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O projecto Biomotion tem por objectivo principal integrar conhecimento das áreas de psicofísica, neurofisiologia e da teoria computacional no tema científico multidisciplinar da Visão. Sob o objecto de estudo comum da percepção de movimento biológico, propomo-nos a estudar a percepção visual humana, recolher dados psicofísicos e neurofisiológicos, investigar modelos computacionais de visão e conceber circuitos electrónicos integrados de inspiração biológica.
Explicação fundamentada do projecto:
1) recorrer-se-á a paradigmas estabelecidos na percepção visual de movimento para delinear e conceber várias experiências psicofísicas;
2) as experiências de percepção serão realizadas em ambiente imersivo de realidade virtual com sujeitos humanos, onde as suas respostas perceptivas, p.ex. tempos de reacção, serão registados conjuntamente a outras variáveis neurofisiológicas como potenciais evocados, possibilitando uma melhor compreensão da cronometria cortical do processamento de movimento;
3) em algumas das experiências será utilizada ressonância magnética funcional em sujeitos normais para mapear os circuitos do córtex visual humano envolvidos na percepção do movimento biológico;
4) os estímulos serão usados como entrada em algoritmos de aprendizagem não supervisionada, formulados de acordo com métodos algébricos de ordem superior, capazes de caracterizar a sua natureza multidimensional;
5) dos resultados destes métodos, esperam-se obter códigos perceptivos esparsos ou "átomos" de codificação neural que correspondam, ou pelos menos se correlacionem a respostas perceptivas humanas específicas e, assim idealizar e propor novos modelos computacionais que capturem a complexidade da percepção do movimento biológico;
6) inspirados nesses modelos, conceber-se-ão algoritmos de processamento e análise de imagens dinâmicas e os que melhor se adeqúem serão implementados em circuitos integrados electrónicos de sinais mistos, de modo a atingir  |
Resumo
O projecto Biomotion tem por objectivo principal integrar conhecimento das áreas de psicofísica, neurofisiologia e da teoria computacional no tema científico multidisciplinar da Visão. Sob o objecto de estudo comum da percepção de movimento biológico, propomo-nos a estudar a percepção visual humana, recolher dados psicofísicos e neurofisiológicos, investigar modelos computacionais de visão e conceber circuitos electrónicos integrados de inspiração biológica.
Explicação fundamentada do projecto:
1) recorrer-se-á a paradigmas estabelecidos na percepção visual de movimento para delinear e conceber várias experiências psicofísicas;
2) as experiências de percepção serão realizadas em ambiente imersivo de realidade virtual com sujeitos humanos, onde as suas respostas perceptivas, p.ex. tempos de reacção, serão registados conjuntamente a outras variáveis neurofisiológicas como potenciais evocados, possibilitando uma melhor compreensão da cronometria cortical do processamento de movimento;
3) em algumas das experiências será utilizada ressonância magnética funcional em sujeitos normais para mapear os circuitos do córtex visual humano envolvidos na percepção do movimento biológico;
4) os estímulos serão usados como entrada em algoritmos de aprendizagem não supervisionada, formulados de acordo com métodos algébricos de ordem superior, capazes de caracterizar a sua natureza multidimensional;
5) dos resultados destes métodos, esperam-se obter códigos perceptivos esparsos ou "átomos" de codificação neural que correspondam, ou pelos menos se correlacionem a respostas perceptivas humanas específicas e, assim idealizar e propor novos modelos computacionais que capturem a complexidade da percepção do movimento biológico;
6) inspirados nesses modelos, conceber-se-ão algoritmos de processamento e análise de imagens dinâmicas e os que melhor se adeqúem serão implementados em circuitos integrados electrónicos de sinais mistos, de modo a atingir eficiência computacional e energética;
7) por último, este sistema artificial de visão será avaliado, tendo em conta as suas respostas e desempenho no que diz respeito ao reconhecimento de padrões de movimento biológico. Se adequadamente formulados e biologicamente plausíveis, os modelos computacionais propostos podem ser subsequentemente usados para conceber novas experiências psicofísicas para confirmação das hipóteses e fechando efectivamente o ciclo.
Os estudos psicofísicos têm por alvo compreender o quadro implícito na percepção do movimento biológico. O papel dos percursos dorsal e ventral do córtex visual na sua detecção e reconhecimento, o nível de representação do agente movimento, a natureza do observador interactivo - outros agentes - serão estudados fenómenos de ambiente, integração modal cruzada auditiva e visual e atenção selectiva categorizada. A partir do tradicional estímulo de pontos luminosos, manipular-se-á a complexidade estrutural do agente movimento, mantendo as componentes translacionais globais. Através de metodologias da psicofísica a tarefas de realidade imersiva, focar-se-á no papel do meio ambiente e em esquemas motores. As tarefas de modelação computacional da visão e de concepção electrónica biologicamente inspirada sobrepõem-se temporalmente aos estudos psicofísicos, porque é essencial que as equipas de investigação interajam para alcançar os objectivos do projecto. |