Vizulis illzik V Biolgiai mozgs Kardos Zsfia 2016

Vizuális illúziók V. Biológiai mozgás Kardos Zsófia 2016. március 22. BME Kognitív Tudományi Tanszék

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)

Hogyan észleljük élőlények mozgását?

Valóban felismerhető? • Írjátok le, hogy szerintetek mit csinál a filmben a személy! • Johansson: Motion Perception part 1 https: //youtu. be/1 F 5 ICP 9 SYLU? t=269 (4: 30 – 5: 45)

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

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

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

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

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 energiabefektetés és –veszteség mellett jöhet létre – „élet-detektor”?

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

Mit árul el a biológiai mozgás észleléséről a fényképészet története?

Eadweard James Muybridge (1830 -1904) A híres fogadás

fényképezőgép Muybridge 24 fényképezőgépes megoldása (1876 -1879) zár

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

Charles Lucassen animációja

Muybridge: Piruttező nő (12 felvétel) 1887

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

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

forgó-lemezes fényképezőgép forgó zárral Fotó-puska (1882) - valódi puska, amelynek tölténydobját kör alakú fotólemez helyettesíti, és az egész arra szolgál, hogy repülô madarakat vegyen célba vele

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

Álló lemezes gép (1882) Forgó zár 10 nyílással

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

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

A felbontóképesség problémája: Forgó zár IDŐI TÉRI rossz jó jó rossz

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

Marey, 1884, College de France

Marey, 1883, College de France

Marey, 1884, College de France

Marey, 1886, College de France

Marcel Duchamp: Lépcsőn lefelé 2 1912

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

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

számítógépes animáció videofilmek videojátékok

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

Hogyan valósul meg a biológiai mozgások észlelése az idegrendszer szintjén?

Functionális Mágneses Rezonancia vizsgálat

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

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

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

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

Fekete = ballet, fehér = capoeira

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

Összefoglalás 1. A biológiai mozgások észlelése evolúciósan előnyös képesség: gyors és automatikus. Információ: nem, alkat, belső állapot, cselekvés… 2. A mozgások reprezentációjához elegendő néhány kritikus pont – fotótörténet! 3. A biológiai mozgások észlelésében vizuális területeken túl fontos szerepe lehet a tükörneuronoknak (észlelés – cselekvés integráció)

Köszönöm a figyelmet!