Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
Пространственный анализ. Основная часть работ, посвященных пространственному анализу, была связана с попытками моделирования механизмов моно- и бинокулярной оцепки расстояния [380—384]. Из-за недостаточного числа экспериментальных данных эти работы носили характер воспроизведения лишь внешних сторон процесса. В последние годы, однако, накопился большой фактический материал, относящийся главным образом к механизмам бинокулярного восприятия глубины (расстояния) и направления движения [285, 286, 342. 369-371,374,375,378,386-388]. На этой основе уже начата работа по моделированию процесса бинокулярного восприятия глубины [288—290, 307].
Узнавание. В настоящее время большая часть работ, связанных с узнаванием, имеет целью не столько моделирование зрительной системы, сколько имитацию ее функций1). Причина, как уже отмечалось,— в недостаточности объективных данных о процессах и механизмах зрительного восприятия.
Нов последние годы — после основополагающих работ нейрофизиологов, установивших существование детекторов ряда признаков и указывающих некоторые черты их организации («колонки»),— появились новые экспериментальные результаты, заставляющие иначе взглянуть па возможный механизм кодирования изображений. Серия психофизиологических и электрофизиологических исследований (подробнее о них см. § 4 гл. X) указывает на существование в зрении пространственно-частотного анализа изображений. Полученные экспериментальные данные представляют уже содержательную основу для модельных построений. На этой основе начата разработка модельных представлений, относящихся к наиболее неясным стадиям узнаваиия — извлечению из памяти имеющегося «описания» и сопоставлению его с «описанием» предъявленного объекта 1415—418]. Обширный фактический материал и модельные разработки представлены в работах [293—295].
Другим источником новых представлений о стадиях узнавания стали данные клиники локальных поражений мозга. По существу, появился материал, который характеризует (хотя и в самых общих чертах) структуру системы, выполняющей узнавание. Появляются некоторые указания на разделение этапов информационных преобразований, относящихся к нлохо понимаемым пока двум сторонам зрительного восприятия, с одной стороны, схематического, обобщенного узнавания (например, человеческое лицо), а с другой стороны, узнавания конкретного (знакомое лиио). Эти данные также являются многообещающей базой для выработки представлений
об общей организации процессов на верхних уровнях зрительной системы.
* * *
Из широкого круга вопросов, относящихся к зрительному восприятию, в этой книге рассматриваются следующие.
Глава IX целиком посвящена предварительному анализу. В §§ 1 и 2 этой главы сделана попытка на физиологическом материале наметить примерную структуру ранних этапов зрительного восприятия. Следующий параграф посвящен моделированию одного из основных этапов предварительного анализа — моделированию текстурного анализа, с помощью которого различия в видимой текстуре поверхностей объектов используются для выделения границ
J) Работа в основном направлена на создание алгоритмов анализа сцен из ограпичевпого набора сравнительно простых по форме объектов 274, 275, 279, 291, 292, 310, 381, 383, 447, 448, 462-464].
между областями с разной текстурой, что в конечном счете облегчает выделение контуров объектов на окружающем фоне. В § 4 изложена модель бинокулярного слияния — главпейшей операции процесса восприятия глубины. Здесь рассмотрен возможный механизм выделения объектов из фона, которое происходит в ходе бинокулярного слияния и после него.
В гл. X, последней, обсуждается возможная структура одного из главных процессов зрительного восприятия — узнавания. Здесь использован разнообразный фактический материал, главным образом данные клиники локальных поражений мозга (§§ 1, 2 и 3). Новые данные о пространствеппо-частотной чувствительности зрительной системы легли в основу предложенного в § 4 анализатора пространственных частот. Модельные представления, развитые в этих параграфах, позволили сделать еще один шаг и детализировать предложенную схему узнавания до отдельных механизмов, обспечивагощих в итоге сложный процесс как конкретного, так и обобщенного узнавания (§ 5). К сожалению, физиологических данных, относящихся к интимным механизмам узнавания, немного. Поэтому § 5 является наиболее дискуссионным в этой части киши. Последний, § 6 главы посвящен обсуждению места предложенной модели узнавания среди других моделей.
МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И МЕХАНИЗМАХ РАННИХ ЭТАПОВ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ
Во введении к этой части процесс зрительного восприятия был разделен на две стадии — предварительный и основной анализ. Это разделение достаточно условно — вероятно, нри анализе сложной сцены предварительная и основная стадии но мере осмотра сцены чередуются.
Этаны, относящиеся к стадии основного анализа, изучены еще мало. Физиологических данных, относящихся к механизмам предварительного анализа, Золыне. Однако пока неясно, какие именно операции и в какой последовательности выполняются в ходе предварительного анализа. Поэтому одной из целей было попытаться в этой главе на основе физиологического материала выявить примерную структуру процесса предварительного анализа — определить последовательность онерэций по переработке зрительной информации, необходимую для анализа трехмерных сцен (до этапа узнавания). Этому посвящен § 1 главы.
