Redundancy gain : manifestations, causes and predictions

Les temps de réponse dans une tache de reconnaissance d’objets visuels diminuent de façon significative lorsque les cibles peuvent être distinguées à partir de deux attributs redondants. Le gain de redondance pour deux attributs est un résultat commun dans la littérature, mais un gain causé par trois attributs redondants n’a été observé que lorsque ces trois attributs venaient de trois modalités différentes (tactile, auditive et visuelle). La présente étude démontre que le gain de redondance pour trois attributs de la même modalité est effectivement possible. Elle inclut aussi une investigation plus détaillée des caractéristiques du gain de redondance. Celles-ci incluent, outre la diminution des temps de réponse, une diminution des temps de réponses minimaux particulièrement et une augmentation de la symétrie de la distribution des temps de réponse. Cette étude présente des indices que ni les modèles de course, ni les modèles de coactivation ne sont en mesure d’expliquer l’ensemble des caractéristiques du gain de redondance. Dans ce contexte, nous introduisons une nouvelle méthode pour évaluer le triple gain de redondance basée sur la performance des cibles doublement redondantes. Le modèle de cascade est présenté afin d’expliquer les résultats de cette étude. Ce modèle comporte plusieurs voies de traitement qui sont déclenchées par une cascade d’activations avant de satisfaire un seul critère de décision. Il offre une approche homogène aux recherches antérieures sur le gain de redondance. L’analyse des caractéristiques des distributions de temps de réponse, soit leur moyenne, leur symétrie, leur décalage ou leur étendue, est un outil essentiel pour cette étude. Il était important de trouver un test statistique capable de refléter les différences au niveau de toutes ces caractéristiques. Nous abordons la problématique d’analyser les temps de réponse sans perte d’information, ainsi que l’insuffisance des méthodes d’analyse communes dans ce contexte, comme grouper les temps de réponses de plusieurs participants (e. g. Vincentizing). Les tests de distributions, le plus connu étant le test de Kolmogorov- Smirnoff, constituent une meilleure alternative pour comparer des distributions, celles des temps de réponse en particulier. Un test encore inconnu en psychologie est introduit : le test d’Anderson-Darling à deux échantillons. Les deux tests sont comparés, et puis nous présentons des indices concluants démontrant la puissance du test d’Anderson-Darling : en comparant des distributions qui varient seulement au niveau de (1) leur décalage, (2) leur étendue, (3) leur symétrie, ou (4) leurs extrémités, nous pouvons affirmer que le test d’Anderson-Darling reconnait mieux les différences. De plus, le test d’Anderson-Darling a un taux d’erreur de type I qui correspond exactement à l’alpha tandis que le test de Kolmogorov-Smirnoff est trop conservateur. En conséquence, le test d’Anderson-Darling nécessite moins de données pour atteindre une puissance statistique suffisante.

Investigation des fonctions du corps calleux par l'étude du transfert interhémisphérique de l'information visuelle et motrice chez les individus normaux et callosotomisés

Le principal rôle du corps calleux est d’assurer le transfert de l’information entre les hémisphères cérébraux. Du support empirique pour cette fonction provient d’études investiguant la communication interhémisphérique chez les individus à cerveau divisé (ICD). Des paradigmes expérimentaux exigeant une intégration interhémisphérique de l’information permettent de documenter certains signes de déconnexion calleuse chez ces individus. La présente thèse a investigué le transfert de l’information sous-tendant les phénomènes de gain de redondance (GR), de différence croisé– non-croisé (DCNC) et d’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux, et a ainsi contribué à préciser le rôle du corps calleux. Une première étude a comparé le GR des individus normaux et des ICD ayant subi une section partielle ou totale du corps calleux. Dans une tâche de détection, le GR consiste en la réduction des temps de réaction (TR) lorsque deux stimuli sont présentés plutôt qu’un seul. Typiquement, les ICD présentent un GR beaucoup plus grand (supra-GR) que celui des individus normaux (Reuter-Lorenz, Nozawa, Gazzaniga, & Hughes, 1995). Afin d’investiguer les conditions d’occurrence du supra-GR, nous avons évalué le GR en présentation interhémisphérique, intrahémisphérique et sur le méridien vertical, ainsi qu’avec des stimuli requérant une contribution corticale différente (luminance, couleur équiluminante ou mouvement). La présence d’un supra-GR chez les ICD partiels et totaux en comparaison avec celui des individus normaux a été confirmée. Ceci suggère qu’une section antérieure du corps calleux, qui perturbe le transfert d’informations de nature motrice/décisionnelle, est suffisante pour produire un supra-GR chez les ICD. Nos données permettent aussi d’affirmer que, contrairement au GR des individus normaux, celui des ICD totaux est sensible aux manipulations sensorielles. Nous concluons donc que le supra-GR des ICD est à la fois attribuable à des contributions sensorielles et motrices/décisionnelles. Une deuxième étude a investigué la DCNC et l’asynchronie bimanuelle chez les ICD et les individus normaux. La DCNC réfère à la soustraction des TR empruntant une voie anatomique « non-croisée » aux TR empruntant une voie anatomique « croisée », fournissant ainsi une estimation du temps de transfert interhémisphérique. Dans le contexte de notre étude, l’asynchronie bimanuelle réfère à la différence de TR entre la main gauche et la main droite, sans égard à l’hémichamp de présentation. Les effets de manipulations sensorielles et attentionnelles ont été évalués pour les deux mesures. Cette étude a permis d’établir une dissociation entre la DCNC et l’asynchronie bimanuelle. Précisément, les ICD totaux, mais non les ICD partiels, ont montré une DCNC significativement plus grande que celle des individus normaux, alors que les deux groupes d’ICD se sont montrés plus asynchrones que les individus normaux. Nous postulons donc que des processus indépendants sous-tendent la DCNC et la synchronie bimanuelle. De plus, en raison de la modulation parallèle du GR et de l’asynchronie bimanuelle entre les groupes, nous suggérons qu’un processus conjoint sous-tend ces deux mesures.

