Un sistema visual artificial para la detección de dirección de movimiento tridimensional
Autores: Han, Mianzhe; Todo, Yuki; Tang, Zheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un sistema visual artificial para la detección de dirección de movimiento tridimensional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Neuronas
Información visual
Detección de dirección de movimiento
Tres dimensiones
Sistema visual artificial
Neuronas ganglionares selectivas de dirección local
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Para los mamíferos, se procesan enormes cantidades de información visual a través de neuronas del sistema nervioso visual. La investigación sobre la selectividad de la dirección es de gran importancia y se han descubierto neuronas ganglionares localmente selectivas de dirección. Sin embargo, la investigación aún se encuentra en un nivel unidimensional y se concentra en una sola célula. Sigue siendo un desafío explicar la función y el mecanismo de la detección de la dirección del movimiento en general. En nuestros trabajos anteriores, hemos propuesto un mecanismo de detección de dirección de movimiento a nivel bidimensional para resolver estos problemas. Los estudios anteriores no tuvieron en cuenta que la información en la retina izquierda y derecha es diferente y no se puede utilizar para detectar la dirección del movimiento tridimensional. Se requiere un esfuerzo adicional para desarrollar un sistema más realista en tres dimensiones. En este artículo, proponemos un nuevo sistema visual artificial tridimensional para extender el mecanismo de detección de dirección de movimiento a tres dimensiones. Supusimos que una neurona podría detectar el movimiento local de un único objeto voxel dentro del espacio tridimensional. También tuvimos en cuenta que la información de las retinas izquierda y derecha es diferente. Basándonos en esta disparidad binocular, se estableció un mecanismo realista de dirección de movimiento para tres dimensiones: las neuronas recibían señales de la corteza visual primaria de cada ojo y respondían al movimiento en direcciones específicas. Hay una serie de neuronas ganglionares selectivas de dirección local dispuestas en la retina mediante una operación lógica AND. La respuesta de cada neurona de detección de dirección local se integrará aún más por la siguiente capa neural para obtener la dirección del movimiento global. Realizamos varias simulaciones por computadora para demostrar la validez del mecanismo. Se muestra que el mecanismo propuesto es capaz de detectar el movimiento de objetos tridimensionales complejos, lo cual es consistente con la mayoría de los resultados experimentales fisiológicos conocidos.
Descripción
Para los mamíferos, se procesan enormes cantidades de información visual a través de neuronas del sistema nervioso visual. La investigación sobre la selectividad de la dirección es de gran importancia y se han descubierto neuronas ganglionares localmente selectivas de dirección. Sin embargo, la investigación aún se encuentra en un nivel unidimensional y se concentra en una sola célula. Sigue siendo un desafío explicar la función y el mecanismo de la detección de la dirección del movimiento en general. En nuestros trabajos anteriores, hemos propuesto un mecanismo de detección de dirección de movimiento a nivel bidimensional para resolver estos problemas. Los estudios anteriores no tuvieron en cuenta que la información en la retina izquierda y derecha es diferente y no se puede utilizar para detectar la dirección del movimiento tridimensional. Se requiere un esfuerzo adicional para desarrollar un sistema más realista en tres dimensiones. En este artículo, proponemos un nuevo sistema visual artificial tridimensional para extender el mecanismo de detección de dirección de movimiento a tres dimensiones. Supusimos que una neurona podría detectar el movimiento local de un único objeto voxel dentro del espacio tridimensional. También tuvimos en cuenta que la información de las retinas izquierda y derecha es diferente. Basándonos en esta disparidad binocular, se estableció un mecanismo realista de dirección de movimiento para tres dimensiones: las neuronas recibían señales de la corteza visual primaria de cada ojo y respondían al movimiento en direcciones específicas. Hay una serie de neuronas ganglionares selectivas de dirección local dispuestas en la retina mediante una operación lógica AND. La respuesta de cada neurona de detección de dirección local se integrará aún más por la siguiente capa neural para obtener la dirección del movimiento global. Realizamos varias simulaciones por computadora para demostrar la validez del mecanismo. Se muestra que el mecanismo propuesto es capaz de detectar el movimiento de objetos tridimensionales complejos, lo cual es consistente con la mayoría de los resultados experimentales fisiológicos conocidos.