Cours 4 : Percevoir et reconnaître les objets Flashcards
1
Q
Comment reconnait-on les objets au niveau des cellules ganglionnaires, CGL et V1?
A
- Cellules ganglionnaires rétiniennes et LGN = Taches
- Cortex visuel primaire = Barres
2
Q
Comment les taches et les barres deviennent-elles des objets et des surfaces?
A
De toute évidence, notre cerveau fait quelque chose d’assez sophistiqué au-delà de V1.
3
Q
Qu’est-ce que le cortex extrastrié?
A
- Cortex extrastrié : la région du cortex bordant le cortex visuel primaire et contenant plusieurs zones impliquées dans le traitement visuel.
- V2, V3, V4, cortex inférotemporal, etc.
- C’est là où on représente les objets dans le cerveau
4
Q
Quel est l’étape après le traitement des objets dans le cortex extrastrié?
A
o Après le cortex extrastrié, le traitement des informations sur les objets est divisé en une voie « quoi » et une voie « où »
- La voie « où » (en anglais « Where ») concerne les emplacements et les formes des objets, mais pas leurs noms ou leurs fonctions, voie dorsale
- La voie « Quoi » (en anglais « What ») concerne les noms (identité) et les fonctions des objets, quel que soit leur emplacement, voie ventrale
- Modèle de traitement de l’information du cortex visuel qui fonctionne lorsqu’on parle d’objet simple présenté en isolation mais percevoir le monde réel ne correspond pas qu’à cela
- Donc il y a aussi des neurones de la voie dorsale qui perçoivent l’identité des objets
5
Q
Quelle est une technique de visualisation du cerveau?
A
- On peut prendre l’image d’un IRMf et créer une surface grâce à la segmentation
- 2D surface in 3D space
6
Q
Comment peut-on schématiser le système visuel d’un singe?
A
- Taille des rectangles représentent la taille des zones dans le traitement visuel du cerveau
- Le traitement visuel n’est pas un traitement qui se fait dans un sens
7
Q
Comment peut-on schématiser le système visuel humain?
A
- Image du cortex aplati après avoir été gonflé
- On voit les zones impliqué dans le traitement de l’information visuelle chez l’humain
8
Q
Quelles sont les caractéristiques des champs récepteurs des cellules du cortex extrastriées?
A
- Les champs récepteurs des cellules extrastriées sont plus sophistiqués que ceux du cortex strié.
- Ils répondent à des propriétés visuelles importantes pour la perception des objets.
- Par exemple, « boundary ownership ». Pour une frontière donnée, quel côté fait partie de l’objet et quel côté fait partie de l’arrière-plan ?
- Même la taille des champs récepteurs va augmenter à mesure qu’on avance dans le cortex visuel
9
Q
Qu’est-ce que le cortex inférotemporal (IT)?
A
- Le cortex inférotemporal (IT) : partie du cortex cérébral dans la partie inférieure du lobe temporal, importante pour la reconnaissance des objets.
- Une partie de la voie « quoi »
- IT est probablement la dernière étape de la voie quoi
10
Q
À quoi servent les lésions en neuropsychologie?
A
Lésion, en neuropsychologie :
- Une région du cerveau endommagé.
- Détruire une partie du cerveau.
- Beaucoup des connaissances du cortex visuel qui viennent des lésions
11
Q
Qu’est-ce qu’une agnosie et qu’est-ce qui mène à une agnosie?
A
- Lorsque le cortex IT est lésé, cela conduit à des agnosies.
- Agnosie : Incapacité à reconnaître les objets malgré la capacité de les voir.
- Exemple d’agnosie : prosopagnosie (acquise soit après un accident ou développementale/congénitale), qui affecte la reconnaissance l’identité des visages
12
Q
Quelles sont les propriétés des champs récepteurs de IT?
A
- Très grands - certains couvrent la moitié du champ visuel
- Ne répondent pas bien aux taches ou aux lignes
- Répondent bien aux stimuli tels que les mains, les visages ou les objets
13
Q
Qu’est-ce que les cellules “grand-mère”?
