Ciências da Linguagem e da Cognição

Ciências da Linguagem e da

Cognição

As apresentações power-point resultam de contribuições de: !  António Branco

Reconhecimento visual

Princípios Gestalt

Percepção

“Nós vivemos e experimentamos as coisas

à nossa volta num rio de tempo. Isto

significa que a percepção procede

suavemente desde o nosso despertar até

ao momento em que colocamos a cabeça

no travesseiro ao deitar. Mas esta

continuidade da consciência pode ser uma

outra ilusão.”

Filme na Cabeça

“A nossa percepção parece ser o resultado

de uma sequência de fotos individuais,

uma sequência de momentos, como os

fotogramas individuais e discretos de uma

filme, quando colocados a correr diante de

nós e como se estivessem em movimento

contínuo.”

Percepção

"  Os nossos corpos são equipados com sensores para

detectarem vistas, sons, cheiros e contactos físicos. A

informação sensorial é processada por biliões de neurónios e depois enviada aos centros superiores do cérebro.

"  Este grande processamento de informação cria um problema

para o cérebro: Como decidir o que levar em linha de conta (objectivo da atenção) de todo esse processamento?

"  Nesta aula vamo-nos concentrar na identificação pelos

Percepção

"  Várias regiões cerebrais processam a côr, o som, a

velocidade e a direcção de um objecto, com diferentes atrasos, embora o cérebro obtenha rapidamente uma impressão unificada, porque não tem nenhum

mecanismo para registar a assincronia.

"  Quando uma luz vermelha é seguida imediatamente por

uma verde, o cérebro não vê qualquer côr, apenas uma única imagem amarela.

Da Percepção (processamento da informação visual)

Reconhecimento de Objectos

Porque é o reconhecimento difícil?

"  A percepção é ambígua e exige interpretação:

Reconhecimento

"  O sistema visual extrai informação que é

correlacionada com os actuais objectos no ambiente, sob três assunções acerca dos objectos:

!  Fronteiras contínuas,

"  Superfícies que mudam de textura, cor e brilho suavemente, se a superfície

é contínua, ou de repente quando a superfície é descontínua,

!  Mobilidade de unidades,

Reconhecimento de Padrões

"  Processamento da Informação Visual

!  Organizar o mundo visual em objectos !  Ver o mundo

"  Identificar o que são estes objectos = Reconhecimento de

Padrões

"  Reconhecer Padrões

!  Reconhecer letras !  Reconhecer objectos

Reconhecimento visual de

objectos

"  Informação visual primitiva

!  informação acerca de valores de intensidade

luminosa e cor num plano particionado em pequenas áreas receptoras (células foto-receptoras).

"  Processamento de informação visual

!  diferentes níveis encadeados,

!  diferentes características em paralelo,

!  elicitação de "contrastes" individuadores,

!  manutenção da individuação através da variação dos

Estímulos.

"  Reconhecimento de objectos e cenas

Interpretação de info visual

"  Integração/Interpretação da

informação visual

!  Evidência empírica: ambiguidade visual

"  percepção de diferentes objectos a partir da

mesma informação visual.

Interpretação de info visual

"  Princípios gestalt: descrição de pendores

básicas de associação e diferenciação

"  como se obtém

!  a percepção de objectos como uma unidade a

partir da informação visual dos seus fragmentos e partes

!  a percepção de um grupo de objectos como

um todo a partir da percepção dos objectos componentes

Gestalt=forma

Princípios Gestalt / Proximidade

"  Elementos próximos

uns dos outros são percebidos como uma unidade

Princípios Gestalt / Semelhança

"  Elementos

semelhantes uns aos outros são percebidos como uma unidade

Princípios Gestalt / Continuidade

"  Elementos que se

continuam uns dos outros são percebidos como uma unidade

"  O olho é impelido a

deslocar-se de um object para outro

Princípios Gestalt / Fechamento

"  Percepção da unidade

completando partes em falta

Princípios Gestalt / Simetria

"  percebemos uma unidade a

partir de elementos que se dispõem de forma

equidistante de um ponto ou eixo

Princípios de gestalt

"  Proximidade

"  elementos próximos uns dos outros são

percebidos como uma unidade.

"  Semelhança

"  elementos semelhantes são percebidos

como uma unidade.

"  Continuidade

"  elementos que se continuam uns aos outros

são percebidos como uma unidade.

"  Fechamento

"  percebemos uma unidade através do

fechamento de elementos que estão abertos.

"  Simetria

Modelos explicativos

"  Teoria da conformação a padrões (Template

Matching)

!  padrões estão arquivados cognitivamente

!  reconhecimento opera-se por conformação da

informação visual ao padrão arquivado

Modelos explicativos

"  Teoria das características (Feature Analysis)

!  arquivado para um objecto: características

elementares e suas relações

!  reconhecimento opera-se por extracção dessas

características e relações da informação visual

!  menos sobrecarga de "arquivo", mais robustez no

Feature Analysis (FA)

"  Por causa das dificuldades colocadas pela

adequação aos representantes (templates) dos padrões, os psicólogos propuseram a FA em vez da TM.

