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Allgemeine 1 Block III /
Wiederholungsfragen
Problem der Bilderkennung bei Computern
1. Warum können Computer Gegenstände so schwer "wahrnehmen"?
- Zuerst muß eine zweidimensionale Darstellung auf ein dreidimensonales
Objekt zurückgeführt werden, wobei das Problem darin besteht, daß
eine zweidimensonale Darstellung auf mehrere dreidimensonale Objekte paßt
- Dann muß entschieden werden was zu welchem Objekt gehöhrt. Die sist schon bei "nur" zwei Objekten die sich teilweise überdecken schwierig.
- Bei Objekten die nur teilweise wahrgenommen werden, müssen Annahmen darüber getroffen werden was es ist.
- Wobei die Objekttrennung und das richtige interpretieren der verdeckten Teile, im Vergleich zur Rekonstruktion der dreidimensonalen Gestandsform sehr viel schwieriger ist.
1.Viele dreidimensonalen Gegenstände bilden auf die gleiche zweidimensonale Darstellung ab.
2.Welches Teil gehöhrt zu welchem Objekt?
3.Problem bei der Treffung der Annahme über die Beschaffenheit,
der verdeckten Komponenten
Die Wahrnehmung von schwierig zu erkennenden oder mehrdeutigen Bildern
2. Was veranschaulichen die Abbildungen schwer interpretierbarer Bilder in Hinblick auf die Objektwahrnehmung?
- Unklare oder mehrdeutige Reizmuster erschweren die Wahrnehmung. Ein und dasselbe Reizmuster kann mehrere Wahrnehmungen hervorrufen.
Fragen, die bei der Analyse der Objektwahrnehmung zu lösen sind
3. Welches sind wichtige Fragen, die für die Analyse der Objektwahrnehmung zu lösen sind?
1.Das Erkennen erfolgt auf unterschiedlich komplexen Ebenen. Zu Beginn ist das Niveau des Erkennen jenes, welches am besten mit der gewöhnlichen Handlungserfordernisen übereinstimmt. Ein Apfel ist zu Beginn "nur" ein Apfel.
2.Die wahrgenommen Einzelmerkmale müssen zu Einheiten zusammengefaßt
werden.
3.Die Wahrnehmung von Objekten muß auch gelingen, wenn sich die Beobachtungsbedingungen ändern. Also das Objekt sich bewegt, verdeckt wird, oder im falschen (= ungewohnten) Kontext befindet.
4.Unsere begriffliche Ordnung unserer Welt besteht aus einzelnen Kategorien die auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden seien können, z.B. Über- oder Unterordung, Relationen zwischen den Kategorien. Die Motivations und Handlungszusammenhänge bilden die Ordnung der Kategorie. D.h. zwischen der Ordnung unserer Welt und wie wir Objekte währen unserem Handeln wahrnehmen besteht ein Zusammenhang.
5.Um Objekte die der gleichen Klassen angehöhren richtig zu klassifizieren zu können bedarf es Übung. Daher kann man davon ausgehen, daß ein Großteil unserer Objektunterscheidung durch das Lernen geformt ist.
Wahrnehmungsorganisation und ihre Analyse in der Gestaltpsychologie
Die Anfänge der Gestaltpsychologie
4. Beschreiben Sie die Ursprünge der Gestaltpsychologie, insbesondere ihre Beziehung zurklassichen Assoziationspsychologie. Von welchen Annahmen ging die klassiche Assoziationspsychologie aus?
Sie entstand als Reaktion auf die klassische Assoziationspsychologie, mit dem Ziel die Wahrnehmungsorganisations zu erforschen.
die Assoziationspsychologie hatte die folgenden Annahmen:
- Das subjektive Erleben, welches durch Selbstbeobachtung analysiert werden kann, ist der Gegenstand der Psychologie.
- Elementare Empfindungen und Gefühle bilden ein komplexes Erleben
- Das simultane und suksessive Verketten elementarer Bausteine liefert als Resultat, das komplexe Erleben und Erlebnisabläufe.