A
- Un seul neurone pourrait-il être responsable de la reconnaissance de votre grand-mère ?
- Peut-être!
- Quiroga et al. (2005) ont identifié une cellule qui répond spécifiquement à Jennifer Aniston.
14
Q
Quel est le délai pour la reconnaissance des objets?
A
- Des études indiquent que la reconnaissance d’objets se produit en aussi peu que 150 ms.
- C’est un laps de temps si court qu’il ne peut pas y avoir beaucoup de rétroaction des zones cérébrales ultérieures.
- Processus “feed-forward” : un processus qui effectue un calcul (par exemple, la reconnaissance d’objets) une étape neuronale après l’autre, sans avoir besoin de rétroaction d’une étape ultérieure à une étape antérieure.
- Réponse EEG N1070 qui est une réponse négative préférentielle à la reconnaissance des visages
15
Q
Qu’est-ce que théorie de la hiérarchie inversée?
A
- Hochstein & Ahissar (2002) ont proposé que les processus feed-forward donnent des informations brutes initiales sur les objets en activant des parties de haut niveau du cortex visuel.
- Des informations plus détaillées deviennent disponibles lorsque l’activation redescend (feed-back) dans la hiérarchie vers des zones visuelles inférieures où les informations détaillées sont conservées.
16
Q
Qu’est-ce que le problème de la reconnaissance d’objet?
A
- Les images n’étaient qu’un tas de pixels sur un écran, mais dans chaque cas, vous perceviez un éléphant.
- Comment avez-vous reconnu les quatre images représentant un éléphant ?
- Comment votre système visuel passe-t-il des points lumineux, comme les pixels, à des entités entières dans le monde, comme les éléphants ?
- On est capable de reconnaitre l’éléphant car nous avons une conception plus abstraite de ce qu’est un éléphant
17
Q
Qu’est-ce que l’analogie des 5 personnes aveugles en ce qui à trait aux éléments locaux et globaux?
A
- Analogie de 5 personnes aveugles : 5 personnes aveugles qui touchent chacune une partie différente de l’éléphant, vont donc chacune avoir une perception différente de l’éléphant
18
Q
Qu’est-ce que la vision de niveau intermédiaire?
A
- Une étape vaguement définie du traitement visuel qui intervient après que les caractéristiques de base ont été extraites de l’image (vision de bas niveau) et avant la reconnaissance d’objet et la compréhension de la scène (vision de haut niveau).
- Implique la perception des bords et des surfaces
- Détermine quelles régions d’une image doivent être regroupées en objets
19
Q
Quel est l’enjeu avec la détection des bordures et les ordinateurs?
A
- Les détecteurs de bord informatisés ne sont pas aussi performants que les humains.
- Parfois, les ordinateurs ne trouvent pas les bords que les humains voient facilement.
20
Q
Qu’est-ce que les contours illusoires?
A
- Un contour qui est perçu même si rien ne change d’un côté du contour à l’autre.
- Pas d’information qui nous permette de définir le bord comme tel, mais reste que nous avons une perception continue
- Notre système visuel complète les informations manquantes et nous permet de reconnaître les objets
- Le système visuel va essayer de trouver la meilleure solution possible en se basant sur ses connaissances/meilleure estimation possible
21
Q
Qu’est-ce que la théorie de la Gestalt?
A
- La théorie de la Gestalt (en allemand, “forme” ou “tout”). “Le tout est plus grand que la somme de ses parties.”
- Opposé à d’autres écoles de pensée, comme le structuralisme, qui mettent l’accent sur les éléments de base de la perception.
22
Q
Qu’est-ce que les règles de regroupement de la Gestalt?
A
Un ensemble de règles qui décrivent quand les éléments d’une image apparaîtront comme s’ils étaient regroupés.
23
Q
Qu’est-ce que la bonne continuation de la Gestalt?