Interactions multimodales visuelles et tactiles dans l’espace

L’intégration de stimulations provenant de modalités sensorielles différentes nous offre des avantages perceptifs tels qu’une meilleure discrimination et une accélération des temps de réponse (TR) face aux évènements environnementaux. Cette thèse a investigué les effets de la position spatiale de stimulations visuelles et tactiles sur le gain de redondance (GR), qui correspond à une réduction du temps de réaction lorsque deux stimulations sont présentées simultanément plutôt qu’isolément. La première étude a comparé le GR lorsque les mêmes stimulations visuotactiles sont présentées dans une tâche de détection et une tâche de discrimination spatiale. Les stimulations étaient présentées unilatéralement dans le même hémichamp ou bilatéralement dans les hémichamps opposés. Dans la tâche de détection, les participants devaient répondre à toutes les stimulations, peu importe leur localisation. Les résultats de cette tâche démontrent que les stimulations unilatérales et bilatérales produisent un GR et une violation du modèle de course indissociables. Dans la tâche de discrimination spatiale où les participants devaient répondre seulement aux stimulations présentées dans l’hémichamp droit, les TR aux stimulations bilatérales étaient moins rapides. Nous n’avons pas observé de différence entre le GR maximal obtenu dans l’une ou l’autre des tâches de cette étude. Nous concluons que lorsque l’information spatiale n’est pas pertinente pour accomplir la tâche, les stimulations unilatérales et bilatérales sont équivalentes. La manipulation de la pertinence de l’information spatiale permet donc d’induire une altération du GR en fonction de la localisation des stimulations. Lors d’une seconde étude, nous avons investigué si la différence entre les gains comportementaux résultants de l’intégration multimodale et intramodale dépend de la configuration spatiale des stimulations. Les résultats montrent que le GR obtenu pour les conditions multimodales surpasse celui obtenu pour les stimulations intramodales. De plus, le GR des conditions multimodales n’est pas influencé par la configuration spatiale des stimulations. À l’opposé, les stimulations intramodales produisent un GR plus important iii lorsque les stimulations sont présentées bilatéralement. Nos résultats suggèrent que l’intégration multimodale et intramodale se distinguent quant au GR qu’ils produisent et quant aux conditions nécessaires à cette amélioration. La troisième étude examine le rôle du corps calleux (CC) dans l’observation du GR obtenu pour les stimulations multimodales et intramodales lorsque celles-ci sont présentées unilatéralement et bilatéralement. Quatre patients ayant une agénésie congénitale du corps calleux (AgCC) et un patient callosotomisé ont été comparés à des individus normaux dans une tâche de détection. Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que le CC n’est pas nécessaire pour l’intégration interhémisphérique de stimulations multimodales. Sur la base d’études précédentes démontrant le rôle des collicules supérieurs (CS) dans l’intégration multimodale, nous concluons qu’en l’absence du CC, les bénéfices comportementaux résultants d’un traitement sous-cortical par les CS ne reflètent pas les règles d’intégration observées dans les études neurophysiologiques chez l’animal.

Case study of collaborative learning in two contexts : what do English language learners gain?

This chapter describes the use of collaborative learning as an approach to enhance English language learning by students from non-English speaking backgrounds. Communicative Language Teaching (CLT) principles were applied to two case studies, one comprising of undergraduate English as Foreign Language Learners in Turkey and the other involved English as Second Language learners in Australia. Social constructivism inspired communicative language teaching using collaborative learning activities such as team work, interactive peer-based learning, and iterative stages of learning matrix were incorporated to enhance students' learning outcomes. Data collected after the CLT intervention was made up of field notes, reflective logs and focus group interviews which revealed complementarities, as well as subtle differences between the two cases. The findings were summarized as learning dispositions; speaking fluency and confidence; learning diagnostics and completion deficiencies; task engagement, flow theory and higher order thinking skills; in addition to self efficacy and development of student identity. CLT has the potential to provide a more inclusive and dynamic education for diverse learners through vital outcomes and benefits which resonate with the real world.

