Availability of advance visual information constrains association-football goalkeeping performance during penalty kicks

A pressing concern within the literature on anticipatory perceptual-motor behaviour is the lack of clarity on the applicability of data, observed under video-simulation task constraints, to actual performance in which actions are coupled to perception, as captured during in-situ experimental conditions. We developed an in-situ experimental paradigm which manipulated the duration of anticipatory visual information from a penalty taker’s actions to examine experienced goalkeepers’ vulnerability to deception for the penalty kick in association football. Irrespective of the penalty taker’s kick strategy, goalkeepers initiated movement responses earlier across consecutively earlier presentation points. Overall goalkeeping performance was better in non-deception trials than in deception conditions. In deception trials, the kinematic information presented up until the penalty taker initiated his/her kicking action had a negative effect on goalkeepers’ performance. It is concluded that goalkeepers are likely to benefit from not anticipating a penalty taker’s performance outcome based on information from the run-up, in preference to later information that emerges just before the initiation of the penalty taker’s kicking action.

The need for ‘representative task design’ in evaluating efficacy of skills tests in sport : a comment on Russell, Benton and Kingsley (2010)

Russell, Benton and Kingsley (2010) recently suggested a new association football test comprising three different tasks for the evaluation of players' passing, dribbling and shooting skills. Their stated intention was to enhance ‘ecological validity’ of current association football skills tests allowing generalisation of results from the new protocols to performance constraints that were ‘representative’ of experiences during competitive game situations. However, in this comment we raise some concerns with their use of the term ‘ecological validity’ to allude to aspects of ‘representative task design’. We propose that in their paper the authors confused understanding of environmental properties, performance achievement and generalisability of the test and its outcomes. Here, we argue that the tests designed by Russell and colleagues did not include critical sources of environmental information, such as the active role of opponents, which players typically use to organise their actions during performance. Static tasks which are not representative of the competitive performance environment may lead to different emerging patterns of movement organisation and performance outcomes, failing to effectively evaluate skills performance in sport.

Effects of a defender on run-up velocity and ball speed when crossing a football

This study evaluated effects of defensive pressure on running velocity in footballers during the approach to kick a stationary football. Approach velocity and ball speed/accuracy data were recorded from eight football youth academy participants (15.25, SD=0.46 yrs). Participants were required to run to a football to cross it to a receiver to score against a goal-keeper. Defensive pressure was manipulated across three counterbalanced conditions: defender-absent (DA); defender-far (DF) and defender-near (DN). Pass accuracy (percentages of a total of 32 trials with 95% confidence limits in parenthesis) did not significantly reduce under changing defensive pressure: DA, 78% (55–100%); DF, 78% (61–96%); DN, 59% (40–79%). Ball speed (m·s−1) significantly reduced as defensive pressure was included and increased: DA, 23.10 (22.38–23.83); DF, 20.40 (19.69–21.11); DN, 19.22 (18.51–19.93). When defensive pressure was introduced, average running velocity of attackers did not change significantly: DA versus DF (m·s−1), 5.40 (5.30–5.51) versus 5.41 (5.34–5.48). Scaling defender starting positions closer to the start position of the attacker (DN) significantly increased average running velocity relative to the DA and DF conditions, 5.60 (5.50–5.71). In the final approach footfalls, all conditions significantly differed: DA, 5.69 (5.35–6.03); DF, 6 .22 (5.93–6.50); DN, 6.52 (6.23–6.80). Data suggested that approach velocity is constrained by both presence and initial distance of the defender during task performance. Implications are that the expression of kicking behaviour is specific to a performance context and some movement regulation features will not emerge unless a defender is present as a task constraint in practice.

An ecological dynamics approach to skill acquisition : implications for development of talent in sport.

