MIMS / CMMA 錯覚と数理の融合研究セミナー

MIMS / CMMA錯覚と数理の融合研究セミナー
 世話人:杉原厚吉 (明治大学大学院 先端数理科学研究科)
 kokichis[at]isc.meiji.ac.jp

参加自由です。皆様のお越しをお待ちしております。

中野キャンパスへのアクセス


 Vision Modeling Seminar 【Poster】

日時:2017年2月20日(月) 13:30~14:30
会場:明治大学中野キャンパス 8階 822研究セミナー室
Campus map: in Japanese   in English

François Desquilbet 氏
 (MIMS Visiting Researcher, École normale supérieure de Paris)

"2D Numerical Simulations of Optical Illusions"

Abstract:
 Recently Sushida, Kondo, Sugihara and Mimura have proposed a new differential equation model of the human vision system in order to understand the mechanism of optical illusions. This is a macroscopic model based on the known retinal cell neural network. It explains two mutually contradicting phenomena called lightness contrast and lightness assimilation. They numerically solved this model to understand brightness optical illusions in one dimension. The purpose of my talk is to numerically study this model in two dimensions, comment on the value of control parameters and show some simulations of optical illusions.


 MIMS 錯覚と数理の融合研究セミナー  【Poster】

日時:2016年3月1日(火) 16:00~17:00
会場:明治大学中野キャンパス 6階 603研究セミナー室
Campus map: in Japanese   in English

伊藤 浩之 氏 (京都産業大学・教授)

脳の細胞集団活動と情報表現
―視覚の神経生理学入門―

Abstract:
 ゲシュタルト心理学は我々の知覚が複数の情報を統合したシステムレベルの現象であることを明らかにし、その後の多様な錯覚現象の発見とそれらのメカニズムの解明の研究へと至っている。一方、視覚の神経生理学では、60 年代の Hubel と Wiesel のパイオニア的研究により、網膜に入力された場面情報が異なる特徴(位置、方位、色、運動、奥行きなど)に分解され、並列分散処理されるメカニズムが明らかとなった。しかし、錯視を用いた心理物理学研究により、我々の知覚(心理)は場面情報の物理的特徴を必ずしも直接に反映したものでは無く、並列分散処理された特徴情報データを脳固有のアルゴリズムに従って計算処理した結果として作られることが理解された。システムレベルの錯視現象とミクロな細胞活動とがどのような計算アルゴリズムによって因果関係を持っているのかの解明に関しては、未だ研究が進んでいないのが現状である。錯覚心理学と神経科学の融合的研究の萌芽を目指して開催される本セミナーでは、網膜の視細胞から始め、Hubel とWiesel の金字塔であるハイパーコラム理論、細胞集団活動と残効現象などの視覚神経科学の基礎を簡単にレビューした後に、細胞活動の何の特徴に情報が符号化されているのかという情報表現に関しての近年の関心を紹介する。


 MIMS 錯覚と数理の融合研究セミナー 【Poster】

日時:2016年2月15日(月) 16:00~17:00
会場:明治大学中野キャンパス 6階 603研究セミナー室
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出澤 正徳 氏 (電気通信大学 / UECコミュニケーションミュージアム・名誉教授)

変則的運動知覚錯視説明のための一般化モデル

Abstract:
 静止画から運動が、あるいは物理的運動とは異なる運動が知覚される変則的運動知覚錯視については、従来から多くのモデルが提案されている。それらの多くでは網膜上の「光学像情報」の大脳皮質での処理のみを考え、網膜における処理特性は全く考慮されていなかった。また、場当たり的でかなり無理のある仮定に基づいたものが多く変則的運動の知覚特性を矛盾なく説明できるものは皆無であった。
 網膜上に形成される「光学的像」から大脳視覚野に送り込まれる「網膜像」が形成される「網膜における処理過程」を考慮して変則的運動知覚錯視を統一的に説明するモデルを考案した。網膜における特性としてはフィルタリング、非線形特性、応答・緩和時間特性など、そして「網膜的リセット」(周期的ゼロレベルの更新など)を、また、皮質レベルでは「速度閾」や「仮現運動知覚」など、従来から、よく知られている特性の存在を仮定し、変則的運動知覚錯視のほとんどの特性を矛盾なく説明できる。
 視覚においては10の5乗もの広い範囲で、極めて僅かな明るさ変化をも検知できる。生物化学的に動作する網膜には、特別なメカニズムが備わっていない限り動作不可能と考えられ、それが「網膜的リセット」と考えている。


