28208

مدلسازي بايند ويژگيهاي يك محرك بصري سريع در حافظه كوتاه مدت

كارشناسي ارشد

مهندسي بيومكانيك

1400

1402/02/10

دكتر برهان بيگ زاده

مهندسي مكانيك

از بزرگترين شواهد وجود مسئله بايندينگ در ادراك بينايي خطاي موجود در تركيب ويژگيهاست. در ادراك بينايي از ديدن يك صحنه، هنگامي كه بيش از يك شي موجود است، احتمال بروز اشتباه در بايند بين ويژگيها كه به آن خطاي اتصال گويند، وجود دارد. اگر يك مربع قرمز و يك دايره سبز در يك لحظه ديده شود، احتمال بروز خطاي بايندينگ وجود دارد به نحوي كه براي مشاهدهگر اينگونه جلوه كند كه يك مربع سبز و يك دايره قرمز ديدهاست. خانم آنه تريزمن در سال 1980 اولين بار نظريه ادغام ويژگي يا FIT را مطرح نمود. اين نظريه ميگويد براي هر ويژگي ممكن، نقشهاي ذهني در كورتكس بينايي وجود دارد كه نقشه ويژگيها نام دارد. اين مدل در بحث¬هاي رفتاري در بحث ادراك مطرح شده است و هنوز در حافظه كاري توسعه پيدا نكرده است، بنابراين هدف اصلي از انجام اين پروژه بررسي اين مدل در ناحيه حافظه كوتاه مدت بصري با استفاده از سيگنال¬هاي الكتروانسفالوگرام EEG و به روش مدلسازي خطي تعميم يافته (GLM) است. در اين پروژه سه ويژگي بصري به صورت رنگ، شكل و جهت را انتخاب نموده كه آنها سه پارامتر مستقل مدل را تشكيل مي¬دهند. با توجه به نظريه آنه تريزمن، مكان نيز نقش اساسي در مدلسازي دارد، لذا با انتخاب دو محل راست و چپ در ميدان ديد بينايي، ما به يك مدل با شش پارامتر مستقل خواهيم رسيد. نتايج مدلسازي در اين پروژه نشان مي¬دهد كه پس از ارائه سريع يك محرك بصري - متشكل از سه بعد - ساختار بايندينگ ويژگي¬هاي رنگ و جهت محرك بصري، در لوب اكسي-پريتال مغز به صورت منابع متمايزي قابل مشاهده است. اين نتيجه نشان مي¬دهد كه اين مكانيزم¬ها به صورت اطلاعات مقادير هم فازي سيگنال¬ (رفتار قفل شده با زمان)، براي ويژگي رنگ و جهت در ناحيه اكسي-پريتال مغز به ترتيب در باندهاي آلفا و تتا و همچنين در بازه¬هاي زماني 15-151 ميلي¬ثانيه و 212-365 ميلي¬ثانيه درحال وقوع هستند (تفاوت معنادار آماري با آستانه p<0.05). اين درحاليست كه هيچ مكانيزمي در ساير باندهاي فركانسي و همچنين مقادير توان و پتانسيل برانگيخته آنها ديده نشد. بنابراين مي¬توان نتيجه گرفت كه اين نتايج با وجود ظرفيت مستقل براي ويژگي¬ها در حافظه كاري بصري سازگار است.

1402/02/12

Feature Binding Modeling of a Fast Visual Stimulus in Visual Short-Term Memory (VSTM)

4/29/2024 12:00:00 AM

The reliable evidence of the existence of binding in visual perception is the error in the combination of features. In the visual perception process of a scene, when there is more than one object, there is a possibility of a mistake in the binding of features, which is called binding error. For example, whenever there is a red square and a green circle at the same time, one may perceives the correct objects, such as a red circle beside a green square rather than a red square and a green circle. In 1980, Anne Treisman proposed the feature integration theory or FIT for the first time. FIT considers attention as the main Key in the integration of features. This theory hypothesize that for every possible feature, there is a mental map in the visual cortex, which is called feature map. However, this model has been discussed in behavioral studies in the field of perception and has not yet been generalized in the working memory. Therefore, the aim of this project is to investigate this model in the area of visual short-term memory (VSTM) using EEG signals and GLM method. In this project, three visual dimensions in the form of color, shape, and orientation are chosen, and in the GLM model, these three visual features constitute three independent parameters. According to Anne Treisman's theory, location also plays an essential role in modeling, so by choosing the right and left locations in the field of vision, we will reach a model with six independent parameters. Therefore, to design the considered experiment, the three features of color, orientation and shape and the location of the object will be used to obtain a spatial map. The results of this project show that for the rapid presentation of a visual stimulus - consisting of three dimensions - the binding structure of color or orientation features in the occi-parietal region of the brain can be seen as distinct sources. Therefore, the Phase coherency values of the modeled signal, for the color and orientation feature in the occipital region, showed a significant difference (p<0.05) in the alpha and theta bands respectively, as well as in the time window of 15-151 milliseconds and 365-212 milliseconds. Meanwhile, no significant difference was seen in other frequency bands as well as their power and Event-related-oscillation (ERO) values. Therefore, it can be concluded that these results are consistent with the concept of FIT generalization in visual working memory.

حافظه كوتاه مدت بصري , مسئله بايندينگ , توجه , سيگنال هاي EEG , مدلسازي GLM

Visual-Working-Memory , , Feature Binding , Attention , EEG , GLM

SHAMIM SASANI GHAMSARI

BORHAN BEIGZADEH