Pengenalan obyek adalah kemampuan untuk merasakan sifat fisik suatu objek (seperti bentuk, warna dan tekstur) dan menerapkan atribut semantik ke objek, yang meliputi pemahaman penggunaannya, pengalaman sebelumnya dengan objek dan bagaimana kaitannya dengan orang lain
Tahapan Dasar Rekognisi Obyek
One model of object recognition, based on neuropsychological evidence, provides information that allows us to divide the process into four different stages.[2][3][4]
Stage 1 Processing of basic object components, such as colour, depth, and form.
Stage 2 These basic components are then grouped on the basis of similarity, providing information on distinct edges to the visual form. Subsequently, figure-ground segregation is able to take place.
Stage 3 The visual representation is matched with structural descriptions in memory.
Stage 4 Semantic attributes are applied to the visual representation, providing meaning, and thereby recognition.
Hirarki Proses Rekognisi
It should be noted that, within these stages, there are more specific processes that take place to complete the different processing components. In addition, other existing models propose integrative hierarchies (top-down and bottom-up), as well as parallel processing, as opposed to this general bottom-up hierarchy.
Pengolahan pengakuan Visual telah biasanya dilihat sebagai hirarki bottom-up di mana informasi diproses secara berurutan dengan meningkatnya kompleksitas, dimana prosesor kortikal-tingkat yang lebih rendah, seperti korteks visual primer, berada di bawah hirarki pengolahan dan tingkat yang lebih tinggi kortikal prosesor, seperti korteks inferotemporal (IT), berada di atas, di mana pengakuan difasilitasi. [5] sebuah paling dikenal teori hirarki bottom-up adalah teori David Marr visi. [6] Sebaliknya, sebuah proses pengakuan semakin populer teori, adalah bahwa pengolahan top-down. Salah satu model, diusulkan oleh Moshe Bar (2003), menggambarkan "jalan pintas" metode di mana input visual yang awal dikirim, sebagian dianalisis, dari korteks visual awal untuk korteks prefrontal (PFC). Interpretasi yang mungkin dari input visual mentah yang dihasilkan di PFC dan kemudian dikirim ke korteks inferotemporal (IT) kemudian mengaktifkan representasi objek yang relevan yang kemudian dimasukkan ke dalam lambat, proses bottom-up. Ini "shortcut" dimaksudkan untuk meminimalkan jumlah representasi objek yang diperlukan untuk pencocokan dengan demikian
Object Constancy and Theories of Object Recognition
Sebuah aspek penting dari pengenalan obyek adalah bahwa objek keteguhan: kemampuan untuk mengenali obyek di berbagai kondisi melihat. Kondisi yang berbeda-beda termasuk orientasi objek, pencahayaan, dan variabilitas objek (ukuran, warna, dan lainnya perbedaan dalam kategori). Untuk sistem visual untuk mencapai objek keteguhan, itu harus mampu mengekstrak kesamaan dalam deskripsi objek di sudut pandang yang berbeda dan deskripsi retina. [8] Beberapa teori telah dihasilkan untuk memberikan wawasan tentang bagaimana objek keteguhan dapat dicapai untuk tujuan dari pengenalan obyek termasuk, sudut pandang-invariant, tergantung sudut pandang dan pandangan beberapa teori.
Teori Viewpoint-Invarian [sunting]
Teori Viewpoint-invariant menunjukkan bahwa obyek pengakuan didasarkan pada informasi struktural, seperti bagian-bagian individu, memungkinkan untuk
pengakuan berlangsung terlepas dari sudut pandang objek. Dengan demikian, pengakuan mungkin dari sudut pandang apapun sebagai bagian individu objek dapat diputar untuk memenuhi setiap pandangan tertentu. [9] Bentuk pengakuan analitis memerlukan sedikit memori hanya bagian struktural perlu dikodekan, yang dapat menghasilkan beberapa representasi objek melalui saling keterkaitan dari bagian-bagian dan rotasi mental yang [9] Oleh karena itu, penyimpanan beberapa sudut pandang objek tidak diperlukan dalam memori..
3-D Model Representasi [sunting]
Gambar 1 Gambar ini, dibuat berdasarkan Biederman (1987) Pengakuan oleh teori Komponen, adalah contoh bagaimana benda-benda dapat dipecah menjadi Geons.