 MIMS 錯覚と数理の融合研究セミナー 【Poster】

日時:2015年7月30日(木) 16:30~17:30
会場:明治大学中野キャンパス 6階 研究セミナー室 3
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Tadamasa Sawada (School of Psychology, Higher School of Economics in Moscow, Russia)

Visual perception of 3D-mirror and 3D-rotational symmetry

Abstract:
 Visual perception in our everyday life is almost always veridical. We can see shapes and positions of objects in a scene as they are. However, it is theoretically an ill-posed problem. The scene out there is three-dimensional while a retinal image of the scene is two-dimensional. The visual system resolves this ill-posedness by using a priori constraints. I and my colleagues have shown that 3D mirror-symmetry of an object is especially an effective constraint for detecting the object and recovering its 3D shape from a single 2D retinal image. It is because mirror symmetry introduces redundancy to the shape of the object and introduces some model-based invariants to its 2D image. Besides, similar geometrical properties exist also for 3D rotational symmetry. In this study, I will discuss those types of 3D symmetry, their roles in visual perception, and difference between them for the visual system.


 錯覚と数理の融合研究セミナー 【Poster】

日時:2015年7月8日(水) 14:00~15:00
会場:明治大学中野キャンパス 6階 研究セミナー室 3
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Qasim Zaidi (Graduate Center for Vision Research, State University of New York, USA)

Can touch correct visual illusions?

Abstract:
 Perceiving the correct shapes of objects is necessary for inferring object qualities, manipulating tools, avoiding obstacles, and other aspects of functioning successfully in the world. Since observers can estimate object properties from larger distances using vision than they can from touch, generally vision makes predictions that touch relies on, such as the shape of a handle or chair. However, since the information in retinal images is inherently under-determined, the inferential power of vision arises from employing intelligent heuristics / assumptions / priors, but this inevitably leads to illusory percepts in some cases. What are the possible functions of touch in such cases? Observers could rely entirely on the haptic percept and ignore the erroneous visual percept, or touch could temporarily correct the visual percept, or there could be longer lasting effects if observers learn to change their visual prior assumptions or weights for different visual cues. We tested these possibilities by measuring the effects of various types of haptic feedback on the perception of real objects and proper perspective projections of 3-D surfaces. The results show that in the perception of 3-D shapes, haptic information can dominate vision in some cases by changing percepts. The effects take time to develop, are attenuated by distance, drastically reduced by gaps in the surface, and fade rapidly after the cessation of the feedback. These dynamic shifts in qualitative perceived shapes could be a key to whether haptic feedback modifies the gain of neurons responsible for percepts of 3-D curvatures and slants, or the shape-tuning, or whether haptic-visual interactions happen after independent decisions in the two modalities.


 自己組織化・錯覚と数理の融合プロジェクト合同セミナー「反応拡散と錯視」 【Poster】

日時:2015年6月26日(金) 16:30~18:30
会場:明治大学中野キャンパス 6階 603研究セミナー室
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プログラム

16:30-17:00 杉原厚吉(明治大学・先端数理科学インスティテュート)

「フットステップ錯視とその周辺」  

Abstract:
 私たちの研究室で行ってきたフットステップ錯視を利用した「錯視アート動画」作りと、その過程で発見した「回転が見えてくる錯視」および「ピジョンネック錯視」を紹介する。さらに、これらの錯視を説明する数理モデルの可能性についても考察する。

