Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
a xi — случайная величина с = 0 и со среднеквадратичным отклонением ах, пропорциональным Т
сгх = У Тх.
Испытуемый, предупрежденный о том, что интервалы могут случайно изменяться, выслушивал сигнал, и если он находил ритмический рисунок, то воспроизводил его. Значение у, первоначально равное 0,25, уменьшалось с шагом 0,05 до 0, и отмечалось
У
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
о о О
О.Л. П.Ф. ЛТ. В.М. ВЛ В.Я. В.Р. В.Б. АЛ Ю.Ш.
Рис. 115. Результаты экспериментов по выделению ритмического рисунка из шума. По оси ординат — значения у, при которых испытуемый выделял ритмический рисунок. По оси абсцисс — испытуемые. 1 — для сигнала ?,, 2 — для сигнала ?5.
то значение у, при котором испытуемый правильно воспроизводил ритмический рисунок сигнала. На рис. 115 представлены пороговые значения у для различных иснытуемых (кружки— для первого сигнала, квадраты — для второго сигнала).
Итак, во-первых, выделение ритмической структуры происходит при значениях среднеквадратичного отклонения, достигающих почти четверти периода, во-вторых, сложный ритмический рисунок выделяется лучше, чем простой. Таким образом, можно считать, что проведеппый эксперимент является убедительным подтверждением справедливости предположений, положенных в основу описанной модели восприятия ритмики.
Язык описания ритмических сигналов на первый взгляд кажется достаточно грубым. Вместо точной характеристики отношения долей каждого ритмического рисунка, которую можно построить в пространстве физических параметров, предлагз-
емый язык описания по существу выполняет задачу перевода физических характеристик сигнала в субъективные параметры — параметры восприятия. Ои производит сначала весьма грубое разбиение сигналов на классы, а затем устанавливает болео тонкие различия сигнала в каждом классе. Таким образом, этот язык является иерархичньш. Иерархичность описания дает возможность в случае малых шумов классифицировать сигналы в несколько шагов. На первом шаге производится оценка числа долей периода. На втором создается' целочисленное описание. На третьем каждой доле приписывается степень ударности. Такое описание позволяет различать сигналы с едва заметными расхождениями в длительностях интервалов. При увеличении уровня шума, приводящего к «плаванию» длительности долей, вначале разрушается классификация по степени ударности, затем классификация по целочисленному соотношению долей и, наконец, по числу долей на периоде. Поэтому такой способ описания оказывается полезным и эффективным при различении сигналов с «плавающим» ритмическим рисунком при большом уровне шумов. Эти особенности описания соответствуют последовательности изменений в восприятии сигнала, наблюдаемых при увеличении уровня шума. Именно ото его свойство, как мы видели, оказывается полезным при различении сигналов с «плавающим» ритмическим рисунком при большом уровне шумов.
Из сказанного следует, что найденные методы обработки информации о ритмике звуковых сигналов могут оказать большую помощь при решении задач классификации сигналов в технике в тех случаях, когда:
1) сложный ритмический рисунок является существенной характеристикой сигнала;
2) такой сигнал прослушивается яа фоне значительных шумов.
ЧАСТЬ III ЗРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
ВВЕДЕНИЕ
Зрение позволяет человеку и другим животным решать разные задачи, основными из которых являются: узнавание объектов и пространственный анализ (определение пространственных характеристик объектов при ориентации в среде).
Прежде чем перейти к рассмотрению проблем, возникающих при моделировании зрительной системы, приведем основные сведения о ее структуре.
1. Краткие анатомо-морфологические сведения. На рис. llfc приведена упрощенная схема зрительной системы млекопитающих. Условно в пей можно выделить три отдела — периферический (рис. 116, А), промежуточный (рис. 116, Б) и центральный (рис. 116, В).
В расположенной в глазу (2) сетчатке (3) выделяют до 10 слоев, из которых первым является слой фоторецепторов (палочки и колбочки), а последним (выходным) — слой гапглиозных клеток. (Подробнее о строении сетчатки см. работы [255, 256].) Область ясного видения (фовеа) включает в себя центральную ямку и непосредственно примыкающие к ней зоны сетчатки и имеет в поперечнике 1,4—2°. Центральная часть фовеа, где все колбочки имеют примерно одинаковый размер, носит название центральной ямки и занимает примерно 20 угловых минут по диаметру. Число рецепторов в этой зоне составляет примерно 2000.
Аксоны ганглиозных клеток образуют зрительный нерв (4). У человека и высших млекопитающих основная часть тех аксонов, которые начинаются в назальной половине каждой сетчатки, т. е. в той половине сетчатки, которая ближе к носу (Зе на рис. 116), проходят через перекрест зрительных нервов — хг азму (5) — к зрительному тракту (6) па противоположную сторону и тем самым передают входную зрительную информацию в контрлатераль-ноо полушарие головного мозга. Основная часть аксонов, которые начинаются в височной половине каждой сетчатки (36), не перекрещивается в хиазме и образует вместе с перекрещенными волокнами другого глаза зрительный тракт на той же стороне, т. е. эти аксопы передают зрительную информацию в инсилате-
