Upload
kristina-rebrova
View
53
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Modelovanie kategorizácie farieb pomocourozlišovacích kritériíObhajoba rigoróznej práce
Mgr. Kristína Rebrová
24.11.2010
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Prehľad
1 Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie farieb
2 World Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
3 Modelovanie kategorizácie farieb
4 Záver
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Motivácia
Kategorizáciaje proces, v ktorom narábame s rozličnými entitami ako srovnakými (MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences)
podieľa sa na vnímaní, chápaní, usudzovaní, plánovaní, reči arôznych ďalších základných kognitívnych aktivitách
Vnímanie a pomenovávanie fariebFyziológia vnímania farieb je univerzálnaPomenovávanie farieb je prítomné v každom jazyku a koreluje spercepciou (Sapir-Whorf , Lenneberg a Roberts, Berlin a Kay)
Lexikálne farebné kategórie môžeme skúmať a porovnávať vakejkoľvek kultúre či jazyku, či umelom systéme
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Základné farebné termíny
malá množina slov jazyka, ktoré sú známe všetkým hovorcomdaného jazyka, ktorí pomocou nich vedia konzistentnepomenovať akúkoľvek farbusú všeobecne známe, monolexemické, nemajú nadradenúkategóriu a nevzťahujú sa na úzku skupinu objektov.zelená a nie hrášková, červená a nie ryšavákategórie základnej úrovne (basic level categories) (Rosch, 1972)
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Univerzálnosť farebných kategórií
Berlin a Kay (1969)
základným farebným termínom zodpovedajú univerzálnekategórie, charakteristické sú pre ne
ich prototypy - najlepší reprezentantihranice medzi kategóriami
ich množstvo je obmedzené na 2 – 11 (podľa angličtiny)biela, čierna, červená, zelená, modrá, žltá, oranžová, ružová,fialová, hnedá, šedá
farebné termíny pribúdajú do jazyka v ustálenom poradí, ktorésa dá interpretovať ako evolučná sekvenciafarebné termíny pribúdajú do jazyka v súlade s teóriouopozičných procesov
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
World Color Survey
(svetová farebná štúdia)
snaha preskúmať hypotézy B&K na širšej empirickej báze110 jazykov bez písma a z neindustrializovaných kultúr330 farebných vzoriek z Munsellovho farebného priestoru apaleta – mriežka so všetkými vzorkami
2 úlohy: pomenovať všetkých 330 vzoriek a určiť najlepšíchreprezentantov pre každý použitý termín
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Analýza dát z WCS
farebné termíny jazykov WCS sa zhlukujú (klastrujú) douniverzálnych farebných kategóriímiera klasterizácie – disperzia geometrických centier farebnýchtermínov (pre každého probanda osobitne) je vyššia než unáhodných dátešte vyššia miera klasterizácie najlepších reprezentantovtermínov (kategórií)týchto klastrov je približne 11
8 chromatických: červená, ružová, zelená, hnedá,žltá-alebo-oranžová a modrozelená3 achromatické: čierna, biela, šedá
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Prečo sú farebné kategórie univerzálne
farebná kompozícia životného prostredia(Yendrikhovskij, 2001)
vlastnosti bežného denného osvetlenia(Shepard, 1992)
tvar ideálneho perceptuálneho farebnéhopriestoru (Munsellovho)(Jameson a D’Andrade, 1997)
vznikajú v procese sociálnej interakcie(Steels a Belpaeme, 2005; Belpaeme a Bleys, 2005)
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Model kategorizácie farieb
inšpirovaný Roschovej teóriou prototypových javovkaždá kategória je reprezentovaná jedným prototypompríslušnosť prvkov do kategórie sa odvíja od ich vzdialenosti odprototypusémantika rozlišovacích kritérií (Šefránek, 2002; Takáč, 2007)reprezentácia farieb: priestor CIEL*a*b*
perceptuálny farebný priestor - reflektuje rozdiely vo vnímanífarieb ľudským okomEuklidovská metrika
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Rozlišovacie kritéria
Šefránek (2002), Takáč (2008)
Lokálne reagujúce detektoryjadro: prototyp kategórie – bod vo vstupnom priestore kritéria(priemer všetkých pozorovaných vzoriek)aktivačná funkcia kritéria, vracia číslo z intervalu <0,1>,reakciu na vzdialenosť vstupu od prototypu
aktivačná funkcia:
r~p(~x) = exp (−k.d(~p,~x)), (1)
mahalanobisova metrika:
d2Σ−1(~p,~x) = (~x − ~p)T Σ−1(~x − ~p), (2)
prototyp aj metrika aktivačnej funkcie sa priebežne počítajú zprezentovaných vstupov – adaptívnosť
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Simulácia učenie s učiteľom