Pengakuan oleh Komponen [sunting]
Perpanjangan Marr dan Model Nishihara, para Pengakuan oleh Komponen Teori, diusulkan oleh Biederman (1987), mengusulkan bahwa informasi visual yang diperoleh dari obyek dibagi menjadi komponen geometris sederhana, seperti blok dan silinder, juga dikenal sebagai "geons" (ion geometris), dan kemudian
dicocokkan dengan representasi paling mirip objek yang disimpan dalam memori untuk memberikan identifikasi objek (lihat Gambar 1). [11]
Teori Viewpoint-Dependent [sunting]
Teori tergantung sudut pandang menunjukkan bahwa objek rekognisi dipengaruhi oleh sudut pandang di mana ia terlihat, menyiratkan bahwa benda-benda terlihat pada sudut pandang baru mengurangi akurasi dan kecepatan identifikasi objek. [12] Teori pengakuan didasarkan pada sistem yang lebih holistik bukan daripada bagian, menunjukkan bahwa objek disimpan dalam memori dengan berbagai sudut
pandang dan sudut. Bentuk pengakuan membutuhkan banyak memori karena setiap sudut pandang harus disimpan. Akurasi pengakuan juga tergantung pada seberapa akrab sudut pandang diamati dari objek tersebut. [9]
Beberapa Views Teori [sunting]
Teori ini mengusulkan bahwa pengenalan obyek terletak pada kontinum sudut pandang mana setiap sudut pandang yang direkrut untuk berbagairekognisi. Pada satu ekstrim dari kontinum ini, mekanisme tergantung sudut pandang yang
digunakan untuk dalam kategori diskriminasi, sementara pada ekstrim yang lain, mekanisme sudut pandang-invarian digunakan untuk kategorisasi objek
neural Substrat
The punggung(dorsal) dan Ventral Streaming
mereka, menyarankan bahwa aliran dorsal terlibat dalam pengolahan informasi spasial visual, seperti objek lokalisasi (di mana), dan aliran ventral terlibat dalam pengolahan informasi identifikasi objek visual (apa). [13] Sejak proposal awal ini, telah menyarankan bahwa alternatif jalur dorsal harus dikenal sebagai 'Bagaimana' jalur informasi spasial visual diproses di sini akan memberikan informasi tentang cara berinteraksi dengan objek [14] untuk tujuan pengenalan obyek, fokus saraf adalah pada aliran ventral.
Spesialisasi fungsional dalam Ventral Streaming
Dalam aliran ventral, berbagai daerah yang diusulkan spesialisasi fungsional telah diamati dalam studi pencitraan fungsional. Daerah otak yang paling konsisten ditemukan untuk menampilkan spesialisasi fungsional adalah fusiform Wajah Serikat (FFA), yang menunjukkan peningkatan aktivasi untuk wajah bila
dibandingkan dengan benda-benda, Place Lokasi parahippocampal (PPA) untuk adegan vs benda, area tubuh extrastriate (EBA) . untuk bagian tubuh vs benda, MT + / V5 untuk memindahkan stimuli vs stimuli statis, dan Lateral oksipital Complex (LOC) untuk bentuk dilihat vs orak-arik rangsangan [15] (Lihat Juga: pengolahan Neural untuk kategori individu objek)
The Lateral oksipital Complex (LOC) telah ditemukan untuk menjadi sangat penting untuk pengenalan obyek pada tingkat struktural persepsi. Dalam sebuah studi yang terkait event-fMRI yang tampak di adaptasi dari neuron diaktifkan dalam
pemrosesan visual objek, ditemukan bahwa kesamaan bentuk obyek diperlukan untuk adaptasi selanjutnya dalam LOC, tetapi fitur objek tertentu seperti tepi dan kontur yang tidak. Hal ini menunjukkan bahwa aktivasi di LOC merupakan tingkat yang lebih tinggi informasi bentuk objek, bukan fitur objek sederhana. [16] Dalam sebuah studi fMRI terkait, pengaktifan LOC, yang terjadi terlepas dari isyarat visual objek disajikan ini seperti gerak, tekstur, atau kontras pencahayaan, menunjukkan bahwa isyarat tingkat rendah yang berbeda visual yang digunakan untuk
mendefinisikan suatu objek menyatu dalam "objek-bidang terkait" untuk membantu dalam proses persepsi dan pengakuan. [17] Tidak ada tingkat yang lebih tinggi informasi bentuk objek yang disebutkan tampaknya memberikan informasi semantik mengenai objek sebagai LOC menunjukkan respon saraf untuk berbagai bentuk termasuk non-akrab, benda-benda abstrak. [18]
Structural Processing: The Lateral Occipital Complex
lebih besar untuk benda penuh atau parsial. [19] Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan representasi hirarkis di korteks temporal ventral mana pengolahan fitur utama terjadi di daerah posterior dan integrasi fitur ini ke seluruh objek dan bermakna terjadi di daerah anterior. [20]
Semantic Processing
Melalui informasi yang diberikan dari pasien neuropsikologi, dissociations pengolahan pengakuan telah diidentifikasi antara pengolahan struktural dan semantik struktural, warna, dan informasi asosiatif dapat selektif terganggu. Dalam satu studi PET, daerah yang ditemukan terlibat dalam pengolahan semantik asosiatif termasuk anterior kiri superior / menengah temporal gyrus dan tiang temporal kiri komparatif untuk informasi struktural dan warna, serta tiang temporal kanan komparatif dengan tugas warna keputusan saja. [21] hasil ini menunjukkan bahwa disimpan pengetahuan persepsi dan pengetahuan semantik melibatkan daerah korteks terpisah dalam pengenalan obyek serta menunjukkan bahwa ada perbedaan belahan otak di daerah temporal.