"  Na FA, os estímulos são pensados como

Feature Analysis (FA)

"  Na FA

1.  reconhecem-se os componentes separados que fazem

um padrão (extracção dos componentes), e depois

2.  a sua combinação (combinação dos componentes).

"  As operações de extracção e de combinação dos

Teoria do reconhecimento

por componentes

"  Rationale

!  objectos: reconhecidos a partir do reconhecimento de componentes/objectos básicos

(geons)

!  geons (geometric ions): reconhecidos a partir de figuras muito simples a da sua

deslocação no espaço

Teoria do reconhecimento

por componentes

"  Dificuldades explicativas

!  como se processa o reconhecimento da individualidade e não apenas da

"espécie"?

"  objectos únicos

"  cenas

"  faces

!  como explicar o impacto do contexto?

Impacto do

contexto

"  Ambiguidade de novo

!  a mesma informação visual (estímulo) em H e A mas

percepção de dois objectos distintos

!  o que muda é o contexto

"  Informação de elementos para ajudar

Impacto do

contexto

"  Reconhecimento de cenas

!  Experiência, Biederman et al.

(1973)

"  Dispositivo experimental: sujeitos

observam brevemente a cena; cena substituída por uma seta; sujeitos devem identificar objecto que na cena estava no local da seta

"  Condição 1: exposição a (a) "  Condição 2: exposição a (b)

Reconhecimento das caras

"  As caras são uma das categorias de

estímulos visuais mais importantes, e por isso nós temos mecanismos

especiais para as reconhecer.

"  Existem células, que respondem às

Reconhecimento das caras

"  Estudos realizados com fMRI revelaram que existe

uma área particular do lobo temporal que

responde quando as caras entram no campo visual.

"  Também se descobriu que somos melhores na

identificação das caras (na posição normal) do que outros objectos (na posição normal), e no caso de partes da cara quando em contexto.

Efeito de superioridade da

palavra

"  Experiência

!  Reicher (1969) e Weeler(1970) !  Condição 1:

"  sujeitos observam muito brevemente a letra "D"

"  sujeitos observam a seguir duas letras: D e K

"  indicam qual delas foi a que viram na primeira vez

!  Condição 2:

"  sujeitos observam muito brevemente a palavra "WORD" (mesmo período que para as

letras)

"  sujeitos observam a seguir as duas palavras: "WORD" e "WORK"

"  indicam qual delas foi a que viram na primeira vez

Efeito de superioridade da

palavra

Abordagem FLMP

"  Rationale

"  contexto e estímulo fornecem duas fontes de informação

independentes para a percepção (FLMP: Fuzzy Logic Model of Perception)

"  Experiência - Massaro (1979)

Abordagem FLMP

Só E

Só C

C eE

Abordagem FLMP

"  Experiência - Massaro (1979)

"  Objectivo: perceção da letra "e” versus “c”

"  4 quadrantes = as 4 possibilidasdes de impacto do contexto: só aceita "e";

aceita ambos/não aceita nenhum; só aceita "c"

"  6 formas em cada quadrante = da forma "c" à "e"

"  Modelo

"  Contributo do estímulo (da forma da letra): Lc (0-1) "  Contributo do contexto: Cc (0-1)

"  Modelo: P(e) = (Le x Ce) / (Le x Ce + Lc x Cc)

"  Conclusões

"  estímulo e contexto constituem fonte de informação independentes (cf. teoria

Abordagem

FLMP

Abordagem PDP

"  Rationale

"  inspirado em processamento neuronal de informação excitatória e

inibitória

"  contexto e estímulo influenciam-se mutuamente:

#  explicação para o impacto do contexto (PDP - Parallel Distributed Processing)

"  Funcionamento (McClelland & Rumelhart, 1981)

"  Rede de nós ligados por conecções excitatórios e/ou inibitórias "  nós para características, letras e palavras

Abordagem PDP

"  Teste: percepção de fala

"  Inglês: [r] pode seguir [t] mas não [s]; [l] pode seguir [s] mas

não [t]

"  Condição 1: após [t] fazer variar num contínuo de [r] até [l] "  Condição 2: após [s] fazer variar num contínuo de [r] até [l]

"  Resultado

"  impacto do contexto muito maior do que o exibido pelos

dados

"  FLMP:

Processamento de

Informação na Visão

Princípios gestalt de organização

MODELO DE MARR (1979)

Ambiente externo

1º Estágio

2º Estágio

Modelo de Marr

"  A percepção começa com a energia da luz do

ambiente externo.

"  Os receptores, como a retina, transformam esta

energia em informação neuronal.

"  O processamento inicial captura o sentido inicial

da informação.

"  3 estágios: Primeiro esquiso, Esquisso 2 1/2-D e

Esquisso 3-D.

Modelo de Marr

"  O resultado final é o que estamos conscientes

na percepção, isto é a representação do objecto e a sua localização no ambiente. Esta

informação é a entrada do processo cognitivo de alto nível.

"  Uma grande parte do processamento de

informação deve ter lugar antes de termos consciência dos objectos que estamos