جناب آقای مهندس علیرضا خدیر دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان «مدلسازی و تحلیل فرآیند بایندینگ در مساله بینایی» به راهنمایی آقایان دکتر رامین هاشمی و دکتر بهنام داودی در تاریخ 1403/12/04 ساعت 8:30 دفاع می کنند.
اساتید داور داخلی: دکتر اسماعیل خانمیرزا / دکتر دکتر محمدرضا دلیری
اساتید داور خارجی: دکتر علی مقداری / دکتر دکتر عبدالحسین وهابی
چکیده رساله:
فرآیند بایندینگ را میتوان به عنوان یک مکانیزم حیاتی در ادغام ویژگیهای حسی مختلف یک محرک بصری (مانند رنگ، شکل، اندازه و غیره) تعریف کرد که در نهایت منجر به ایجاد تجربهای یکپارچه از بازنمایی اشیاء واحد میشود. بر اساس نظریهی ادغام ویژگیها (FIT) آنه تریزمن در سطح ادراک، برای هر ویژگی بصری، نقشههای ویژگی مستقل وجود دارد و توجه در یک “مکان” باعث بایند این ویژگیها برای درک تجربه یکپارچه میشود. توسعه نظریه FIT در حوزهی حافظه کاری جزء چالشهای اصلی این حوزه است.
در این رساله با الهام از مدل FIT، فرآیندهای عصبی مکانیزم بایندینگ از طریق ثبت سیگنالهای EEG از سه ویژگی بصری شامل رنگ، شکل و جهت در دو موقعیت مکانی چپ و راست و از ۱۵ شرکتکننده تحلیل شده است.
نتایج تحلیل نشان داد که پس از ارائهی سریع یک محرک، ساختارهای بایندینگ مرتبط با این ویژگیها در اختلاف دو نیمکره لوب اکسیپیتال-پریتال مغز قابل مشاهده و تفکیک هستند. بهطور خاص، تحلیل زمانی-فرکانسی نشان داد که اطلاعات مرتبط با بایندینگ مکانی در قالب همفازی سیگنالها در باندهای آلفا و نیز شکل موج در باند تتا قابلیت تفکیک دارند. ویژگیهای بایند شده به مکان دارای تفاوت دامنه پاسخ در بازه زمانی اولیه در باند تتا هستند و همچنین همفازی بین آزمودنیها در ویژگیهای رنگ و شکل در باند آلفا در بازه اولیه و برای جهت بعد از این بازه فعال شد.
همچنین با تعریف بایندینگ شکلی و تحلیل آن نشان دادهشد که برخلاف مسیر بیننیمکرهای بایندینگ مکانی، مسیر پردازش در بایندینگ شکلی از نواحی پسسری به نواحی پیشانی انجام میشود. بررسی بایندینگ شکل-جهت نشان داد که ارتباطات قوی بین نواحی پسسری و پیشانی در باندهای تتا و آلفا در بازهی اولیه پس از ارائهی محرک برقرار میشود، درحالیکه بایندینگ شکل-رنگ عمدتاً در باند تتا و در بازههای زمانی دیرتر مشاهده میشود.
این یافتهها نشان میدهند که حافظه کاری بصری از دو مسیر پردازشی مستقل برای بایندینگ استفاده میکند؛ بایندینگ مکانی که نقش چارچوب سازماندهی اولیه ویژگیها را بر عهده دارد و بایندینگ شکلی که اطلاعات هویتی ویژگیها را بهصورت مستقیم از نواحی پسسری به نواحی اجرایی مغز منتقل میکند.
در این رساله با الهام از مدل FIT، فرآیندهای عصبی مکانیزم بایندینگ از طریق ثبت سیگنالهای EEG از سه ویژگی بصری شامل رنگ، شکل و جهت در دو موقعیت مکانی چپ و راست و از ۱۵ شرکتکننده تحلیل شده است.
نتایج تحلیل نشان داد که پس از ارائهی سریع یک محرک، ساختارهای بایندینگ مرتبط با این ویژگیها در اختلاف دو نیمکره لوب اکسیپیتال-پریتال مغز قابل مشاهده و تفکیک هستند. بهطور خاص، تحلیل زمانی-فرکانسی نشان داد که اطلاعات مرتبط با بایندینگ مکانی در قالب همفازی سیگنالها در باندهای آلفا و نیز شکل موج در باند تتا قابلیت تفکیک دارند. ویژگیهای بایند شده به مکان دارای تفاوت دامنه پاسخ در بازه زمانی اولیه در باند تتا هستند و همچنین همفازی بین آزمودنیها در ویژگیهای رنگ و شکل در باند آلفا در بازه اولیه و برای جهت بعد از این بازه فعال شد.
همچنین با تعریف بایندینگ شکلی و تحلیل آن نشان دادهشد که برخلاف مسیر بیننیمکرهای بایندینگ مکانی، مسیر پردازش در بایندینگ شکلی از نواحی پسسری به نواحی پیشانی انجام میشود. بررسی بایندینگ شکل-جهت نشان داد که ارتباطات قوی بین نواحی پسسری و پیشانی در باندهای تتا و آلفا در بازهی اولیه پس از ارائهی محرک برقرار میشود، درحالیکه بایندینگ شکل-رنگ عمدتاً در باند تتا و در بازههای زمانی دیرتر مشاهده میشود.
این یافتهها نشان میدهند که حافظه کاری بصری از دو مسیر پردازشی مستقل برای بایندینگ استفاده میکند؛ بایندینگ مکانی که نقش چارچوب سازماندهی اولیه ویژگیها را بر عهده دارد و بایندینگ شکلی که اطلاعات هویتی ویژگیها را بهصورت مستقیم از نواحی پسسری به نواحی اجرایی مغز منتقل میکند.
کلمات کلیدی:
مسئله بایندینگ، حافظه کوتاه مدت بصری، بایند مکانی و شکلی، تفکیک ویژگیهای بصری، سیگنال¬های EEG،