Penelitian juga telah memberikan bukti yang menunjukkan bahwa informasi
semantik visual yang menyatu dalam gyri fusiform dari lobus inferotemporal. Dalam sebuah penelitian yang membandingkan pengetahuan semantik kategori
dibandingkan atribut, ditemukan bahwa mereka memainkan peran yang terpisah dalam cara mereka berkontribusi untuk pengakuan. Untuk perbandingan kategorial, daerah lateral gyrus fusiform yang diaktifkan oleh benda-benda hidup, dibandingkan dengan tak hidup benda yang diaktifkan daerah medial. Untuk perbandingan atribut, ditemukan bahwa fusiform gyrus kanan diaktifkan oleh bentuk global, dibandingkan dengan detail lokal yang mengaktifkan gyrus fusiform kiri. Hasil ini menunjukkan bahwa jenis kategori objek menentukan wilayah gyrus fusiform diaktifkan untuk memproses pengakuan semantik, sedangkan atribut dari sebuah objek menentukan aktivasi baik gyrus fusiform kiri atau kanan tergantung pada apakah bentuk global atau detail lokal diproses . [22]
benda-benda dengan relevansi semantik rendah, seperti benda-benda-benda-benda alam. [24] Hal ini disebabkan meningkatnya kesulitan yang diusulkan untuk membedakan antara benda-benda alam karena mereka memiliki sifat struktural sangat mirip yang membuat mereka lebih sulit untuk mengidentifikasi dibandingkan dengan artefak. [23] Oleh karena itu, semakin mudah tujuannya adalah untuk mengidentifikasi, semakin besar kemungkinan akan berhasil diakui.
Kondisi lain yang mempengaruhi sukses kinerja pengenalan obyek adalah bahwa fasilitasi kontekstual. Diperkirakan bahwa selama tugas pengenalan obyek, obyek ini disertai dengan "bingkai konteks", yang menawarkan informasi semantik tentang konteks umum objek. [25] Telah ditemukan bahwa ketika suatu objek di luar
konteks, objek kinerja pengakuan terhalang dengan waktu respon lebih lambat dan ketidakakuratan yang lebih besar dibandingkan dengan tugas-tugas pengakuan ketika suatu objek dalam konteks yang tepat. [25] Berdasarkan hasil dari studi menggunakan fMRI, telah diusulkan bahwa ada "konteks jaringan" di otak untuk objek kontekstual terkait dengan aktivitas sebagian besar ditemukan di korteks parahippocampal (PHC) dan Retrosplenial Complex (RSC). [26] Di Puskesmas, aktivitas di tempat Lokasi parahippocampal (PPA), telah ditemukan untuk menjadi istimewa ke layar daripada benda; Namun, telah menyarankan bahwa aktivitas di PHC untuk objek soliter dalam tugas-tugas fasilitasi kontekstual mungkin karena pikiran berikutnya adegan spasial di mana objek tersebut secara kontekstual diwakili. Selanjutnya bereksperimen menemukan bahwa aktivasi ditemukan untuk kedua konteks non-spasial dan spasial dalam PHC, meskipun aktivasi dari konteks non-spasial terbatas pada PHC anterior dan posterior Puskesmas untuk konteks spasial
Recognition Memory
Ketika Anda melihat sebuah benda, Anda tahu apa benda itu karena Anda telah melihatnya di acara masa lalu; ini adalah pengakuan memori. Tidak hanya
melakukan kelainan ke ventral (apa) aliran jalur visual efek kemampuan kita untuk mengenali obyek tetapi juga cara di mana obyek disajikan kepada kita
Familiarity
dari benda-benda asing yang berarti bahwa persepsi kita tentang jumlah terbatas benda asing adalah unik. [28] Penyimpangan dari sudut pandang yang khas dan konteks dapat mempengaruhi efisiensi yang objek diakui paling efektif. [28]
ditemukan bahwa tidak hanya obyek akrab diakui lebih efisien bila dilihat dari sudut pandang akrab lawan satu asing, tetapi juga prinsip ini berlaku untuk benda-benda baru. Ini menyimpulkan dengan pemikiran bahwa representasi objek dalam otak tersebut akan disusun lebih dari mode akrab objek yang diamati di lingkungan. [28] Pengakuan tidak hanya sebagian besar didorong oleh bentuk objek dan / atau tampilan tetapi juga oleh informasi dinamis. [29] Keakraban bisa mendapatkan keuntungan persepsi titik lampu display dinamis, objek bergerak, jenis kelamin wajah, dan pengenalan wajah