This paper proposes how ecological dynamics, a theory focusing on the performer-environment relationship, provides a basis for understanding skill acquisition in sport. From this perspective, learners are conceptualized as complex, neurobiological systems in which inherent self-organisation tendencies support the emergence of adaptive behaviours under a range of interacting task and environmental constraints. Intentions, perceptions and actions are viewed as intertwined processes which underpin functional movement solutions assembled by each learner during skill acquisition. These ideas suggest that skill acquisition programmes need to sample information from the performance environment to guide behaviour in practice tasks. Skill acquisition task protocols should allow performers to use movement variability to explore and create opportunities for action, rather than constraining them to passively receiving information. This conceptualisation also needs to characterize the design of talent evaluation tests, which need to faithfully represent the perception-action relationships in the performance environment. Since the dynamic nature of changing task constraints in sports cannot be predicted over longer timescales, an implication is that talent programmes should focus on developing performance expertise in each individual, rather than over-relying on identification of expert performers at specific points in time.

Quand l’action surpasse la perception : rôle de la vision et de la proprioception dans la perception et le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main

Cette recherche a pour but d’évaluer le rôle de la vision et de la proprioception pour la perception et le contrôle de l’orientation spatiale de la main chez l’humain. L’orientation spatiale de la main est une composante importante des mouvements d’atteinte et de saisie. Toutefois, peu d’attention a été portée à l’étude de l’orientation spatiale de la main dans la littérature. À notre connaissance, cette étude est la première à évaluer spécifiquement l’influence des informations sensorielles et de l’expérience visuelle pour la perception et le contrôle en temps réel de l'orientation spatiale de la main pendant le mouvement d’atteinte naturel vers une cible stationnaire. Le premier objectif était d’étudier la contribution de la vision et de la proprioception dans des tâches de perception et de mouvement d’orientation de la main. Dans la tâche de perception (orientation-matching task), les sujets devaient passivement ou activement aligner une poignée de forme rectangulaire avec une cible fixée dans différentes orientations. Les rotations de l’avant-bras et du poignet étaient soit imposées par l’expérimentateur, soit effectuées par les sujets. Dans la tâche de mouvement d’orientation et d’atteinte simultanées (letter posting task 1), les sujets ont réalisé des mouvements d’atteinte et de rotation simultanées de la main afin d’insérer la poignée rectangulaire dans une fente fixée dans les mêmes orientations. Les tâches ont été réalisées dans différentes conditions sensorielles où l’information visuelle de la cible et de la main était manipulée. Dans la tâche perceptive, une augmentation des erreurs d’orientation de la main a été observée avec le retrait des informations visuelles concernant la cible et/ou ou la main. Lorsque la vision de la main n’était pas permise, il a généralement été observé que les erreurs d’orientation de la main augmentaient avec le degré de rotation nécessaire pour aligner la main et la cible. Dans la tâche de mouvement d’orientation et d’atteinte simultanées, les erreurs ont également augmenté avec le retrait des informations visuelles. Toutefois, les patrons d’erreurs étaient différents de ceux observés dans la tâche de perception, et les erreurs d’orientation n’ont pas augmenté avec le degré de rotation nécessaire pour insérer la poignée dans la fente. En absence de vision de la main, il a été observé que les erreurs d’orientation étaient plus petites dans la tâche de mouvement que de perception, suggérant l’implication de la proprioception pour le contrôle de l’orientation spatiale de la main lors des mouvements d’orientation et d’atteinte simultanées. Le deuxième objectif de cette recherche était d’étudier l’influence de la vision et de la proprioception dans le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main. Dans une tâche d’orientation de la main suivie d’une atteinte manuelle (letter posting task 2), les sujets devaient d’abord aligner l’orientation de la même poignée avec la fente fixée dans les mêmes orientations, puis réaliser un mouvement d’atteinte sans modifier l’orientation initiale de la main. Une augmentation des erreurs initiales et finales a été observée avec le retrait des informations visuelles. Malgré la consigne de ne pas changer l’orientation initiale de la main, une diminution des erreurs d’orientation a généralement été observée suite au mouvement d’atteinte, dans toutes les conditions sensorielles testées. Cette tendance n’a pas été observée lorsqu’aucune cible explicite n’était présentée et que les sujets devaient conserver l’orientation de départ de la main pendant le mouvement d’atteinte (mouvement intransitif; letter-posting task 3). La diminution des erreurs pendant l’atteinte manuelle transitive vers une cible explicite (letter-posting task 2), malgré la consigne de ne pas changer l’orientation de la main pendant le mouvement, suggère un mécanisme de corrections automatiques pour le contrôle en temps réel de l’orientation spatiale de la main pendant le mouvement d’atteinte naturel vers une cible stationnaire. Le troisième objectif de cette recherche était d’évaluer la contribution de l’expérience visuelle pour la perception et le contrôle de l’orientation spatiale de la main. Des sujets aveugles ont été testés dans les mêmes tâches de perception et de mouvement. De manière générale, les sujets aveugles ont présenté les mêmes tendances que les sujets voyants testés dans la condition proprioceptive (sans vision), suggérant que l’expérience visuelle n’est pas nécessaire pour le développement d’un mécanisme de correction en temps réel de l’orientation spatiale de la main basé sur la proprioception.

