Detaljerad information för diarienr 2008-421  
 
 
Besl. instans: HS
Ämnesområde: Kognitionsforskning
Beslutsdat: 2008-05-29
Namn: Holm, Linus
Titel: Fil doktor Kön: Man
Univ./Institution: University of Minnesota - Department of Psychology
Projekttitel: Hur tvetydiga synintryck blir entydiga: Betydelsen av förkunskap när människor söker information för att känna igen föremål
Project title: How rich knowledge resolves poor vision: Guided formation search in object recognition
Värdhögskola: Vetenskapsrådet
SCB-klassificering: Kognitionsforskning
Beviljat(SEK): Bidragsform/Finansieringskälla   2008 2009
  Postdoktorsstipendium/
Vetenskapsrådet, övrig forskningsfinansiering
  153177 272170
  Postdoktorsstipendium/Vetenskapsrådet, övrig forskningsfinansiering   48162
Beskrivning: I det här projektet kommer jag att undersöka hur människor går tillväga för att känna igen föremål. Förmågan att känna igen sådant som verktyg, mat, människor och djur med hjälp av synen är helt central för oss. Förståelse för hur vi tolkar synintryck till föremål kan ge inblick i hur vi överhuvudtaget får kunskap om världen. Insikter i vår förmåga att känna igen föremål kan också vara användbar vid utvecklingen av robotar (maskinseende) och i förlängningen konstgjord syn (synproteser) för blinda. Tidigare forskning har inte närmare undersökt hur vi går tillväga för att känna igen föremål. Min forskning kommer att bidra till att fylla den kunskapsluckan. Min hypotes är att vi utnyttjar våra tidigare erfarenheter till att välja ut viktig information när vi försöker känna igen föremål. Det är svårt att särskilja tingen runtomkring oss från omgivningen. Kaffekoppen på bordet måste urskiljas från duken med samma färg, porslinsskålen bredvid delar flera egenskaper med koppen och skulle kunna misstas för en kaffekopp. Svampen och de fallna löven delar färger, och älgen kan förväxlas med trädstammar i skogen. Små detaljer kan avgöra att vi ser en kaffekopp istället för en skål, eller en svamp snarare än ett höstlöv. För att se detaljerna måste vi fokusera på dem med våra ögon. Människans synskärpa avtar kraftigt mot utkanten av synfältet. Försök att läsa de första orden i meningen fyra rader upp, medan du fixerar här! Vi kompenserar för den avtagande synskärpan genom att ofta och snabbt flytta fokus till intressanta områden. Normalt flyttar vi blicken omkring tre gånger per sekund. Du kan testa detta genom att sätta ett pekfinger på ett stängt ögonlock, och se dig omkring i rummet. Du kommer att känna snabba ryck från det stängda ögonlocket, vilka orsakas av ögonrörelserna. Förvånande nog har tidigare igenkänningsforskning inte tagit fasta på människans metod för att se detaljer. Med tanke på att föremål ofta förekommer i utkanten av synfältet, är inbäddade i snarlika miljöer och kan vara delvis övertäckta, verkar det väsentligt att styra blicken till informativa områden för att känna igen föremålen. Ett viktigt problem följer av det resonemanget: hur kan vi veta vad som är informativt när vi ännu inte har en skarp bild av föremålet? En möjlig förklaring är att vi utnyttjar våra tidigare erfarenheter av föremål för att vägleda blicken. När vi först ser en gulbrun fläck i gräset gissar vi att det är huvudet på en kantarell eller ett löv. Om det är en kantarell borde den ha en fot. För att testa kantarellhypotesen flyttar vi blicken till en plats under fläcken och får stöd för hypotesen när vi ser en fot. Med hjälp av en speciellt utvecklad statistisk modell som utnyttjar förhandskunskap om föremål, ska jag ta reda på var den viktigaste informationen i en naturlik bild finns. Om människor väljer att titta på samma områden som modellen, vore det ett stöd för att vi utnyttjar tidigare erfarenhet i föremålsigenkänning. För att få ett tydligt och avgörande svar på frågan om tidigare erfarenhet vägleder igenkänning, ska jag samtidigt registrera ögonrörelser och hjärnaktivitet. Det är en avancerad metod som få prövat men som är genomförbar just i forskningsmiljön där projektet ska genomföras. När erfarenheten bestämt säger att den gula fläcken härrör från en kantarell borde detta återspeglas i förändrad hjärnaktivitet innan försökspersonen flyttar blicken till foten och därmed känner igen kantarellen. Om den tidsordningen kan demonstreras experimentellt ger det ett starkt stöd för hypotesen. Projektet genomförs vid University of Minnesota tillsammans med världsledande synforskare. Jag har vid Universitetet tillgång till ett av USAs främsta center för hjärnaktivitetsregistrering. Resultaten av projektet kan ge viktiga insikter i vår förmåga att känna igen föremål. Om experimenten visar att föremålsigenkänning tydligt vägleds av tidigare erfarenhet, måste standardteorin för igenkänning revideras. Mer generellt skulle man kunna säga att människor skaffar sig kunskap om världen genom att testa gissningar baserade på tidigare erfarenhet. Sådana resultat skulle även ha konsekvenser för den grundläggande filosofiska frågan om hur vi skaffar oss kunskap om världen. Dessa resultat får också en mer praktiskt tillämpbar betydelse. Robotsystem som utnyttjar rörliga kameror för igenkänning skulle kunna vara framgångsrika, men är svåra att styra. Modellen jag utvecklar i projektet kan ge en rimlig lösning för såväl robotar som människor.