Formation Process of Abstract Shape Representation in Object Perception

本研究は、人間の視覚システムにおいて、物体の抽象的な形の表象が形成される情報処理過程を明らかにすることを目的としている。視覚情報処理の初期過程において抽出される線分の方位などの基本的な特徴から、大きさや方向、視野内の位置にかかわらず、物体の不変の形が知覚される過程については、基本的な問題であるにもかかわらず未解明の点が多い。今年度は、基本的な特徴としての線分の方位から、物体の形を記述するための一定の曲率をもった曲線が記述されることによって、その後の処理で大きさ不変の形の表象を形成することが可能であることを示す情報処理モデルについて検討した。検討されたモデルは「定曲率輪郭モデル（Constant-Curvature Contour Model）」と呼ばれた。定曲率輪郭モデルは、これまでいくつかの先行研究によって実験的に検討されてきた。本研究は今年度これらの先行研究を総括するとともに新たな問題点を指摘し、査読論文として刊行した（２０２３年３月）。先行研究の中で、Baker et al.（2021）は、人間の知覚における形の表象において、輪郭をもとにしたモデルが満たすべき条件として以下の３点を挙げた：(1) 身の回りの物体が持つ輪郭のもつ生態学的に有効な情報を符号化すること、(2) 表象は簡潔に表現されていること、そして、(3) 形の記述が実験的な証拠や、神経学的な符号化と整合性を持つこと、である。これらの条件を満たすモデルの一つは、類似した曲率の要素的部分に輪郭全体を分割し、それらの部分を一定の曲率の輪郭として符号化することで形全体を表現するものである（Baker et al., 2021）。構成要素としての定曲率輪郭（ contant-curveture contour、以下CC）から、全体の抽象的な形が表現されると考えることができる。

本研究は、人間の視覚システムにおいて、物体の抽象的な形の表象が形成される情報処理過程を明らかにすることを目的としている。視覚情報処理の初期過程において抽出される線分の方位などの基本的な特徴から、大きさや方向、視野内の位置にかかわらず、物体の不変の形が知覚される過程については、基本的な問題であるにもかかわらず未解明の点が多い。今年度は、基本的な特徴としての線分の方位から、物体の形を記述するための一定の曲率をもった曲線が記述されることによって、その後の処理で大きさ不変の形の表象を形成することが可能であることを示す情報処理モデルについて検討した。検討されたモデルは「定曲率輪郭モデル（Constant-Curvature Contour Model）」と呼ばれた。定曲率輪郭モデルは、これまでいくつかの先行研究によって実験的に検討されてきた。本研究は今年度これらの先行研究を総括するとともに新たな問題点を指摘し、査読論文として刊行した（２０２３年３月）。先行研究の中で、Baker et al.（2021）は、人間の知覚における形の表象において、輪郭をもとにしたモデルが満たすべき条件として以下の３点を挙げた：(1) 身の回りの物体が持つ輪郭のもつ生態学的に有効な情報を符号化すること、(2) 表象は簡潔に表現されていること、そして、(3) 形の記述が実験的な証拠や、神経学的な符号化と整合性を持つこと、である。これらの条件を満たすモデルの一つは、類似した曲率の要素的部分に輪郭全体を分割し、それらの部分を一定の曲率の輪郭として符号化することで形全体を表現するものである（Baker et al., 2021）。構成要素としての定曲率輪郭（ contant-curveture contour、以下CC）から、全体の抽象的な形が表現されると考えることができる。