Vizuális illúziók

1. Vizuális illúziók V. Biológiai mozgás Polner Bertalan 2014. március 10. BME Kognitív Tudományi Tanszék

2. V. Tömörités – Biológiai mozgás • A látás a környezet változásait jelzi • A látás a környezet változásait kivonatolja • A látás mintát keres a változásokban • A tömörítés az alapja a komplex feldolgozásnak (tömörítés – biológiai mozgás)

3. Hogyan észleljük élőlények mozgását?

5. Valóban felismerhető? • Írjátok le, hogy szerintetek mit csinál a filmben a személy! • Johansson: Motion Perception part 1http://www.youtube.com/watch?v=1F5ICP9SYLU(4:30 – 5:45)

6. Alapvető információ direkt és gyors elérése • Az aktivitás típusa (Johansson, 1973) - lábmozgás akár 5 pontból - egész test minimum 8 pont • Nagyon kevés idő elég a felismeréshez (kevesebb mint 100 ms) (Johansson, 1973) - automatikus - még akkor is ha nem egyértelmű

7. Férfit vagy nőt látunk? http://www.biomotionlab.ca/Experiments/BMLmdsex/

8. Milyen információ nyerhető ki néhány pont mozgásából? • A cselekvő neme (e.g., Kozlowski & Cutting 1977; Mather & Murdoch 1994) • A cselekvő emocionális állapota (Brownlow et al 1997) • Tárgyakkal való interakció is felismerhető (Bingham 1993, Stoffregen & Flynn 1994 ) http://www.biomotionlab.ca/Demos/BMLwalker.html

9. Alapvető, korán megjelenő képesség • A csecsemők már 3 hónaposan felismerik a biológiai mozgást (e.g., Fox & McDaniel, 1982; Simion et al, 2007)

10. Nem csak emberek között • Nem csak humán élőlények mozgását vagyunk képesek felismerni (De! gyakorisági hatás) • Nem-humán emlős kölyöknél is korán megjelenik ez a képesség (Blake, 1993) • A tojásból épp kibújt kiscsibéknél is(Vallortigara et al., 2005) • A lábak kritikusak a mozgásirány észlelésének szempontjából (Troje & Westhoff, 2006) • A gravitáció miatt az alsó végtagok ballisztikus mozgása csak energia-befektetés és –veszteség mellett jöhet létre – „élet-detektor”?

11. Fejjel lefelé nehezebb? http://www.biomotionlab.ca/Demos/scrambled.html

12. Mit árul el a biológiai mozgás észleléséről a fényképészet története?

13. Eadweard James Muybridge (1830-1904) A híres fogadás

14. fényképezőgép zár Muybridge 24 fényképezőgépes megoldása (1876-1879)

15. Muybridge: A galoppozó “Bouquet” (22 felvétel) 625 tábla, Animal Locomotion, 1887

16. Charles Lucassen animációja

17. Muybridge: Piruttező nő (12 felvétel) 1887

20. Etienne - Jules Marey (1830 - 1904) Eleinte vérkeringést és szívverést kutatta.

21. Nem csak fotó-, de filmtörténeti mérföldkő is! • 1882. Etienne-Jules Marey (francia fiziológus): fényképező puska, a legelső mozgókép felvevőgép! Kör alakú lemezre 12 képet készített másodpercenként. Jules Janssen astronomer, 1884 animation by Charles Lucassen

22. forgó-lemezes fényképezőgép forgó zárral Fotó-puska (1882) - valódipuska, amelynektölténydobjátköralakúfotólemezhelyettesíti, ésazegészarraszolgál, hogyrepülômadarakatvegyencélbavele

24. Etienne-Jules Marey (1884) kifejlesztette akronofotográfiát/‘chronophotography’ egy egyszerű sötétkamra, amelynek a zárja egy ablakos forgólemez. Image sources: Wikimedia Commons, science-television.com Slide content: Blake & Shiffrar (2007)

