Semantika opazovanja

Mednarodna raziskovalna skupina je pokazala, da človeški vidni sistem ne reprezentira zgolj posameznih objektov. Med opazovanjem določenega prizora je namreč struktura možganske aktivnosti bolj podobna stavku, s katerim bi prizor opisali. Svoje ugotovitve je skupina objavila na platformi arXiv.

Po pojmovanju klasične nevroznanosti je vidni sistem v možganih moč funkcionalno razdeliti na dve kortikalni poti: dorzalno in ventralno. Dorzalna ali »kje« pot je specializirana za procesiranje prostorskih informacij, medtem ko je ventralna ali »kaj« pot specializirana za procesiranje vsebine vidnega polja. Ko torej sežemo po skodelici kave na mizi, pri vodenju roke sodeluje dorzalna pot, medtem ko se ventralna pot prižge pri prepoznavi objekta na mizi kot skodelice kave. 

V nevroznanosti so se raziskave ventralne poti doslej po večini osredotočale na reprezentiranje posameznih objektov. Čeprav je takšna raziskovalna usmeritev pripeljala do številnih ugotovitev, postaja jasno, da gre za močnó poenostavljeno pojmovanje procesiranja vidnih informacij. V teoretičnih krogih se že dolgo polemizira, da je človeška zaznava zamazana z jezikovnimi sposobnostmi, ki presegajo zgolj kategorizacijo objektov. Za uspešno vedênje v okolju mora organizem reprezentirati tako posamezne objekte v svetu kot tudi kontekst, v katerem se nahajajo, in odnose med njimi. Združiti jih mora v celostno semantično sliko. V našem vidnem polju ni nikoli samo skodelica kave, temveč – verjetneje – skodelica kave na mizi v dnevni sobi. 

Znanstveniki in znanstvenice so s takšnim pojmovanjem v mislih zasnovali raziskavo: Osredotočili so se na bazo fMRI podatkov, ki so bili pridobljeni z merjenjem možganske aktivnosti osmih udeleženk ob opazovanju kompleksnih naravnih prizorov. Za vsak prizor so imeli raziskovalci na voljo tudi njegov opis. Z uporabo globokih nevronskih mrež so opise prizorov pretvorili v semantične vektorske reprezentacije. Gre za nekakšno umestitev stavkov v vektorski prostor, pri čemer so si pomensko bolj podobni stavki bližje, manj podobni pa bolj oddaljeni. Pomembno je, da takšne reprezentacije uspejo zajeti tudi kompleksne aspekte pomena na nivoju celih stavkov, kot na primer odnose med besedami. 

Semantične reprezentacije opisov naravnih prizorov so primerjali z vidnimi reprezentacijami, ki so jih predstavljali posnetki možganske aktivnosti udeleženk v odziv na te iste prizore. Za kontrolno primerjavo so možgansko aktivnost primerjali tudi z vektorskimi reprezentacijami opisov, ki so zajemale le pojavnost besed. Izkazalo se je, da struktura možganske aktivnosti bolj korelira s semantično strukturo opisa kot z reprezentacijami pojavnosti besed. Robustnost svojih izsledkov so prav tako potrdili z algoritmom, ki je na podlagi možganske aktivnosti ob opazovanju določenega prizora uspešno napovedal ustrezen opis. Izsledki nakazujejo na pomembnost semantike v človeški zaznavi.

Svet je semantično strukturirala Ela.