Detailansicht

Rapid discrimination and categorisation of briefly flashed stimuli in the pigeon (Columba livia)
Katharina Kramer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Ludwig Huber
Volltext herunterladen
Volltext in Browser öffnen
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.8535
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29955.63734.831453-8
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Zweifellos ist die Fähigkeit, Teile des visuellen Umfelds möglichst schnell zu analysieren, für Tiere von fundamentaler Bedeutung, da ihr Überleben oft von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sie Feinde, Beute, oder andere Objekte erkennen. Diese Studie untersuchte daher die Bedingungen, unter denen rasche visuelle Bildverarbeitung auftritt. In der Literatur finden sich zahlreiche Beispiele für die außergewöhnlichen Diskriminations- und Kategorisierungsfähigkeiten von Tauben (Columba livia). Allerdings ist nach wie vor ungeklärt, wie schnell diese Vögel Bildinformationen extrahieren können, die für eine korrekte Klassifizierung notwendig sind. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, die Fähigkeit von Tauben, verschiedene visuelle Klassifikationsaufgaben zu lösen, unter zeitlicher Beschränkung zu testen. Mittels einer modifizierten „Go/No go“-Prozedur wurden verschiedene Arten von Bildern — einfache geometrische Formen (Experiment 1) sowie Fotografien von natürlichen Objekten (Experiment 2) — für Zeitspannen zwischen 100 und 10000 ms präsentiert. Aufgrund dieser zeitlichen Begrenzung war es den Tauben nicht möglich, die Stimuli im Detail zu erforschen. Stattdessen waren sie gezwungen, ihre Kategorieentscheidungen in erster Linie auf der Basis sehr früher Verarbeitungsmechanismen des visuellen Systems zu treffen. Die Tauben konnten die meisten Aufgaben auch bei sehr stark beschränkten Präsentationszeiten lösen. Dennoch wirkten sich verlängerte Präsentationszeiten positiv auf die Diskriminationsleistung aus, wobei das Ausmaß dieses Effekts stark von der Komplexität der zu bewertenden Bilder abhing. Experiment 1 zeigte deutlich, dass die Tauben in den meisten Fällen einfache geometrische Formen selbst bei sehr kurzer Präsentation (100 ms) von einander unterscheiden konnten. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Vögel Stimuli, die sich nur in der Form unterschieden, schlechter klassifizieren konnten als Stimuli, die unterschiedliche Farben aufwiesen. Dies wurde durch Unterschiede zwischen den beiden Aufgaben hinsichtlich Lerngeschwindigkeit und absoluter Diskriminationsleistung deutlich, die durch besonders kurze Präsentationszeiten noch weiter verstärkt wurden. Experiment 2 zeigte ein etwas anderes Ergebnis. Zwar konnte das Versuchstier Bilder mit und ohne Menschen bei einer Präsentationszeit von 10000 ms korrekt klassifizieren, doch eine schrittweise Verkürzung der Präsentationszeit beeinträchtigte die Leistung in einem viel stärkeren Ausmaß als dies in Experiment 1 der Fall war. Präsentationszeiten von 250 ms und weniger führten sogar zu einem kompletten Versagen. Die Präsentation neuer Bilder zeigte, dass auch unbekannte Klassenvertreter richtig eingeordnet werden konnten, aber auch diese Fähigkeit war stark vom Zeitfaktor abhängig. Die Grenze, ab der korrekte Klassifizierung möglich war, lag vermutlich irgendwo im Bereich zwischen zwei und sechs Sekunden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass Tauben mehr Verarbeitungszeit für die Klassifizierung natürlicher Stimuli benötigen, als für das richtige Zuordnen einfacher geometrischer Formen.
Abstract
(Englisch)
Animals’ ability to analyse and categorise the visual environment as fast as possible is fundamental, as survival will often depend on the speed with which predators, food, or other relevant objects can be recognised. This study examines the conditions under which rapid visual processing occurs. The outstanding visual discrimination and categorisation abilities of pigeons (Columba livia) are well-documented in the literature. However, it is still unclear how quickly these birds may extract the pictorial information necessary to allow for correct classification. In the present study, the pigeons’ ability to solve a series of visual classification tasks with severe temporal restrictions was tested. With a modified go/no go- procedure, different types of images — simple geometrical stimuli (Experiment 1) and natural images that either showed or lacked human figures (Experiment 2) — were presented for time spans ranging from 100 msecs to 1oooo msecs. Due to this time pressure the pigeons could not extensively explore the stimuli, but were forced to base their category decisions on the very first rapid pass through the visual system. In most of the tasks the birds succeeded even with very brief presentation times. Nevertheless, discrimination performance correlated positively with presentation time, with the extent of this effect strongly depending on stimulus complexity. Experiment 1 provided evidence that the pigeons were, for the most part, able to correctly classify simple geometric stimuli even when flashed very briefly (100 msecs). Furthermore, discrimination of stimuli differing only in shape was found to be more difficult than that of stimuli differing only in colour. This was reflected by differences between the two tasks regarding acquisition speed and accuracy. These differences were further enhanced by very short stimulus durations. Results were somewhat different in Experiment 2. The subject was well able to classify images with and without humans when shown for 10000 msec. Stepwise reduction of presentation time had, however, considerably stronger detrimental effects than was the case in Experiment 1, and reduction to 250 msecs and less even led to complete failure. The presentation of novel stimuli provided evidence that also unfamiliar instances of the classes could be categorised, but also this ability was crucially dependent on the time factor: The limit of minimum presentation time at which correct classification was still possible appeared to lie somewhere between two and six seconds. The results suggest that classification of natural stimuli requires longer presentation times and is thus more prone to failure with very short presentations than is the case with discriminations of simple geometric stimuli.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
pigeons visual discrimination visual categorisation fast visual processing
Schlagwörter
(Deutsch)
Tauben visuelle Diskrimination visuelle Kategorisierung schnelle visuelle Bildverarbeitung
Autor*innen
Katharina Kramer
Haupttitel (Englisch)
Rapid discrimination and categorisation of briefly flashed stimuli in the pigeon (Columba livia)
Paralleltitel (Deutsch)
Rapide Diskrimination und Kategorisierung kurz gezeigter Bilder bei der Taube (Columba livia)
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
100 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ludwig Huber
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften ,
42 Biologie > 42.00 Biologie: Allgemeines ,
42 Biologie > 42.60 Zoologie: Allgemeines
AC Nummer
AC08014191
Utheses ID
7698
Studienkennzahl
UA | 439 | | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1