Pourquoi et comment la médiation préventive du Ministère du travail améliore-t-elle les relations du travail dans les entreprises québécoises?

Le présent mémoire de maîtrise porte sur la médiation préventive en relations du travail. La question de recherche est la suivante : « Pourquoi et comment la médiation préventive du ministère du Travail améliore-t-elle les relations du travail dans les entreprises québécoises? ». La médiation préventive est un mode d’intervention administratif et un mécanisme de soutien additionnel à la législation québécoise offert volontairement depuis plusieurs années par le ministère du Travail aux parties patronale et syndicale qui en font la demande. La médiation préventive se réalise avec le soutien d’un médiateur ou d’une médiatrice du ministère hors de la période de la négociation collective. Son contenu appartient aux parties et les ententes s’effectuent par consensus. La médiation préventive se présente de quatre manières : diagnostic des relations du travail par consensus, diagnostic des relations du travail par entrevue, séminaire en relations du travail et comité de relations du travail. Le modèle conceptuel comporte une variable dépendante qui est les relations du travail, une variable indépendante correspondant à la médiation préventive, le changement organisationnel en tant que variable intermédiaire et une variable de contrôle se rapportant à l’environnement organisationnel. La première des trois hypothèses générales de cette recherche affirme que, toutes choses égales par ailleurs, la médiation préventive amène un changement organisationnel. La seconde hypothèse générale relate que, toutes choses égales par ailleurs, le changement organisationnel contribue à améliorer les relations du travail. La dernière hypothèse générale correspond à l’idée que, toutes choses égales par ailleurs, l’environnement organisationnel a un impact sur les relations du travail. Parmi les douze hypothèses suivantes, quatre hypothèses ont été développées à partir de la première hypothèse générale : 1) toutes choses égales par ailleurs, l’établissement d’un diagnostic des relations du travail par le médiateur va aider à la mise en place d’un plan d’action; 2) toutes choses égales par ailleurs, l'établissement d'un plan d'action par le médiateur contribue au changement organisationnel; 3) toutes choses égales par ailleurs, un suivi par le médiateur contribue au changement organisationnel; 4) toutes choses égales par ailleurs, la perception des deux parties (patronale et syndicale) que le médiateur a bien joué son rôle contribue au changement organisationnel. Les quatre hypothèses suivantes découlent de la seconde hypothèse générale : 1) toutes choses égales par ailleurs, un changement culturel dans l’organisation avec un réaménagement des points de vue de la direction contribue à améliorer les relations du travail; 2) toutes choses égales par ailleurs, un changement relationnel dans l’organisation vers des relations de coopération contribue à améliorer les relations du travail; 3) toutes choses égales par ailleurs, un changement du style de direction dans l’organisation avec l’introduction de valeurs humaines ainsi qu’un « espace de discussion » contribue à améliorer les relations du travail; 4) toutes choses égales par ailleurs, la perception des deux parties (patronale et syndicale) d’avoir bien joué leur rôle contribue à améliorer les relations du travail. Enfin, les quatre dernières hypothèses ont été réalisées à partir de la troisième hypothèse générale : 1) toutes choses égales par ailleurs, l’organisation a un impact sur les relations du travail; 2) toutes choses égales par ailleurs, l’histoire syndicale a un impact sur les relations du travail; 3) toutes choses égales par ailleurs, la perception des contraintes extérieures et des risques pour l’emploi contribue à améliorer les relations du travail; 4) toutes choses égales par ailleurs, la perception d’un équilibre dans les rapports de force entre les parties (patronale et syndicale) contribue à améliorer les relations du travail. La vérification des hypothèses s’est effectuée à l’aide d’entretiens semi-structurés auprès de neuf participants des parties patronale et syndicale d’une entreprise ayant employé une médiation préventive. Une cueillette de données secondaires a aussi eu lieu pour notamment mesurer le niveau de conflit au travail sur dix ans. L’analyse des résultats de cette étude qualitative et longitudinale a permis de confirmer l’ensemble des hypothèses puisque la médiation préventive a amené à un changement organisationnel qui a aidé à améliorer les relations du travail et où l’environnement a eu un impact sur celles-ci. Un modèle d’analyse a été développé et validé pour cette recherche afin de savoir pourquoi et comment la médiation préventive du ministère du Travail améliore les relations du travail dans les entreprises québécoises. La présente recherche démontre de manière empirique que la médiation préventive améliore les relations du travail dans les entreprises québécoises tout en expliquant comment celle-ci procède. De plus, cette recherche suggère à toutes les organisations québécoises syndiquées d’entreprendre une médiation préventive si elles sont aux prises avec de mauvaises relations du travail.

