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Reconnaissance des formes (Formes et reconnaissance (Reconnaissance (Il…
Reconnaissance des formes
Formes et reconnaissance
Contour
Dénote les endroits dans l’espace où s’observent des
contrastes associés à des changements de luminance (quantité de lumière retransmise par une surface), ou de
couleur
Reconnaissance
Il s’agit de l’étape de traitement durant laquelle la
forme est catégorisée, ou identifiée
Le système visuel humain est très flexible et efficace
dans cette tâche
Paradoxalement, cette tâche demeure en revanche très
difficile pour les ordinateurs
Forme
Il s’agit de l’objet porteur d’information (signal), d’où
l’importance d’étudier la forme (et ses propriétés) en psychologie cognitive
Elle est délimitée par des contours
Les qualités d’une bonne
théorie
Parcimonie
Principe philosophique et scientifique qui consiste à
n’utiliser qu’un minimum de causes explicatives pour expliquer un phénomène
Vérifiabilité
Possibilité de valider (ou invalider) avec des faits
observables(positivisme; Semaine 1)
La description des formes
Théorie des prototypes
Il s’agit d’une version plus souple de la théorie des gabarits
Ici les formes rencontrées vont alimenter un prototype
stocké en mémoire, c.-à-d. une représentation relativement abstraite qui peut être manipulée de manière élémentaire
Cela confère une certaine flexibilité et rend possible la
comparaison avec des formes non identiques
Avantage de la théorie des prototypes
Confère une certaine flexibilité dans la reconnaissance des
formes
Quelques problèmes
Un manque de parcimonie, car la reconnaissance
repose toujours sur une forme d’appariement au gabarit
N’explique toujours pas comment on parvient à utiliser
une même forme pour dénoter différents objets
Dans certains cas, des visages caricaturés sont mieux
reconnus que des visages non caricaturés
Théorie des caractéristiques
Selon cette théorie, les formes complexes seraient
décrites avec des caractéristiques élémentaires
Il y aurait reconnaissance lorsque les caractéristiques
de la forme et d’une représentation concordent
Cette théorie a été développée pour la reconnaissance
des lettres, mais des travaux suggèrent que la logique s’applique pour d’autres objets
Le système cognitif: procéderait d’abord à une extraction des
caractéristiques élémentaires, suivie d’une comparaison des caractéristiques de la forme à celles
des représentations stockées en mémoire
Les caractéristiques des lettres
: L’idée, c’est que chaque lettre possède une combinaison de traits qui lui est propre
Avantages de la théorie des caractéristiques
Permet une reconnaissance très flexible des formes, sans égard à la taille, la position ou l’occlusion
Il s’agit d’une théorie parcimonieuse; en effet, ce
système réduit les représentations des formes àquelques caractéristiques de base avec lesquelles on
peut construire n’importe quelle forme
Problèmes de la théorie des caractéristiques
La théorie des caractéristiques ne dit rien sur les
relations entre les caractéristiques
Des travaux ont montré que les erreurs d’omission (ex.,
voir un O plutôt qu’un Q) sont plus fréquentes que les erreurs d’hallucination (ex., voir un Q plutôt qu’un O)
Théorie de la reconnaissance par composantes
Selon sa théorie, environ 35 à 40 géons(ions
géométriques, c.-à-d. des formes géométriques simples) suffiraient à décrire toutes les formes dans l’environnement;
Étapes de traitement
Extraction des contours, basée sur des changements
de luminance, de texture ou de couleur, sert à générer une esquisse
Identification des composantes, comprend une
analyse de la configuration des différents géons de la forme
Appariement, soit une comparaison entre les
composantes de la formes et les représentations d’objets stockées en mémoire
L’importance de l’identification des composantes
Une prédiction importante de la RPC est que plus les
composantes sont difficiles à identifier, plus la reconnaissance sera difficile
Dégradation visuelle de 65% des contours; dans une
première condition, les jonctions (configuration) sont préservées, alors que dans une seconde condition, les jonctions sont altérées
Avantages de la RPC
Théorie parcimonieuse—relativement peu d’éléments
pour décrire l’ensemble des formes
Explique en quoi la reconnaissance visuelle est
résistante à la dégradation visuelle
Résistance au changement de point de vue, les géons
et leurs relations peuvent être identifiés peu importe le point de vue
Accorde une grande importance aux relations entre les
composantes
Théorie des gabarits
Chaque forme perçue est mémorisée et devient un
gabarit qui aidera à la reconnaissance des prochaines formes qui seront perçues
Appariement au gabarit
: C’est le processus par lequel un gabarit est superposé à une forme pour vérifier la correspondance entre les deux
L’importance du contexte
Théories structurales
Théories structurales (Gestaltisme
)**: Le système cognitif est indissociable de son environnement; il existe en conséquence un isomorphisme entre le monde et le système perceptif, c.-à-.d. qu’ils ont une structure et des principes d’organisation similaires
Importance accordée aux relations
: La forme ne se réduit pas uniquement à ses caractéristiques, mais également à leurs relations formalisées par des principes d’organisation
Il y a des principes de regroupement, qui servent à
amalgamer certains traits; puis il y a des principes séparation, qui servent à isoler l’objet de l’arrière-plan
1. Principe de proximité
: • Les caractéristiques rapprochées ont tendance à être regroupées
2. Principe de similarité
: Les objets similaires tendent à être regroupés
3. Principe de fermeture
: Les caractéristiques formant une figure fermée sont regroupées
4. Principe de continuité:
Les objets sont regroupés de manière à minimiser les interruptions de lignes continues
5. Principe de symétrie:
Les traits symétriques tendent à être perçus comme les contours d’une forme, ce qui la sépare de l’arrière-plan
Effet de supériorité du mot
: Les lettres sont plus facilement reconnues à l’intérieur d’un mot
Effet d’appréhension du mot
: Une lettre est donc plus facile à traiter à l’intérieur d’un mot que lorsque présentée parmi des lettres aléatoires; c’est l’effet d’appréhension du mot
Phénomène mot-lettre
: une lettre est plus facilement reconnaissable à l’intérieur d’un mot que de manière isolée; c’est le phénomène mot-lettre
Explication à l’aide du modèle connexionniste
d’activation interactive
: Un modèle connexionniste est essentiellement un réseau neuronal artificiel, un programme informatique qui simule des processus cognitifs et est utile pour
tester nos hypothèses sur leur fonctionnement
Les trois niveaux du modèle
Détecteurs de caractères
Détecteurs de lettres
Détecteurs de mots
Traitement descendant
Bas/haut niveau
Le système cognitif possède une organisation
hiérarchique de différents niveaux d’abstraction
Certains modules cognitifs sont spécialisés dans le
traitement de bas niveau, c.-à-d. des propriétés brutes moins abstraites
D’autres modules cognitifs sont plutôt spécialisés dans le
traitement de haut niveau, c.-à-d. des propriétés sémantiques
Traitement ascendant (bottom-up)
C’est lorsque l’information est traitée de manière
hiérarchique (data-driven)
l’information ne circule jamais à sens unique!
Traitement descendant (top-down)
C’est l’effet du contexte ou de nos connaissances sur le
traitement de l’information à des plus bas niveaux d’abstraction
Le traitement descendant explique comment deux
objets identiques peuvent être identifiés de différente manière, selon le contexte
La notion de traitement descendant pose une
question importante…
Percevons-nous vraiment les objets tels qu’ils sont?
Est-ce que la perception d’intensité lumineuse est
strictement une affaire de luminance?
Est-ce que la perception de couleur est strictement une
affaire de longueur d’onde?