na dátach z World Color Surveypre každý zo 110 jazykov vytvoríme idealizovaného umeléhohovorcu, ktorý sa učí pomenovávať farbyInicializácia: množina rozlišovacích kritérií, 1 kritérium prekaždý farebný termín z jazykaTrénovacia sada: všetky odpovede všetkých probandov(cca 24 x 330 položiek)
Učenie: každé kritérium dostáva na vstup farebné hodnotytých vzoriek, ktoré boli označené termínom, ktorý tútokategóriu vystihuje
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky
porovnanie: odozvy naučených RK so štatisticky spracovanýmidátami z WCSnie len víťazné (winner-take-all) termíny, ale aj distribúciuodpovedí probandov a distribúciu aktivácií rozlišovacích kritériík-násobná prekrížená validáciaúspešnosť približne 90% pri rôznych kdisperzia centier kategórií bola (ako sme predpokladali) cca 3xnižšia než u dátrozlišovacie kritéria boli schopné „odšumiť“ dáta(z psychologických experimentov)
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky vizuálne
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky vizuálne
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky vizuálne
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Globálne porovnanie v priestore farebných vzoriek
(vľavo dáta z WCS, v pravo výsledky simulácií pre všetky jazyky)
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Simulácia vzniku zdieľaného lexikónu farebných termínov
Belpaeme (2002), Steels a Belpaeme (BBS, 2005)
Steels: sémantika jazykových hierhra na rozlišovaniehra na hádanie
Agentypercepcia v CIEL*a*b*vnútorná reprezentácia kategórií: adaptívna sieťdopredná sieť z RBF neurónovRBF neuróny sa inicializujú na konkrétnu hodnotu, ktorá sanemení, mení sa len váha z RBF neurónu do sumačnej jednotky
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Hra na rozlišovanie
hrá sa ju každý agent sámvytvára sa repretoár vnútorných reprezentácií farieb –farebných kategóriíje úspešná v prípade, že sa agentovi pre konkrétnu zvolenúvzorku (predmet) z ostatných viacerých (kontext) vybavíunikátna kategória, (hovoríme, že agent odlíšil predmet odkontextu)
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Hra na hádanie
hrajú dva agenty vo vopred (náhodne) stanovených roliachhovorca a poslucháčahlavným cieľom je adaptácia repertoára kategórií a slovníkaagenta v roli poslucháča smerom k hovorcovi
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky
porovnanie rozlišovacích kritérií a adaptívnych sietíoverenie schopnosti rozlišovacích kritérií pri učení bez učiteľa(hra na rozlišovanie)porovnanie na základe diskriminačného úspechu agentov(moving average cez 20 posledných hier)10000 rôznych farebných hodnôt (z Belpaeme a Bleys, 2005)priemerný úspech populácie 10 agentov hrajúcich sa 1000 hiercez 100 simulácií:
u agentov vybavených adaptívnymi sieťami: 95,095%u agentov s rozlišovacími kritériami: 92,539%
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Porovnanie úspešnosti agentov
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Výsledky vizuálne
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Zhrnutie
Hypotéza o univerzálnych základných farebných kategóriáchpotvrdená na základe rôznych štúdiíRozlišovacie kritéria naučené na dátach z WCS tento fenoménpodporujúVýsledky simulácií ukázali, že prototypový model kategorizáciezaložený na sémantike rozlišovacích kritérií je vhodný preproblematiku pomenovávania farieb a farebných kategórií aporovnateľný s existujúcimi modelmi pre danú problematiku.
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Koniec
Ďakujem za pozornosť
Kristína Rebrová[email protected]
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb
Vnímanie, kategorizácia a pomenovávanie fariebWorld Color Survey a univerzálnosť farebných kategórií
Modelovanie kategorizácie fariebZáver
Zoznam relevantných publikácií
Rebrová, K., Takáč M. Modelovanie kategorizácie farieb pomocou rozlišovacíchkritérií. In: Kognice 2010: Reprezentace významu (v tlači)
Rebrová K. Modelovanie kategorizácie farieb. (Modeling of color categorization)In: Kelemen J., Kvasnička V. (zost.), Kognice a umělý život X, Slezskáuniverzita v Opavě, Opava, 2010. s. 311 – 317
Rebrová, K., Takáč M. Vnímanie a pomenovávanie farieb a farebných kategórií.Kapitola v: Kvasnička, V. et al. (zost.), Umelá inteligencia a kognitívna veda II,Vydavateľstvo STU, Bratislava, 2010. s. 411 – 436
Rebrová, K. (2009) The World Color Survey Visualization. V Rascmány, M.:Learning and Perception, Volume 1, Supplement, Akadémiai Kiadó, Budapešť,2009, s. 34
Kristína Rebrová Modelovanie kategorizácie farieb