A
- Une règle de regroupement de la Gestalt indiquant que deux éléments auront tendance à se regrouper s’ils se trouvent sur le même contour.
- Règle de bonne continuation n’explique pas tout, mais peut certainement expliquer certaines situations
24
Q
Qu’est-ce que la segmentation et le regroupement des textures?
A
- Segmentation de texture : découpage d’une image en régions de propriétés de texture communes.
- Le regroupement des textures dépend des statistiques des textures dans une région par rapport à une autre.
- Propriétés physiques font qu’il y a une segmentation/regroupement des textures
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Qu'est-ce que les règles de regroupement de la Gestalt?
- Similarité : les éléments similaires ont tendance à se regrouper.
- Proximité : les objets proches les uns des autres ont tendance à se regrouper.
- Textures similaires sont regroupées de manière proximale, donc sont proches les unes des autres
26
Quels sont les critères de parallélisme et de symétrie de la Gestalt?
- Parallélisme : les contours parallèles appartiennent probablement au même groupe.
- Symétrie : les régions symétriques sont plus susceptibles d'être considérées comme un groupe.
27
Quels sont les critères de la région commune et de la connectivité de la Gestalt?
- Région commune : les éléments sont regroupés s'ils semblent appartenir à la même région plus grande.
- Connectivité : les éléments auront tendance à se regrouper s'ils sont connectés.
- Le regroupement par région commune est plus fort que le regroupement par proximité
- Le regroupement par connectivité est plus fort que le regroupement par proximité
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Qu'est-ce que le camouflage?
- Les animaux exploitent les principes de groupement de la Gestalt pour se regrouper dans leur environnement.
- Parfois, le camouflage est utilisé pour confondre l'observateur.
29
Qu'est-ce que l'ambiguïté et "comités" perceptifs?
- Une métaphore du fonctionnement de la perception
- -> Les comités doivent intégrer les avis contradictoires et parvenir à un consensus.
- -> De nombreux principes différents et parfois concurrents sont impliqués dans la perception.
- La perception résulte du consensus qui se dégage.
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Qu'est-ce que les règles du comité?
- Règles du comité :
- -> respectez la physique et évitez les accidents!
- -> Figure ambiguë : un stimulus visuel qui donne lieu à deux ou plusieurs interprétations de son identité ou de sa structure.
- -> Les comités perceptifs ont tendance à obéir aux lois de la physique.
- -> Point de vue accidentel : une position de visualisation qui produit une certaine régularité dans l'image visuelle qui n'est pas présente dans le monde.
- -> Les comités de perception supposent que les points de vue ne sont pas accidentels
- Principe de la Gestalt part que les points de vue dans le monde ne sont pas accidentels
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Qu'est-ce que la discrimination figure-fond?
- Déterminer quelle partie de l’environnement est la figure de sorte que celle-ci ressort du fond.
- Entourage : les zones qui peuvent être considérées comme entourées par d'autres ont tendance à être considérées comme des figures
- Taille : La plus petite région est susceptible d'être la figure.
- Symétrie: Une région symétrique a tendance à être considérée comme une figure.
- Parallélisme : les régions aux contours parallèles ont tendance à être considérées comme des figures.
- Mouvement relatif : si une région se déplace devant une autre, la région la plus proche est représentée (comme étant la figure)
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Qu'est-ce que les caractéristiques non accidentelle?
- Caractéristique d'un objet qui ne dépend pas de la position de visualisation exacte (ou accidentelle) de l'observateur.
- -> Jonctions en T : indiquent l'occlusion. Le haut du T est devant et la tige du T est derrière.
- -> Jonctions en Y : indiquent les coins faisant face à l'observateur.
- -> Jonctions fléchées : indiquent les coins opposés à l'observateur.
- -> Tige du T est toujours est perçu comme étant derrière la barre transversale, c’est ce qui donne cette impression d’occlusion
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Qu'est-ce qu'une figure de Navon?