Hierarchical Prediction Machines and Big Data Analytics

An emerging consensus in cognitive science views the biological brain as a hierarchically-organized predictive processing system. This is a system in which higher-order regions are continuously attempting to predict the activity of lower-order regions at a variety of (increasingly abstract) spatial and temporal scales. The brain is thus revealed as a hierarchical prediction machine that is constantly engaged in the effort to predict the flow of information originating from the sensory surfaces. Such a view seems to afford a great deal of explanatory leverage when it comes to a broad swathe of seemingly disparate psychological phenomena (e.g., learning, memory, perception, action, emotion, planning, reason, imagination, and conscious experience). In the most positive case, the predictive processing story seems to provide our first glimpse at what a unified (computationally-tractable and neurobiological plausible) account of human psychology might look like. This obviously marks out one reason why such models should be the focus of current empirical and theoretical attention. Another reason, however, is rooted in the potential of such models to advance the current state-of-the-art in machine intelligence and machine learning. Interestingly, the vision of the brain as a hierarchical prediction machine is one that establishes contact with work that goes under the heading of 'deep learning'. Deep learning systems thus often attempt to make use of predictive processing schemes and (increasingly abstract) generative models as a means of supporting the analysis of large data sets. But are such computational systems sufficient (by themselves) to provide a route to general human-level analytic capabilities? I will argue that they are not and that closer attention to a broader range of forces and factors (many of which are not confined to the neural realm) may be required to understand what it is that gives human cognition its distinctive (and largely unique) flavour. The vision that emerges is one of 'homomimetic deep learning systems', systems that situate a hierarchically-organized predictive processing core within a larger nexus of developmental, behavioural, symbolic, technological and social influences. Relative to that vision, I suggest that we should see the Web as a form of 'cognitive ecology', one that is as much involved with the transformation of machine intelligence as it is with the progressive reshaping of our own cognitive capabilities.

