Visual perception of human and robot motion within theframework of predictive processing
Öngörücü kodlama çerçevesinde insan ve robothareketlerinin görsel algısı
- Tez No: 968346
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT PERİT ÇAKIR, YRD. DOÇ. DR. BURCU AYŞEN ÜRGEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Nöroloji, Psikoloji, Neurology, Psychology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişsel Bilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilişsel Nöropsikoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Bu tezin temel amacı, uzun vadede ve kısa vadede edinilmiş önbilgilerin, biçim ve hareketin görsel algısını nasıl şekillendirdiğini araştırmaktır. Üç deney gerçekleştirerek, davranışsal ve elektrofizyolojik yöntemler birleştirilmiş ve görsel biçim ile hareket arasındaki uyumun algıyı nasıl etkilediği incelenmiştir. İlk deney, biyolojik hareket yakalama verilerinin bozulmasıyla üretilen dört mekanik hareket tipinin katılımcılara sunulduğu bir hareket normlama çalışmasıdır. Hareket tipleriyle birlikte görünüm ve eylem türleri de bağımsız değişkenler olarak katılımcılara verilmiş ve algılanan mekaniklik düzeyi ölçülmüştür. Sonuçlar, tüm değişkenlerin algılanan mekanikliği etkilediğini göstermiştir. Ayrıca, en mekanik bulunan hareket tipi, ikinci ve üçüncü deneylerde ana hareket uyaranı olarak kullanılmıştır. Bu deneylerde iki animasyon karakteri, insan ve robot, kullanılmıştır. Karakterler, yaşam boyu deneyimlerimizden kaynaklanan uzun vadede kazanılmış önbilgilere (long-term prior) göre ya beklenildiği gibi ya da beklenmedik şekilde hareket etmiştir. Bu uyaranlar, olasılıksal ipucu paradigmasıyla (%75 geçerlilik) sunulmuştur. Bu paradigmada iki tür kısa vadeli önbilgi (cue) verilmiştir: görsel ve kinematik. Katılımcılar daha sonra insan ya da robot karakterlerin (hedef) animasyonlarını izlemiş ve biyolojik mi yoksa mekanik mi olduğunu ayırt etmeye çalışmıştır. Hedef videolar, görsel uyaranların netliğini bozmak için farklı gürültü seviyelerinde sunulmuştur. Uzun vadeli önbilginin güvenilirliğini zayıflatarak, katılımcıların kısa vadeli önbilgileri kullanmasını sağlamayı amaçladık (de Lange ve ark., 2018). İkinci deneyde tepki süresi ve doğruluk ölçülerek kısa vadeli önbilgiler ile uzun vadeli bilginin ilişkisi incelenmiştir. Davranışsal sonuçlar, hedef videolar uzun vadeli bilgilerimizle uyumlu olduğunda kısa vadeli önbilgilerin kullanılmadığını göstermiştir. Katılımcılar, biyolojik şekilde hareket eden bir insan ya da mekanik şekilde hareket eden bir robot izlediğinde, önceden hangi ipucu (insan ya da robot) sunulduğu önemli olmamıştır; ölçümler anlamlı farklılık göstermemiştir. Bu durum, hedef uyaran beklenen olduğunda kısa vadeli önbilgilerin pek rol oynamadığını, bunun yerine uzun vadeli bilginin kullanıldığını düşündürmektedir. Buna karşılık, hedef videolar beklenmedik olduğunda kısa vadeli önbilgiler devreye girmiştir. Katılımcılara mekanik şekilde hareket eden bir insan gösterildiğinde, öncesinde robot ipucu verilmişse tepkileri insan ipucu verildiğine kıyasla daha hızlı ve daha doğru olmuştur. Bu bulgu, hedef uyumsuz olduğunda kısa vadeli kinematik önbilginin devreye girdiğini ve görsel kısa vadeli önbilgiye baskın geldiğini göstermektedir. Üçüncü deneyde, davranışsal çalışmada bulunan baskınlık etkilerinin sinirsel karşılıklarını göstermek amacıyla EEG üzerinden Eylem Gözlem Ağı'ndaki (Action Observation Network, AON) alfa ve beta salınımları ölçülmüştür. Elektrofizyolojik sonuçlar, hem alfa hem beta bant aktivitelerinin biçim ve hareket arasındaki uyuma duyarlı olduğunu; ancak her ikisinin de önbilgi türlerine duyarlı olmadığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The main aim of the present thesis is to explore how long-term and short-term prior knowledge interact in shaping visual perception of form and motion. By conducting three experiments, behavioral and electrophysiological methods were combined to examine how congruency between visual form and motion modulates perception. The first experiment stands as a motion norming study in which four mechanical motion types are produced by disrupting biological motion capture data and introduced to participants. Along with the motion types, appearance, and action types are ascribed as independent variables in the measurement of perceived mechanicalness. The results showed that all variables affect perceived mechanicalness. Moreover, the motion type that is found to be the most mechanical is used as the main motion stimulus in the second and third experiments. These experiments included two animated characters, a human and a robot, that move either expectedly or unexpectedly based on our life-long experiences (long-term prior). We used these stimuli in a probabilistic-cueing paradigm (\%75 validity) in which two types of short-term priors (cue) were introduced, one being visual and the other being kinematic, followed by animations of human or robot characters (target). Participants were engaged in a motion identification task, trying to decide between biological and mechanical motion. The target videos were introduced with different noise levels to disrupt the clarity of the visual stimuli. By making the reliability of the long-term prior weak, we lead participants to use short-term priors on the task (de Lange et al., 2018). In the second experiment, we measured reaction time and accuracy to see the relationship between the short-term priors and the long-term knowledge. The behavioral results showed that when target videos comply with our long-term knowledge, short-term priors are not utilized. When participants watched a human agent moving biologically or a robot agent moving mechanically, it did not matter what cue (human or robot) they were shown beforehand; the measurements didn't significantly differ. This suggests that short-term priors do not play much role when the target itself is expected, but rather long-term prior knowledge is used. On the other hand, when target videos are unexpected, short-term priors come into play. When participants were presented with a human moving mechanically, they responded faster and more accurately if the preceding cue was a robot than if it was a human. This suggests the utilization of a short-term kinematic prior when the target was incongruent, which in turn implies an overriding effect of the kinematic short-term prior over the visual short-term prior. In the third experiment, we tried to show the neural correlates of the overriding effects found in the behavioral study by measuring alpha and beta oscillations in the Action Observation Network (AON) through EEG. The electrophysiological results showed that both alpha and beta band activities are sensitive to the congruency between form and motion; however, neither of them is sensitive to the prior types.
Benzer Tezler
- Değişken rezolüzyonlu görüntü örnekleyici
Multi resolution image sampler
RIZA CAN TARCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. M. SAİT TÜRKÖZ
- The interplay of prior information and motion cues in resolving visual ambiguity in agent perception
Aktör algılama sürecinde görsel belirsizliği çözmede ön bilgi ve hareket ipuçlarının etkileşimi
SENA ER ELMAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Psikolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiNörobilim Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU AYŞEN ÜRGEN
- Control of virtual staubli RX160 manipulator by phantom premium haptic device
Sanal staublı RX160 manipülatörün phantom premıum haptıc cihaz ile kontrolü
AYKUT GÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Active audio-visual human tracking for robots
Robotlar için aktif işitsel-görsel insan takibi
BARIŞ BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN İNCE