Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, бинокулярное слияние в целом должно выполняться после этана выделения границ но яркости и текстуре.
Нриведеппые выше данные Овера и Лопга показывают, что после бинокулярного слияния (или в процессе его вынс лпения) 2) возможно определение того, как по глубине расположен фиксируемый двумя глазами объект относительно фена, т. е. возможно выделение объекта из фона еще до его узнавания.
Итак, последовательность основных операций предварительного анализа сцены представляется следующей:
— грубая сегментация сцены по яркости,
— оценка информативности разных участков сцепы и выбор наиболее информативного участка для дальнейшего анализа,
г) Для сравнения можно напомнить, что время нрограммировагия п выполнения скачка глаза не превышает 300 мс 1313, 314].
2) Методика предъявления стереограмм Юлсша, которая использовалась этими авторами, предполагает предварительное бинокулярное слияние стереограмм.
— выделение и выбранном участке границ между областями с разной яркостью и текстурой,
— бинокулярное слияние,
— выделение объекта из фона.
15 заключение нужно отметить, что намеченная последовательность этапов предварительного анализа, во-первых, является упрощенной (например, не рассмотрена операция фокусировки изображения — аккомодации глаз), во-вторых,— приблизительной в отношении порядка следования этапов, поскольку он намечен но ограниченному числу физиологических данных.
§ 2. О двух типах информационных преобразований в зрении
Акт зрительного восприятия можно представить как передачу от сетчатки потока информации о предъявленном изображении и переработку этого потока па разных уровнях зрительиой системы, заканчивающуюся решением поставленной задачи, например определением удаленности некоторого объекта, узнаванием объекта и т. д.
Среди решаемых задач есть такие, которые требуют очень подробных сведений об исходном изображении. Об этом говорят, например, опыты ГГенфилда 1317] но электрическому раздражению определенных участков коры головного мозга у больных во время нейрохирургических операций. Перед глазами больных при электрическом раздражении возникали и «проигрывались» детальнейшие зрительные сцепы, происходившие перед их глазами в прошлом. Опыты но зрительному запоминанию у детей, имевших яркую образную память (эйдетиков) 1), также говорят о том, что запоминаемая зрительная информация может быть очень детальной. По этим данным можно предположить, что существует передача подробных данных об изображении вплоть до самых высших отделов зрительной системы, включая занесение этих данных в долговременную зрительную память.
Наряду с этим для многих зрительных задач не требуется подробных сведений об изображении. Так, для организации поведения при передвижении и обходе препятствий, по всей вероятности, пет нужды передавать в высшие отделы мозга, занимающиеся принятием решений, подробное описание вида местности. Если на пути движения встретился, например, камень, то передаваемая «наверх» информация должна быть детальной лишь настолько, насколько это нужно для выяснения того, преодолимо это препятствие или нет. Для этого, вероятно, достаточно передать информацию лишь о внешних контурах камня (для определения его величины). В описа-
!) Подробнее эти опыты будут опнеапы в § 2 гл. X.
нии могут быть не отражены такие сведения о камне, как его цвет, фактура поверхности, точная форма и т. н.
Исходя из этих соображений, естественно допустить, что наряду с первой системой передачи подробных данных существует вторая система передачи и обработки информации, в котор.ш м:)гут одновременно совершаться разные операции но извлечению строго определенных сведений об изображении. О независим ),’,ти каналов, по которым передаются :>ти сведения, свидетельствуют психофизиологические исследования, в которых обнаружено, что при кратковременном показе какой-либо фигуры испытуемый оценивает ее форму независимо от местоположения и величины, величину — независимо от формы и местоположения, а местоположение — независимо от величины и формы [298, 318].
Итак, предполагается, что в зрительной системе на разных ее уровпях совершаются информационные преобразования двух типов. Назовем первый тип преобразований сохраняющим некоторый свойственный системе полный объем информации о деталях исходного изображения, а второй тип преобразований — извлекающим из потока информации некоторую ее часть, определяемую решаемой задачей.
Н обоснование :>той гипотезы ниже будут рассмотрены физиологические данные о некоторых особенностях передачи зрительной информации и проведено их обсуждение.
1. Электрофизио’югичсские данные о характере передачи и формах представления информации об изображении на разных уровнях зрительной системы. В физиологии зргния для описания работы отдельных нервных клеток используется понятие рецептивного поля. Рецептивное ноле отдельного нейрона — :>то область сетчатки, стимуляция которой световым стимулом вызывает заметную ответную реакцию данного нейрона. У нейронов разных типов рецентив-пые поля отличаются по фор.ме, величине и расположению в пределах зон, стимуляция которых вызывает увеличение импульсации или ее уменьшение1). В первом случае такую зону называют возбуждающей зоной рецептивного ноля, во второмсл учае — тормозной. Конкретный вид рецептивного поля некоторого нейрона определяется нейронной структурой, входами которой являются рецепторы определенной зоны сетчатки, а выходом — данный нейрон. Для корковых нейронов такая структура имеет несколько этажей и может быть довольно сложной. Рассмотрим основные типы рецептивных полей, которыми обладают пейроньг разных уровней зрительной системы, характер ответов нейронов на световую
