„Sluchová“ teplota – vědci objevují novou vrstvu lidského vnímání

Výzkumníci prokázali, že lidé jsou schopni vnímat teplotu vody prostřednictvím zvuku, což je schopnost, která se pravděpodobně vyvinula prostřednictvím expozice, což naznačuje potenciál pro nové senzorické mapy mozku a pokročilé kognitivní dovednosti.

Vědci z Ivscher Institute for Brain, Cognition and Technology (BCT Institute) na Reichmannově univerzitě (IDC Herzliya) objevili do značné míry přehlíženou kognitivní schopnost pomocí… Strojové učení Osvětlit dynamiku cross-modálního vnímání – interakci mezi různými smyslovými médii. V nedávné studii tým zkoumal, zda jsou lidé schopni detekovat tepelné vlastnosti vody, jako je její teplota, prostřednictvím jejího zvuku a zda k tomuto vnímání dochází vědomě.

Využitím principů multismyslové integrace (způsob, jakým mozek kombinuje informace z různých smyslových modalit, aby vytvořil jednotné vnímání prostředí), tým prozkoumal potenciál multismyslové integrace. tepelný Použili také předem vycvičenou hlubokou neuronovou síť (DNN) a klasifikační algoritmus (podpora vektorového stroje), aby prozkoumali, zda je strojové učení schopno úspěšně a konzistentně klasifikovat zvukové nahrávky vody při různých teplotách, jak byla nalévána, a vytvořili tak mapování tyto tepelné vlastnosti jsou ve skutečnosti zakódovány ve zvuku.

Dotazník zkoumal názory lidí na vnímání napříč médii a schopnost účastníků vnímat na online úkolu 2AFC byla testována pomocí nahrávek pořízených v periferním zařízení. Nahrávky byly také použity k trénování modelu strojového učení k provádění stejné klasifikace. Copyright: Ivscher Institute for Brain Cognition and Technology, Reichmann University

„Vnímání teploty je jedinečné ve srovnání s jinými smyslovými zážitky,“ říká Dr. Adi Sener, postdoktorand z BCT Institute a spoluautor studie. „Pro zrak a sluch máme vyhrazené smyslové ‚orgány‘, jako jsou oči a uši a s teplotou se spoléháme na specializované receptory.“ „V kůži reagují na různé teplotní rozsahy, které pociťujeme jako horké a studené, ale v říši zvířat například víme, že hadi skutečně „vidí“ tělesné teplo, což jim umožňuje. identifikovat kořist.“

Otázka, zda se vícesmyslové vnímání teploty vztahuje i na člověka, byla vznesena již dříve. „Předchozí studie to zkoumaly na úrovni chování,“ říká profesor Amir Amidi, zakládající ředitel BCT institutu. „Tyto studie ukázaly, že lidé slyší rozdíl mezi horkými a studenými tekutinami, když je nalévají, ale ne jak nebo proč se to děje,“ vysvětluje.

Vyšetřování multismyslového vnímání

Vědci se nejprve rozhodli zopakovat předchozí zjištění a potvrdit tuto úžasnou kognitivní schopnost a také objasnit, zda je tato schopnost vrozená nebo naučená, což je otázka, která je již dlouho předmětem mnoha debat. „Chtěli jsme také prozkoumat, zda si lidé vědomě uvědomují tyto rozdíly ve zvukových vlastnostech a tepelných rozdílech, a také prozkoumat vlastnosti samotných zvuků, které umožňují rozlišení ve vnímání,“ říká Snir.

Za tímto účelem tým použil předem trénovanou hlubokou neuronovou síť (DNN) k charakterizaci záznamů různých teplot nalévané vody, algoritmus strojového učení pro klasifikaci tepelných vlastností vody a výpočetní analýzu sluchových atributů každého záznamu. . „Viděli jsme, že účastníci byli důsledně schopni rozlišit teplotu vody podle jejího zvuku, i když si nemysleli, že by mohli, což nám říká, že jde pravděpodobně o implicitní dovednost získanou během života vystavením sluchovým podnětům,“ Amedee vysvětluje Model strojového učení trénovaný na nahrávkách horké a studené vody má vysoký stupeň sluchového vnímání. přesnost „O klasifikaci hlasů.“

Výsledky studie ukazují, že lidé mají schopnost učit se složité smyslové mapy z každodenních zkušeností a že strojové učení může pomoci objasnit jemné kognitivní jevy. „Dalším krokem je podívat se na to, zda si lidé pro tuto zkušenost vyvinou nové senzorické mapy v mozku, stejně jako to dělají pro vidění, dotyky a slyšení,“ říká Amidi. A dodává: „Teoreticky by se nedávná tvrzení Elona Muska o schopnosti Neuralinku vytvářet nadlidské schopnosti mohla stát realitou, pokud by se stejná metoda spojila se stimulací mozku.“

Reference: „Teploty slyšení: Použití strojového učení k objasnění multimodálního vnímání tepelných vlastností prostřednictvím poslechu“ od Moher Wenger, Amber Maimon, Or Yizhar, Adi Snir, Yonatan Sasson a Amir Amidi, 28. června 2024, Hranice v psychologii.
doi: 10.3389/fpsyg.2024.1353490