Tracking object recognition in the human brain

Für künstliche kognitive Systeme, wie sie etwa in der Robotik benötigt werden, stellt die visuelle Wahrnehmung von Objekten ein immer noch schlecht gelöstes Problem dar. Der Mensch hingegen kann Objekte sogar unter schwie- rigsten Verhältnissen korrekt erkennen.
In einer vielversprechenden Arbeit der ETH Zürich wurde in einem Pilot-Projekt die Natur der menschlichen visuellen Wahrnehmung mittels eines Eye-Trackers untersucht. Diese Pilotarbeit war aber auf einem sehr kleinen Untersuchungssample aufgebaut und die verwendeten Methoden und erzielten Ergebnisse waren unzureichend dokumentiert.
In unserer Arbeit ging es darum, 1) die Ergebnisse der Pilotarbeit zu verifizieren, indem die benötigten datenerfassenden und datenverarbeitenden Verfahren geeignet aufbereitet, teilweise neu entwickelt und für die weitere Verwendung geeignet abgelegt werden sollten, 2) die gemachten Experimente statistisch abzusichern, und 3) die gewonnene Basis an Datenmaterial dafür zu verwenden, die bestehenden Wahrnehmungsmodelle zu überprüfen und falls nötig weiter zu entwickeln.
Wir haben entsprechend in unserer Arbeit die verwendeten Programme der Pilotarbeit, so weit sie uns zugänglich waren, kritisch evaluiert, sie verbessert oder durch unsere eigenen Versionen ersetzt und alles gebrauchsfertig abgelegt. Die Methode der Datenerhebung wurde verbessert und die Datenbasis wurde erheblich erweitert, sodass die früheren Ergebnisse kritisch überprüft werden konnten. Dabei wurden stellenweise methodische Schwächen festge- stellt, welche auch dazu führten, dass Ergebnisse der früheren Arbeit teilweise verworfen oder umformuliert werden mussten. Wir haben andererseits auch neue Erkenntnisse erhalten. Wir konnten beispielsweise zeigen, dass es unter den Probanden Gemeinsamkeiten der Betrachtungsreihenfolge gibt. Die gewonnenen Erkenntnisse weisen darauf hin, dass die Objektwahrnehmung durch den Menschen einem speziellen sequenziellen Ablauf unterliegen und dass es damit tiefer liegende Regeln für die Erkennung von visuellen Objekten geben muss. Die Erstellung eines speziellen Modells dafür bleibt jedoch Nachfolgearbeiten vorenthalten.