- Figure de Navon, figures qui sont composé de figures localement pour former une figure globale
- Figure de Navon ont été étudié dans la condition de l’autisme, les personnes ayant un diagnostique ont tendance à voir les informations locales avant les informations globales
- Montre l’effet de supériorité global, les informations globales priment sur les infos locales
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Qu'est-ce que l'effet de supériorité globale?
Les propriétés de l'objet globale (entier) priment sur les propriétés locales (des parties) de l'objet.
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Quels sont les 5 principes de la vision moyenne?
1. Rassemblez ce qui devrait être réuni
2. Divisez en deux ce qui devrait être divisé en deux
3. Utilisez ce que vous savez
4. Évitez les accidents
5. Rechercher le consensus et éviter l'ambiguïté
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Comment reconnait-on les objets?
- En passant de V1 à IT dans la voie “quoi”, les neurones répondent à des stimuli de plus en plus complexes.
- Au niveau de V4, les cellules s'intéressent aux stimuli tels que les fans, les spirales et les moulinets.
- Il est difficile de savoir exactement ce que les neurones V4 aiment, mais c'est quelque chose de plus compliqué que des taches ou des barres lumineuses.
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Comment est-ce que l'IRMf peut nous aider à identifier les régions du cerveau qui répondent le mieux à certains stimuli?
- Méthode de soustraction (classique):
Comparaison de l'activité cérébrale mesurée dans deux conditions. La différence entre les images peut montrer les régions cérébrales spécifiquement activées par ce processus mental.
- Méthode de décodage :
Prenez des scans IRMf d'un participant regardant de nombreuses images de différentes catégories connues. Entraînez un modèle informatique pour reconnaître l'activité cérébrale de chaque catégorie. Testez ensuite le modèle informatique pour voir s'il peut identifier une image non entraînée en fonction de ce qu'il a appris.
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À quoi servent les méthodes de decoding en IRMf?
On obtient un patron d’activité cérébrale pour des stimuli lors de la phase d’entrainement et puis, pour un stimulus qu’on ne connait pas, le programme peut deviner quel était le stimulus grâce au patron d’activité cérébrale
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Qu'est-ce que la théorie des template?
- Théorie des template : La proposition selon laquelle le système visuel reconnaît les objets en faisant correspondre la représentation neuronale de l'image avec une représentation interne de la même "forme" dans le cerveau.
- Analogie des templates : clé et serrure --> une seule clé fonctionne avec la serrure
- Pour le gabarit de la théorie des templates, il y a une infinité de possibilités
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Qu'est-ce que la théorie de la description structurelle?
- Description structurelle : description d'un objet en termes de ses parties et des relations entre ces parties.
- Description structurelle est plus abstraite que la théorie des templates
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Qu'est-ce que la théorie de la reconnaissance par composants?
- Le modèle de reconnaissance d'objets de Biederman : soutient que les objets sont reconnus par les identités et les relations de leurs composants.
- Géons : Les « ions géométriques » à partir desquels les objets sont construits.
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Qu'est-ce que les réseaux neuronaux profonds (DNN)?
- Réseaux de neurones à plusieurs niveaux pouvant être entraînés à reconnaître des objets.
- De nombreuses instances d'un objet sont montrées au réseau, avec du feedback
- Au fil du temps, le réseau peut reconnaître de nouvelles instances de l'objet sur lesquelles il n'a jamais été entrainé
- Lacune : on peut entrainer un autre réseau de neurones à produire les images adverserielles et les réseaux vont commettre des erreurs
- En psychologie, on essaie de garder une hiérarchie qui est plausible comparativement au cortex humain
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Quelle est donc la solution au pseudo-paradoxe de la perception?
- Deux segments partageants un coin sur l’image rétinienne partagent vraisemblablement un coin dans le monde (élimine la possibilité rouge).
- Les objets ont tendance à être symétriques (élimine la possibilité verte).
- Permet donc de conclure qu’il n’y existe pas de paradoxe de la perception
Le monde est tel que nous le percevons, mais il est différent pour tous