- Die eigentliche Basis des Erlebens sind die Sinnesdaten
5. Beschreiben Sie Wertheimers Kritik an der klassichen Assoziationspsychologie.
- Wie läßt sich dann die Existenz von Scheinbewegungen, mit einer Vorstellung von additiven Empfindungen erklären ? (Gar nicht)
6. Was ist eine Scheinkontur, und warum liefert dieses Phänomen Gegenargumente gegen die klassische Assoziationspsychologie?
- Bei der Wahrnehmung eines Reizmusters kann es, unter bestimmten Umständen dazu kommen, daß Scheinkonturen wahrgenommen werden, die nicht wirklich
vorhanden sind. D.h. man nimmt bei der Betrachtung z.B. fortgesetzte Linien wahr die in Wirklichkeit unterbrochen sind, sie erscheinen nur durchgängig.
Wenn die Wahrnehmung sich jetzt additiv aus einzelnen Sinnesempfindungen zusammensetzt, kann es nicht zu Scheinkonturen kommen, da es für diese keine Sinnesempfindung gibt. Die Wahrnehmung von Scheinkonturen sind ein Phänomen das nicht von der klassischen Assoziationspsychologie erklärt werden kann.
7.Was bedeutet "Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile"?
- Die einzelnen Teile eines Reizmusters, werden im Zusammenhang mit seinen anderen Teilen wahrgenommen.
8.Was versteht man unter Wahrnehmungsorganisation?
- Unter Wahrnehmungsorganisation versteht man wie kleine Teile zu einem großen Ganzen zusammengefasst werden, nach ansicht der Gestaltpsychologie, gab es neben " Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile" noch Regeln nach denen die Organisation der Wahrnehmung erfolgt.
Gestalfaktoren
9.Beschreiben Sie die folgenden Gestaltfaktoren: Prägnanz (oder Einfachheit),Ähnlichkeit, gestaltgerechte Kurvenfortsetzung, Nähe, gemeinsames Schicksal und Bedeutung.
- Beim Wahrnehmen eines Reizmusters wird die einfachste Struktur zuerst gesehen.
- Ähnliche Objekte werden gruppiert wahrgenommen.
- Wenn sich zwei Punkte mit geraden oder sanft geschwungen Linien verbinden lassen, werden sie als zusammengehörig wahrgenommen. Die Wahrnehmung von Linien ist tendenziel so daß die Linien dem einfachsten Weg folgt.
- Objekte die sich nahe sind, werden als zusammengehörig wahrgenommen.
- Objekte die sich in die selbe Richtung bewegen, werden als Zusammengehörig wahrgenommen.
- Wenn die Gruppierung von Objekten uns vertraut erscheint bzw. etwas
bedeutet, bilden diese Objekte mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Gruppe
Figur-Grund-Trennung
10. Was versteht man unter einer Kippfigur?
Bei einer Kippfigur kann es zu einem Wechsel in der Wahrnehmung, der Art kommen, das die Figur zum Grund wird, und v.v.. Eine Kippfigur beinhaltet zwei Figuren.
11. Welche Mustereigenschaften haben Einfluss darauf, welche Bereiche einer Szene als Figure und welche als Grund gesehen werden?
Ob etwas als Figur oder als Grund wahrgenommen wird hängt von mehreren Faktoren ab. Form, relative Flächengröße, Ausrichtung, bestimmte Formen werden bevorzugt. Konvexe Formen werden eher als symmetrische, und diese besser als andere Formen als Figur wahrgenommen. Da man davon ausgeht, daß die Figur flächenmäßig kleiner als der Grund ist, werden kleine Flächen als Figur wahrgenommen. Zudem spielt die Ausrichtung eine Rolle, wenn das Objekt vertikal oder horizontal ausgerichtet ist wird es eher als Figur wahrgenommen. Daraus kann man jetzt die Bedingung für eine Kippfigur bestimmen
- gleiche Ausrichtung
- etwa gleich großer Flächenanteil
- beide konvex
Neuinterpretation der Gestaltfaktoren als heuristische Auswertungsregeln des visuellen Systems
12. Welche Gründe haben zu einer Neuinterpretation der Gestaltfaktoren geführt?
Der gestaltpsychologische Ansatz liefert meist erst im Nachhinein eine Erklärung. Die "Gesetze" sind gut bei speziellen Beispielen. Aber sie sind nicht eindeutig, was ist z.B. Einfachheit ?