Reduced motor imagery efficiency is associated with online control difficulties in children with probable developmental coordination disorder

Recent evidence indicates that the ability to correct reaching movements in response to unexpected target changes (i.e., online control) is reduced in children with developmental coordination disorder (DCD). Recent computational modeling of human reaching suggests that these inefficiencies may result from difficulties generating and/or monitoring internal representations of movement. This study was the first to test this putative relationship empirically. We did so by investigating the degree to which the capacity to correct reaching mid-flight could be predicted by motor imagery (MI) proficiency in a sample of children with probable DCD (pDCD). Thirty-four children aged 8 to 12 years (17 children with pDCD and 17 age-matched controls) completed the hand rotation task, a well-validated measure of MI, and a double-step reaching task (DSRT), a protocol commonly adopted to infer one's capacity for correcting reaching online. As per previous research, children with pDCD demonstrated inefficiencies in their ability to generate internal action representations and correct their reaching online, demonstrated by inefficient hand rotation performance and slower correction to the reach trajectory following unexpected target perturbation during the DSRT compared to age-matched controls. Critically, hierarchical moderating regression demonstrated that even after general reaching ability was controlled for, MI efficiency was a significant predictor of reaching correction efficiency, a relationship that was constant across groups. Ours is the first study to provide direct pilot evidence in support of the view that a decreased capacity for online control of reaching typical of DCD may be associated with inefficiencies generating and/or using internal representations of action.

Percepção e ação: direções teóricas e experimentais atuais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Wild bearded capuchin monkeys (Cebus libidinosus) place nuts in anvils selectively

Are wild bearded capuchin monkeys selective about where they place nuts on anvils, specifically the anvil pits, during nut cracking? In the present study, we examined (1) whether capuchins` preferences for particular pits are influenced by the effectiveness of the pit in cracking the nut and/or by the stability of the nut during striking, (2) how capuchins detect the affordances of novel pits and (3) the influence of social context on their selections. Anvil pits varied in horizontal dimension (small, medium and large) in experiment 1 and in depth (shallow, medium and deep) in experiment 2. In both experiments, three different pits were simultaneously presented, each on one anvil. We coded the capuchins` actions with the nut in each pit, and recorded the outcome of each strike. In both experiments, capuchins preferred the most effective pit, but not the most stabilizing pit, based on the number of first strikes, total strikes and nuts cracked. Their choice also reflected where the preceding individual had last struck. The capuchins explored the pits indirectly, placing nuts in them and striking nuts with a stone. The preference for pits was weaker than the preference for nuts and stones shown previously with the same monkeys. Our findings suggest that detecting affordances of pits through indirect action is less precise than through direct action, and that social context may also influence selection. We show that field experiments can demonstrate embodied cognition in species-typical activities in natural environments. (C) 2010 The Association for the Study of Animal Behaviour. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Acción y cognición : Una educación física de la acción presente

Este trabajo pretende entregar una reflexión respecto a los principios biológicos fundamentales de la percepción y acción en seres vivos en general y seres humanos en particular. Su desarrollo esta guiado por la intención de concretar avances teóricos en una nueva comprensión de lo humano y en la formulación de una Educación Corporal centrada en la co-determinación de la acción y cognición superando la tesis tradicional del cuerpo mecanicista de la Educación Física moderna. En tal esfuerzo se reconocen las investigaciones de diferentes autores con especial énfasis en los trabajos de Francisco Varela identificando conceptos claves para orientar un enfoque enactivo desde la crítica al programa representacionista. Finalmente se proponen principios generales que describen una Educación corporal desde el enactivismo

Acción y cognición : Una educación física de la acción presente

Este trabajo pretende entregar una reflexión respecto a los principios biológicos fundamentales de la percepción y acción en seres vivos en general y seres humanos en particular. Su desarrollo esta guiado por la intención de concretar avances teóricos en una nueva comprensión de lo humano y en la formulación de una Educación Corporal centrada en la co-determinación de la acción y cognición superando la tesis tradicional del cuerpo mecanicista de la Educación Física moderna. En tal esfuerzo se reconocen las investigaciones de diferentes autores con especial énfasis en los trabajos de Francisco Varela identificando conceptos claves para orientar un enfoque enactivo desde la crítica al programa representacionista. Finalmente se proponen principios generales que describen una Educación corporal desde el enactivismo