17:05-17:20 三村昌泰(明治大学・先端数理科学インスティテュート)

「反応拡散系に現れるパターンを捉える」  

Abstract:
 自然界に現れる様々な形や模様のダイナミクスに対して、我々はこのような動きを視るとき、先ず外部、内部を分ける境界の動きを認識しているであろう。このような仕組みを反応拡散系の世界で行おうというのが特異極限法である。ここではその一端を紹介したい。

17:30-17:50三池秀敏(山口大学・大学研究推進機構)

「錯視現象への非線形科学的アプローチ」

Abstract:
 錯視現象の理解は、視覚という「脳」の情報処理機能の本質やその特殊性を解明する上で重要である。本講演では、非線形科学的な手法を用いた「幾何学錯視の表現モデル」や「運動錯視の数理モデル」の提案を通して、錯視(視覚心理)現象の数理科学的理解を目指した研究の一端を紹介する。

17:55-18:25 長 篤志(山口大学・大学院理工学研究科)

「FitzHugh-Nagumo 方程式による視覚の時間周波数特性の再現とモーションシャープニング現象」

Abstract:
 我々の視覚は、静止している時よりも動いている時の方がその対象の姿をより鮮明に知覚することがある。これはモーションシャープニングと呼ばれる現象である。本発表では、FitzHugh-Nagumo方程式を用いて視覚の時間周波数特性を再現しうる事、ならびにその特性を持つ素子を2次元に配置することによってモーションシャープニング現象を引き起こすことができる事を報告する。さらに、画像処理技術として応用し、その有効性を確かめた例を示す。


 錯覚と数理の融合研究セミナー 【Poster】

日時:2014年7月22日(火) 14:40~15:30
会場:明治大学中野キャンパス 6階 603研究セミナー室
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今堀 慎治 氏 (名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻 准教授)

最適化手法を用いた芸術的なタイリング生成

Abstract:
 オランダの芸術家エッシャーは,動物をモチーフとしたタイリング作品を数多く残した.本発表では,数理と計算機を用いて,エッシャーの作品の ような芸術的なタイリングを生成する手法を紹介する.

 (杉原解説)タイリングは,図形で平面を埋め尽くす幾何構造ですが,そ こに使われるタイルが動物などの意味を持つ形の場合には,何が図形で何が 背景かが入れ替わる図地反転錯視と深いかかわりがあります。その意味で, 本融合セミナーでお話しいただくことにしました。


 錯覚と数理の融合研究セミナー 【Poster】

日時:2014年3月28日(金) 15:00~16:00
会場:明治大学中野キャンパス 6階 研究セミナー室 1
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Randy Goebel (University of Alberta, Canada)

Nearly a theory of visualization

Abstract:
 Information visualization is about transforming non-visual information into visual information, to guide humans to draw explanatory or exploratory inferences. We present the hypothesis that a picture is an inductive hypothesis about some set of foundation data. Furthermore, we argue that a theory of visualization should guide the composition of transformations to produce a picture that encodes some intended inferential bias when viewed by a human. Components of that theory should help articulate what should be preserved in a picture, what aspects of human visual cognition are best exploited in preferred inference, and how alternative transformations can be evaluated with respect to intended inference.

Speaker:
Randy Goebel is a professor of computing science at the University of Alberta in Edmonton, Alberta, Canada. He is currently a principle investigator in the Alberta Innovates Centre for Machine Learning, and has been involved in a broad variety of research areas, from inductive reasoning, optimization, natural language processing, web mining, systems biology, and visualization, in both academic and industrial research projects in Canada, Japan, Germany, Australia, Malaysia, and China. He has held academic appointments at the universities of Waterloo, Alberta, Tokyo, Multimedia University (Malaysia), and Hokkaido University, and has worked at a variety of research institutes including ICOT (Japan) and DFKI (Germany). He is also Vice President of Research Investments at Alberta Innovates Technology Futures, where he manages a research fund of $30 million a year, invested in research chairs in ICT, Nano science, and Omics.


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