обработка «снизу вверх» опирается на информацию, поступающую от сенсорных органов, в то время как обработка «сверху вниз» использует знания и ожидания.
В распознавании объектов обычно сначала задействуется обработка «снизу вверх», если нет сильного контекста.
Обработка «сверху вниз» может облегчить или затруднить восприятие в зависимости от того, соответствуют ли ожидания входным сигналам.

Влияние контекста

Контекст оказывает значительное влияние на распознавание объектов.
Соответствующий контекст (основанный на ожиданиях) облегчает восприятие, а несоответствующий контекст затрудняет его.
Этот эффект особенно заметен, когда стимульный объект неоднозначен.

Обработка «сверху вниз» и недостаточность входного сигнала

Обработка «сверху вниз» может происходить даже при отсутствии контекста, когда входной сигнал слаб или недостаточен.
В таких случаях мы можем избирательно направлять внимание на участки объекта, где, по нашим ожиданиям, могут быть определенные признаки.
Это позволяет компенсировать недостаток информации, поступающей от сенсорных органов.