hrvatski

Neuronska mreža za reprezentaciju objekata u vidnom polju

Važno pitanje u proučavanju neuralne osnove vidne percepcije je kako mozak reprezentira objekte u vidnom polju. Novija istraživanja upućuju na zaključak da se u mozgu formira detaljna reprezentacija okoline. S druge strane postojeći neuralni modeli pokazuju ograničeni kapacitet za stvaranje takve reprezentacije. Stoga je predložena nova rekurentna neuronska mreža sa sposobnošću grupiranja lokalnih vidnih obilježja u jedinstvenu reprezentaciju objekata. Mreža se sastoji od jednog sloja stanica sa lokalnim ekscitatornim i globalnim inhibitornim vezama. Skup neurona koji kodiraju isti objekt označen je sa istom amplitudom aktivnosti dok se različite amplitude aktivnosti za različite objekte održavaju pomoću lateralne inhibicije. Označavanje objekata postignuto je širenjem aktivnosti kroz lokalne rekurentne ekscitatorne veze. U cilju sprečavanja pretjeranog širenja aktivnosti posebna mreža izračunava razlike u aktivnosti susjednih neurona i signalizira prisutnost ruba gdje se širenje aktivnosti mora prekinuti. Kompjuterske simulacije pokazuju da mreža nema ograničenja u broju objekata koji se mogu istovremeno kodirati a svaki objekt je reprezentiran bez gubitaka informacija na rubovima. Model je testiran i na skupu realnih slika sa prirodnim osvjetljenjem. U tom slučaju mreža stvara preveliku količinu šuma. Stoga je predložena dodatna mreža sa ciljem otklanjanja malih površina koje ne odgovaraju objektima u okolini. Mreža izračunava veličinu svakog objekta odnosno izračunava broj stanica sa istom amplitudom aktivnosti. Kombiniranjem aktivnosti rekurentne mreže i mreže za procjenu veličine postižu se zadovoljavajući rezultati u reprezentianju objekata na slikama. Obje mreže zasnovane su na realističnim biofizičkim mehanizmima kao što su dendritska inhibicija i multiplikativna integracija između različitih dendritskih grana.

vidna segmentacija; perceptivno grupiranje; neuronska mreža; lateralna inhibicija

nije evidentirano