13. Was unterscheidet eine algorithmische Lösung von einer heuristischen Regel?
Ein Algorithmus liefert für gültige Daten, bei richtiger Handhabung, das richtige Ergebniss, und das immer. Heuristiken hingegen sind Daumenregeln,
z.B. wird aufgrund der Erfahrung der Suchraum begrenzt, was zwar nicht immer zum Erfolg führt, aber schneller als eine erschöpfende Suche ist.
14. Nennen Sie Beispiele für heuristische Regeln, die das visuelle System bei der Objektwahrnehmung anwendet.
Gestaltgerechte Linienfortsetzung
Ausrichtung der Konturen als wahrscheinlich gültige Information für Richtungsinformationen
15. Wie entstehen heuristische Regeln in der Wahrnehmung?
Sie können im Laufe der Evolution entstanden sein, vgl. Lorentz "Evolution als Lernen einer Spezies", unsere Wahrnehmungsorgane haben sich an unseren Bedarf "angepaßt. Sie können aber auch in der frühsten Kindheit erlernt worden sein bzw. eine Kombination aus Veranlagung und lernen in der Kindheit sein.
16. Welchen Bezug haben heuristische Regeln zu den Umgebungsmerkmalen?
David Marrs Theorie der Wahrnehmung von Objekten
17. Was charakterisiert die Theorie von David Marr?
Bei dieser Theorie handelt es sich um einen algorithmischen Ansatz.
18. Welche Schritte hat die Entwicklung einer Theorie der Wahrnehmung zu durchlaufen?
Als erstes muß das Wahrnehmungsproblem formuliert werden, dann eine
mögliche Lösung dafür formuliert werden, und am Ende deren Implementierung im Wahrnehmungssystem.
19. Beschreiben Sie die Stufen in Marrs Modell der Objektwahrnehmung.
In der ersten Stufe wird aus der Abbildung des Objektes auf der Netzhaut eine Primäre Rohskizze erstellt. Sie beinhaltet Informationen über den Verlauf von Kanten und Elementarmerkmalen. Die Kanten werden dardurch erkannt, daß der Übergang von Licht zu Schatten bzw. umgekehrt, an diesen Stellen abrupt ist. In der zweiten Stufe werden durch gruppieren und verarbeite der Elementarmerkmale, nach den Gestaltgesetzen, eine zweieinhalbdimensionale Skizze erstellt. Am Schluß wird aus der zweieinhalbdimensionalen Skizze eine dreiminensionale Repräsentation erstellt.
20. Auf welcher Stufe werden die Elementarmerkmale bestimmt? Wann sehen wir schließlich ein Objekt?
Elementarmerkmale werden auf der ersten Stufe beim Erstellen der Primären Rohskizze bestimmt.
Ein Objekt nehmen wir erst am Ende wahr, wenn die dreidimensionale Repräsentation erstellt wurde, sehen tun wir es schon zu Beginn,
nur wir nehmen es noch nicht wahr.
21. Geht es in Marrs Ansatz hauptsächlich um Bottom-up oder um Top-down-Verarbeitung?
Marrs System ist auf eine Bottom-up Verarbeitung ausgerichtet, das Reizmuster ist bestimmend für die Wahrnehmung und nicht das Wissen über das was wir sehen.
Sascha Frank
Last modified: Sat Nov 12 16:18:49 MET 2005