Acción y cognición : Una educación física de la acción presente

Este trabajo pretende entregar una reflexión respecto a los principios biológicos fundamentales de la percepción y acción en seres vivos en general y seres humanos en particular. Su desarrollo esta guiado por la intención de concretar avances teóricos en una nueva comprensión de lo humano y en la formulación de una Educación Corporal centrada en la co-determinación de la acción y cognición superando la tesis tradicional del cuerpo mecanicista de la Educación Física moderna. En tal esfuerzo se reconocen las investigaciones de diferentes autores con especial énfasis en los trabajos de Francisco Varela identificando conceptos claves para orientar un enfoque enactivo desde la crítica al programa representacionista. Finalmente se proponen principios generales que describen una Educación corporal desde el enactivismo

Infants' Understanding of Object Weight: Relations with Action Experience and Strength

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Designing a Computer Vision System for Underwater Robotic Interventions

This thesis deals with the challenging problem of designing systems able to perceive objects in underwater environments. In the last few decades research activities in robotics have advanced the state of art regarding intervention capabilities of autonomous systems. State of art in fields such as localization and navigation, real time perception and cognition, safe action and manipulation capabilities, applied to ground environments (both indoor and outdoor) has now reached such a readiness level that it allows high level autonomous operations. On the opposite side, the underwater environment remains a very difficult one for autonomous robots. Water influences the mechanical and electrical design of systems, interferes with sensors by limiting their capabilities, heavily impacts on data transmissions, and generally requires systems with low power consumption in order to enable reasonable mission duration. Interest in underwater applications is driven by needs of exploring and intervening in environments in which human capabilities are very limited. Nowadays, most underwater field operations are carried out by manned or remotely operated vehicles, deployed for explorations and limited intervention missions. Manned vehicles, directly on-board controlled, expose human operators to risks related to the stay in field of the mission, within a hostile environment. Remotely Operated Vehicles (ROV) currently represent the most advanced technology for underwater intervention services available on the market. These vehicles can be remotely operated for long time but they need support from an oceanographic vessel with multiple teams of highly specialized pilots. Vehicles equipped with multiple state-of-art sensors and capable to autonomously plan missions have been deployed in the last ten years and exploited as observers for underwater fauna, seabed, ship wrecks, and so on. On the other hand, underwater operations like object recovery and equipment maintenance are still challenging tasks to be conducted without human supervision since they require object perception and localization with much higher accuracy and robustness, to a degree seldom available in Autonomous Underwater Vehicles (AUV). This thesis reports the study, from design to deployment and evaluation, of a general purpose and configurable platform dedicated to stereo-vision perception in underwater environments. Several aspects related to the peculiar environment characteristics have been taken into account during all stages of system design and evaluation: depth of operation and light conditions, together with water turbidity and external weather, heavily impact on perception capabilities. The vision platform proposed in this work is a modular system comprising off-the-shelf components for both the imaging sensors and the computational unit, linked by a high performance ethernet network bus. The adopted design philosophy aims at achieving high flexibility in terms of feasible perception applications, that should not be as limited as in case of a special-purpose and dedicated hardware. Flexibility is required by the variability of underwater environments, with water conditions ranging from clear to turbid, light backscattering varying with daylight and depth, strong color distortion, and other environmental factors. Furthermore, the proposed modular design ensures an easier maintenance and update of the system over time. Performance of the proposed system, in terms of perception capabilities, has been evaluated in several underwater contexts taking advantage of the opportunity offered by the MARIS national project. Design issues like energy power consumption, heat dissipation and network capabilities have been evaluated in different scenarios. Finally, real-world experiments, conducted in multiple and variable underwater contexts, including open sea waters, have led to the collection of several datasets that have been publicly released to the scientific community. The vision system has been integrated in a state of the art AUV equipped with a robotic arm and gripper, and has been exploited in the robot control loop to successfully perform underwater grasping operations.