Visuelle Suche nach Merkmalen und Konjunktionen

Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Wie finden Menschen Objekte in unübersichtlichen visuelle Szenen? Denken Sie zum Beispiel auf der Suche nach Schlüsseln auf einen unordentlichen Schreibtisch, finden die reifsten aussehende Frucht im Supermarkt, Ihr Auto zu suchen, wenn Sie ganz vergessen, wo du es geparkt oder finden einen alten Freund in einer Flughafen-Ausgang. Klar, ein Verständnis der visuellen Wahrnehmung wird in keine Antworten eine Rolle spielen, und genauer gesagt, ein Verständnis der visuellen Aufmerksamkeit wird entscheidend sein.

Visueller Aufmerksamkeit bezeichnet die Fähigkeit, Fokus auf nur einen Teil eines Bildes, Musterung einer der Verarbeitungsressourcen selektiv um festzustellen, ob die Sache gesucht – das Ziel, im standard experimentelle Jargon – ist vorhanden. Um Suche und Aufmerksamkeit zu untersuchen, haben experimentelle Psychologen eine weit verbreitete Paradigma (wenig überraschend) bekannt als visuelle Suche entwickelt.

Psychologen haben auch ein großer Teil der Forschung durch die Intuition motiviert, die gute Theorie der Suche müssen erklären, warum manche Dinge sind einfach zu finden und andere sind schwer zu finden wird. So haben im Kontext der visuellen Suche Paradigma Wahrnehmungs Psychologen oft konzentriert auf kontrastierende einfachste suchen mit schwieriger. Der einflussreichste Kontrast ist zwischen dem, was Forscher ein Objekt suchen und eine Verbindung suchen.

1. Impuls-design

1. Das Experiment enthält zwei Arten von Studien. In der Hälfte der Versuche – die Funktion Suche Studien-Teilnehmer werden aufgefordert, einen roten Balken unter den blauen finden. So machen Sie eine Reihe von 40 Displays, Platzierung der roten Balken nach dem Zufallsprinzip in jedem, und zufällig platzieren, 3, 6, 9 oder 12 blauen Balken sowie. Die Anzahl der blauen Balken ist der Distraktor Last. Es werden paritätisch von Studien (10 in diesem Fall) für jede Last.
2. Das Experiment erfordert auch Ziel fehlen Studien, Studien, die nicht in diesem Fall das Suchziel enthalten, der rote Balken. Wieder, machen Sie 40 davon, davon 10 für jede Distraktor Last. Das Ziel anwesend und abwesend Versuche, durch Belastung, sollte wie in Abbildung 1gezeigten Beispiele aussehen.
   
   Abbildung 1: Probe zeigt für Pop-Out Sichtsuche. Oberste Zeile zeigt Studien mit dem Ziel, einen einzigen roten Balken, präsentieren. Die untere Reihe zeigt Studien, ohne ein Ziel oder Ziel nicht vorhanden. Die Anzahl der nicht-Zielorganismen, die Distraktoren sind, erhöht sich von links nach rechts.
3. Die andere Hälfte der Studien wird Verbindung Suche einbeziehen. In diesem Fall sucht Beobachter für einen roten Balken, die bei-45 ° (d. h., auf der linken Seite, statt nach rechts geneigt) orientiert. Wieder, Distraktor Last, einschließlich 3, 6, 9 oder 12 variiert. Aber in diesem Fall werden die Distraktoren kommen in zwei Arten: blauen Balken in einem-45 °-Winkel und roten Balken in einem + 45 ° Winkel (d. h., auf der rechten Seite gekippt). Jede Studie beinhaltet beide Arten von Distraktoren, und wieder werden Ziel fehlen Studien, sowie (Abbildung 2).
   
   Abbildung 2: Beispiel zeigt für Verbindung Sichtsuche. Oberste Zeile zeigt Studien mit dem Ziel, ein roter Balken orientiert sich an der linken Seite präsentieren. Die untere Reihe zeigt Studien, ohne ein Ziel oder Ziel nicht vorhanden. Die Anzahl der nicht-Zielorganismen, die Distraktoren sind, erhöht sich von links nach rechts.

