РОБОТОТЕХНИКА

ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ

Для того чтобы строить визуальные системы, обладающие характеристиками человеческого глаза и предназначенные для установки на роботах, необходимо как можно больше знать о зри - 202

Тельной системе человека. Иногда при изучений неизвестной си­стемы именно ее особенности и недостатки дают нам ключ к пони­манию основного принципа ее работы.

Некоторые из основных недостатков оптической системы че­ловека можно сгруппировать под заголовком «оптические иллю­зии». Весьма соблазнительно изучить их, для того чтобы сделать обобщения, которые могут быть применены к процессу зритель­ного восприятия человека. Оптические иллюзии представляются универсальным свойством, присущим всем нормальным людям. Таким образом, становится возможным испытать теории зрения, а также методы, предлагаемые для использования в зрительных системах робота, подвергнув проверке их работоспособность на зрительных образах, вызывающих у человека иллюзии.

К сожалению, однако, иллюзии не одинаковы для всего рода человеческого. Было обнаружено, в частности, что зулусы не подвержены многим иллюзиям, которым подвержены европейцы. Вероятно, это происходит потому, что прямые линин в культуре зулусов — явление крайне редкое. Все чго видит зулус, искрив­лено. Исходя из этих данных представляется, что оптические иллюзии — это приобретенный опыт, что они не одинаковы для разных людей, а значит, от них мало пользы для кибернетических исследований оптических систем, по крайней мере на исходном уровне.

Недавние исследования показали, что развитие структуры мозга, по крайней мере его зрительных областей, почти целиком зависит от условий окружающей среды в ранний период жизни, а не от наследственных факторов. Блакмор и Купер 116], напри­мер, растили котят в темноте. Каждый день, однако, их помещали на пять часов в пластмассовый цилиндр, покрытый изнутри чер­ными и белыми полосами. В результате оказалось, что кошка, выросшая в окружении вертикальных полос, была почти неспо­собна видеть черные и белые стержни, расположенные горизон­тально, а кошка, выросшая в окружении горизонтальных полос, не видела вертикальных стержней.

Более того, опыты, выполненные непосредственно на нейтро­нах мозга этих животных, показали, что реальная физическая реакция на свет поразительным образом зависит от ориентации щели, через которую яркий свет попадает в глаз. Кошки с «вер­тикальным» опытом показали оптимальную реакцию на верти­кально расположенную щель у большей части нейронов, подвер­гавшихся проверке. С другой стороны, кошки с «горизонтальным» опытом давали максимальную нейронную реакцию на горизон­тально ориентированную щель. Эти эксперименты позволяют предположить, что нервная система адаптируется к вероятному характеру появления изображений на входе зрительной си­стемы.

Исследования такого рода имеют огромное значение для инженера-кибернетика, поскольку они указывают па то, что

основные механизмы обучения робота должны быть весьма общего характера, а специализация функций сведена к минимуму. В Астоне мы основываем это обобщение на павловских связях.