Recollection
Recollection Share banyak kesamaan dengan keakraban; namun tergantung konteks, yang membutuhkan informasi tertentu dari inciden bertanya
Impairments
Kehilangan pengenalan obyek disebut visual yang agnosia objek. Ada dua kategori besar visual objek agnosia: Apperceptive dan asosiatif. Ketika objek agnosia terjadi dari lesi pada hemisfer dominan, sering ada gangguan bahasa yang mendalam terkait, termasuk kehilangan makna kata
Effects of lesions in the ventral stream
Pengenalan obyek adalah tugas yang kompleks dan melibatkan beberapa area otak yang berbeda - tidak hanya satu. Jika salah satu daerah rusak maka
pengenalan obyek dapat terganggu. Wilayah utama untuk pengenalan obyek terjadi di lobus temporal. Misalnya ditemukan bahwa lesi pada korteks peririnal pada tikus menyebabkan gangguan dalam pengenalan obyek terutama dengan peningkatan fitur ambiguitas. [30] lesi aspirasi Neonatal kompleks amygdaloid pada monyet tampaknya telah mengakibatkan hilangnya memori objek yang lebih besar dari awal lesi hippocampal. Namun, pada monyet dewasa, penurunan memori objek lebih baik dicatat oleh kerusakan pada korteks peririnal dan entorhinal daripada
elektrolit dari globus pallidus (bagian dari ganglia basal ) pada tikus dibandingkan dengan Substantia- innominata / pallidum Ventral yang pada gilirannya lebih buruk dibandingkan dengan kontrol dan Medial Septum / Vertikal Diagonal Band kelompok Broca; Namun, hanya globus pallidus tidak membedakan antara objek baru dan akrab. [33] Lesi ini merusak ventral (apa) jalur dari pemrosesan visual dari benda-benda di otak.
Visual Agnosias
Agnosia merupakan kejadian langka dan dapat hasil dari stroke, demensia, cedera kepala, infeksi otak, atau keturunan. [34] agnosia Apperceptive adalah defisit dalam persepsi objek menciptakan ketidakmampuan untuk memahami makna obyek. [27] Demikian pula associative agnosia visual ketidakmampuan untuk memahami makna dari benda-benda; Namun, kali ini defisit dalam memori semantik. [27] Kedua agnosias ini dapat mempengaruhi jalur untuk pengenalan obyek, seperti Teori Marr Visi. Lebih khusus seperti agnosia Apperceptive, pasien agnosic asosiatif lebih berhasil menggambar, menyalin, dan tugas-tugas yang cocok; Namun, pasien ini menunjukkan bahwa mereka dapat merasakan tetapi tidak mengakui. [34] agnosia Integratif (subtipe dari agnosia asosiatif) adalah ketidakmampuan untuk mengintegrasikan bagian-bagian yang terpisah untuk membentuk seluruh gambar. [27] Dengan jenis agnosias ada kerusakan ventral (apa) aliran pengolahan jalur visual. Orientasi Obyek agnosia adalah ketidakmampuan untuk mengekstrak orientasi obyek meskipun pengenalan obyek yang memadai. [27] Dengan jenis agnosia ada kerusakan pada dorsal (di mana) aliran pengolahan jalur visual. Hal ini dapat mempengaruhi pengenalan obyek dalam hal keakraban dan bahkan lebih sehingga dalam benda asing dan sudut pandang. Sebuah kesulitan dalam mengenali wajah dapat dijelaskan dengan prosopagnosia. Seseorang dengan prosopagnosia tidak dapat mengidentifikasi wajah tapi masih bisa melihat usia, jenis kelamin, dan ekspresi emosi. [34] Wilayah otak yang menentukan dalam
pengenalan wajah adalah area wajah fusiform. Prosopagnosia juga dapat dibagi menjadi subtipe Apperceptive dan asosiatif. Pengakuan kursi individu, mobil, hewan juga bisa terganggu; Oleh karena itu, fitur ini berbagi objek yang sama persepsi dengan wajah yang diakui di area wajah fusiform
Perbedaan antara kategori dan atribut dalam representasi semantik dapat