(2) Verfahren

1. Führen Sie die Funktion Suche und Verbindung Suche Studien in separate Blöcke. Einige Teilnehmer führen Feature zuerst, und die andere Verbindung zuerst tun. Die grundsätzliche Vorgehensweise ist die gleiche für beide Arten von Studien.
2. Um das Experiment zu sequenzieren, nach dem Zufallsprinzip interleave Gegenwart/abwesend Irrungen und Distraktor Lasten, so dass das Experiment eine Abfolge von unvorhersehbaren Studien umfassen wird.
3. Auf jeden Versuch Display Reize bis der Teilnehmer zeigt an, ob ein Ziel zu präsentieren oder fehlen in dieser Prüfung. Weisen Sie einen Schlüssel, der bin "Taste Antworten zu präsentieren und die 'Z'-Taste abwesend Antworten.
4. Haben Sie die Teilnehmer reagieren wie schnell, wie möglich, aber ohne Fehler zu machen.
5. Mit einem experimentellen Softwarepaket, z. B. ePrime oder eine Programmierumgebung wie MATLAB, Aufzeichnen der Teilnehmer Antwort auf jeden Versuch, zusammen mit ihre Reaktionszeit. Auf diese Weise können Sie überprüfen, dass die Teilnehmer richtig beantwortet und auch sehen, wie lange sie gedauert hat.

3. Analyse

1. Am Ende des Experiments ausgeben Sie die Daten in einer Tabelle. Gehören, ob Teilnehmer richtig ihre Reaktionszeit und die Parameter für jede Prüfung, d. h. beantwortet, es war ein Geschenk oder ein abwesend Studie, in der Funktion oder Verbindung Suche Block und mit wie viele Distraktoren.
2. Durchschnittliche präsentieren gemeinsam des Teilnehmers Reaktionszeiten in allen des Ziels Studien, in Abhängigkeit des Zustandes (Feature vs. Verbindung) und Distraktor Last.
3. Beachten Sie, dass die Ergebnisse des Ziels fehlen Studien nicht analysiert. Diejenigen sind enthalten, da ansonsten der Teilnehmer einfach "Geschenk" vor jedem Gericht treffen könnte ohne das Ziel zu finden. Schauen Sie sich Gesamtleistung, obwohl, um sicherzustellen, wurde der Teilnehmer achten und versuchen ihr Bestes. Wenn ein Teilnehmer weniger als 75 % korrekt auf fehlen Studien, werden ihre Response-Zeit-Daten in der Regel nicht analysiert.
4. Die wichtigsten analytischen Fragen betreffen Unterschiede in der Reaktionszeit zwischen Verbindung und Feature-Suche-Studien. Antwortzeiten sollten als Distraktor Last erhöht für Verbindung Suche Studien erheblich länger geworden. Sie sollte jedoch relativ unberührt in Funktion Suche Studien.

Beachten Sie, dass die Reaktionszeiten in Funktion Suche Studien sind relativ unberührt von Distraktor Last (Abbildung 3). Im Gegensatz dazu erhöhen zusammen Suche Reaktionszeiten linear. In der Tat, beschreibt die Steigung der Funktion die Menge an zusätzlichen Suche benötigte Zeit, im Durchschnitt für jede zusätzliche Distraktor in der Szene. In diesem Fall sieht es aus wie etwa 50 ms pro Artikel. Ebenso nehmen beide sucht ca. 200 ms mit nur drei Distraktoren vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass eine einheitliche Zeitspanne eine Suche loslegen und machen eine Antwort erforderlich ist.

Der Unterschied zwischen Element und Verbindung Suche schlägt wie eine der Herausforderungen durch die menschliche visuelle System beinhaltet verschiedene Arten von Informationen zusammenzustellen. Ist leicht zu finden einen roten Balken unter allen blauen — erscheint es aus – denn nur eine Art von Informationen relevant ist: Farbe. Aber die Suche nach etwas, das durch mehrere verschiedene Arten von Funktionen definiert ist – in diesem Fall, Ausrichtung und Farbe – braucht Aufmerksamkeit zu helfen, diese Funktionen zusammen zu binden.

Abbildung 3: Reaktionszeiten als Funktion der Distraktor Last im Ziel präsentieren Studien. Feature-Suche und Verbindung Suchbedingungen erscheinen in grünen Kreisen und gelbe Dreiecke.

In der realen Welt, verständnisvoll wie visuelle Suche hat Werke viele wichtige Anwendungen. Zum Beispiel wenden große Forschungsprogramme derzeit ein Verständnis der visuellen Suche im Labor zu verstehen und zu verbessern, wie Ärzte bestimmte verräterische Signaturen suchen, wenn sie eine Röntgen- oder MRT-Untersuchung betrachten. Ähnliche Forschungsprogramme schauen wie TSA Personalsuche durch Scans von Passagiergepäck am Flughafen, und auch wie Athleten ihren Teamkollegen auf einem Feld zu suchen.