Redundancy in interface design and its impact on intuitive use of a product in older users

Many older adults have difficulty using modern consumer products due to their complexity both in terms of functionality and interface design. It has been observed that older people also have more problems learning new systems. It was hypothesised that designing technological products that are more intuitive for older people to use can solve this problem. An intuitive interface allows a user’s to employ prior knowledge, thus minimizing the learning needed for effective interaction. This paper discusses an experiment investigating the effectiveness of redundancy in interface design. The primary objective of this experiment was to find out if using more than one modality for a product’s interface improves the speed and intuitiveness of interactions for older adults. Preliminary analysis showed strong correlation between technology familiarity and time on tasks, but redundancy in interface design improved speed and accuracy of use only for participants with moderate to high technology familiarity.

The problem of measurement indeterminacy in complex neurobiological movement systems

In the study of complex neurobiological movement systems, measurement indeterminacy has typically been overcome by imposing artificial modelling constraints to reduce the number of unknowns (e.g., reducing all muscle, bone and ligament forces crossing a joint to a single vector). However, this approach prevents human movement scientists from investigating more fully the role, functionality and ubiquity of coordinative structures or functional motor synergies. Advancements in measurement methods and analysis techniques are required if the contribution of individual component parts or degrees of freedom of these task-specific structural units is to be established, thereby effectively solving the indeterminacy problem by reducing the number of unknowns. A further benefit of establishing more of the unknowns is that human movement scientists will be able to gain greater insight into ubiquitous processes of physical self-organising that underpin the formation of coordinative structures and the confluence of organismic, environmental and task constraints that determine the exact morphology of these special-purpose devices.

Overeating as a clue to weight gain: behavioural and physiological interactions in the control of food intake

It has been estimated that 25-50% of people in most affluent societies are either obese or overweight. These disorders are the result of an imbalance between calorific intake and energy expenditure over a prolonged time period. These types of disorders are among the most common health problems in industrialized societies. Addressing these issues and offering new strategies, this thorough new study draws together contributions from interdisciplinary and international group of specialists, includes recent research on genetic influences, features discussions of epidemiological studies and covers both biological and social aspects of obesity.

Distributed orthogonal space-time block codes with adaptive diversity gain

In this paper we present a novel distributed coding protocol for multi-user cooperative networks. The proposed distributed coding protocol exploits the existing orthogonal space-time block codes to achieve higher diversity gain by repeating the code across time and space (available relay nodes). The achievable diversity gain depends on the number of relay nodes that can fully decode the signal from the source. These relay nodes then form space-time codes to cooperatively relay to the destination using number of time slots. However, the improved diversity gain is archived at the expense of the transmission rate. The design principles of the proposed space-time distributed code and the issues related to transmission rate and diversity trade off is discussed in detail. We show that the proposed distributed space-time coding protocol out performs existing distributed codes with a variable transmission rate.

Case study of collaborative learning in two contexts : what do students gain?

This book presents important research advances in the study of teaching and teacher research as well as a review of motivation in education; mentoring; an evaluation of online learning; educational change and computer-assisted teaching.

Methods to achieve net environmental gain in the course of development in Queensland

To achieve best environmental management practice in Queensland, effort needs to be extended into the private sector. A Regional Landscape Strategy compiled for any substantial new proposal must identify the most promising technique(s) (from an available tool kit of 13) by which a developer (of any type) is more likely to sustain on-site resources while assisting government deliver its future plans in any region of the State. Offsetting may prove to be one of the most effective of these tools. However, policy must address‘offset land mitigation’, whereby the necessary financial incentives are introduced. Practicable methods by which offset sites can be selected, and measurement of their consequent environmental benefit, have now been devised and tested to assist this process.

A systematic review of studies on socioeconomic inequalities in dietary intakes associated with weight gain and overweight/obesity conducted among European adults

This Review examined socioeconomic inequalities in intakes of dietary factors associated with weight gain, overweight/obesity among adults in Europe. Literature searches of studies published between 1990 and 2007 examining socioeconomic position (SEP) and the consumption of energy, fat, fibre, fruit, vegetables, energy-rich drinks and meal patterns were conducted. Forty-seven articles met the inclusion criteria. The direction of associations between SEP and energy intakes were inconsistent. Approximately half the associations examined between SEP and fat intakes showed higher total fat intakes among socioeconomically disadvantaged groups. There was some evidence that these groups consume a diet lower in fibre. The most consistent evidence of dietary inequalities was for fruit and vegetable consumption; lower socioeconomic groups were less likely to consume fruit and vegetables. Differences in energy, fat and fibre intakes (when found) were small-to-moderate in magnitude; however, differences were moderate-to-large for fruit and vegetable intakes. Socioeconomic inequalities in the consumption of energy-rich drinks and meal patterns were relatively under-studied compared with other dietary factors. There were no regional or gender differences in the direction and magnitude of the inequalities in the dietary factors examined. The findings suggest that dietary behaviours may contribute to socioeconomic inequalities in overweight/obesity in Europe. However, there is only consistent evidence that fruit and vegetables may make an important contribution to inequalities in weight status across European regions.