25. Álló lemezes gép (1882) Forgó zár 10 nyílással

26. 1882, College de France Téri felbontás JÓ, idői felbontás ALACSONY

27. 1885-86, College de France Téri felbontás ALACSONY, idői felbontás JÓ

28. A felbontóképesség problémája: IDŐITÉRI rossz jó jó rossz Forgó zár

29. Geometriai “időfényképezés” Marey rájött, hogy a mozgás reprezentálásához elegendőek csak a legfontosabb téri pontok! 1884, album A, 12, Beaune

30. Marey, 1884, College de France

31. Marey, 1883, College de France

32. Marey, 1884, College de France

33. Marey, 1886, College de France

34. Marcel Duchamp: Lépcsőn lefelé 21912

35. a mozgás lényegének leképezéséhez az összes képpont töredéke is elegendő, amennyiben azok megfelelő helyekről származnak • a fotótörténeti példák rámutatnak a tengely alapú reprezentációk szerepére

36. Néhány példa a technológia mai alkalmazásaira • patológiás mozgásformák kiszűrése (pl. Parkinson kór) • számítógépes animáció • biológiai mozgás érzékelésének kutatása • video-konferencia (kézmozdulatok, arcok valós idejű felismerése) • mesterséges intelligencia: személy-azonosítás járás és testtartás alapján

38. számítógépes animáció videofilmek videojátékok

39. Biológiai formák gyors felismerése, képtömörítés - pl. videokonferencia, robotirányitás

41. Hogyan valósul meg a biológiai mozgások észlelése az idegrendszer szintjén?

42. Functionális Mágneses Rezonancia vizsgálat

43. A nem-biológiai vs. a biológiai mozgás észlelésében részt vevő agyterületek • Biológiai mozgás-specifikus: • lateral cerebellum • lateral occipital cortex KO (mozgó kontúrokra érzékeny) • Arcészlelés+biológiai mozgás: • ~Ventrális (MI) pálya: • lingual and fusiform gyri • Brodmann areas 22 és 38 a Superior Temporal Sulcus (STS)-ban • Non-rigid mozgás+biológiai mozgás: • ~Dorzális (HOL) pálya • Brodmann areas 19/37 • Inferior (Brodmann Area 39) Superior Parietal Lobule (Brodmann Area 7) Vaina et al., 2001, PNAS

44. A tükörneuron rendszer • Tükörneuron = olyan neuronok, amelyek egy adott mozgás kivitelezésekor és ugyanazon mozgás megfigyelésekor (puszta vizuális inger,fajtárs) is reagálnak • Premotoros terület

46. EEG vizsgálat – Pont emberek mozgása a tükör neuronok aktivációját váltja ki(Ulloa&Pinnelda, 2007) • a mu frekvencia sáv (8–13 Hz) az EEG aktivitásban indirekten premotoros kéreg tükör neuron rendszerének aktivitását jelzi v

47. Hogyan hat a tudás a mozgások észlelésére? Profi ballet és capoeira táncosok, nem-táncos kontroll csoport (Calvo-Merino et al., 2005). Befolyásolja-e a szakértelem a tánc észlelését? fMRI, táncot láttak felvételről Ballet – Capoeira Ballet – Ballet Capoeira – Capoeira Capoeira – Ballet + kontroll csoport is látta mindkét típusú felvételt

48. Fekete = ballet, fehér = capoeira

49. Biológiai mozgás észlelése közben az idegrendszer a mozgás szimulációját hajtja végre • A szakértelem-specifikus hatások és helyük magasabb szintű mozgás-reprezentációkra utalnak

50. Összefoglalás • A biológiai mozgások észlelése evolúciósan előnyös képesség: gyors és automatikus. Információ: nem, alkat, belső állapot, cselekvés… • A mozgások reprezentációjához elegendő néhány kritikus pont – fotótörténet! • A biológiai mozgások észlelésében vizuális területeken túl fontos szerepe lehet a tükör-neuronoknak (észlelés – cselekvés integráció)