Vizuální paměť při vnímání prototypických scén

Abstract

To be able to operate in the world around us, we need to store visual information for further processing. Since we are able to memorize a vast array of visual scenes (photographs of the outside world), it is still an open question of how we represent these scenes in memory. Research shows that perception and memory for visual scenes is a complex problem that requires contribution from many subfields of vision science. In this work we focused on the visual scene memory on the creation of perceptual prototypes. Using convolutional neural networks, we defined the similarity of scenes in the scene space, which we used in two experiments. In the first experiment, we validated this space using a paradigm for detecting an odd scene. In the second experiment, using the Deese-Roediger-McDermott paradigm, we verified the creation of false memories and thus visual prototypes. The results show that people intuitively understand the scene space (Experiment 1) and that a visual prototype is created even in the case of the complex stimuli such as scenes. The results have wide application either for machine evaluation of image similarities or for visual memory research.

Abychom byli schopni fungovat ve světě kolem nás, je třeba si ukládat vizuální informace pro další zpracování. Jelikož jsme schopni si zapamatovat ohromné množství vizuálních scén (fotografií vnějšího světa), je stále otázkou, jakým způsobem reprezentujeme tyto scény v paměti. Výzkumy ukazují, že percepce a paměť na scény je komplexní problém, který vyžaduje přístup mnoha dílčích přístupů z teorie vnímání. V této práci jsme se zaměřili na paměť scény a na tvorbu percepčních prototypů. Za použití konvolučních neuronových sítí jsme definovali prostor podobnosti scén, ve kterém jsme navrhli dva experimenty. V prvním experimentu jsme tento prostor validovali pomocí metody detekce odlišné scény. Ve druhém experimentu jsme za využití Deese-Roediger-McDermott paradigmatu ověřili tvorbu falešných vzpomínek a tím i vizuálních prototypů. Výsledky ukazují, že lidé prostoru scén intuitivně rozumí (Experiment 1) a že dochází ke tvorbě vizuálního prototypu i v případě komplexních stimulů, jako jsou scény (Experiment 2). Výsledky mají široké uplatnění ať už pro strojové ohodnocení podobností obrázků, tak i pro výzkum vizuální paměti.