Formação de classes ordinais após a aprendizagem de seqüências independentes

A aquisição de relações ordinais entre estímulos arbitrários é uma importante habilidade comportamental, requisito para a aprendizagem de comportamentos acadêmicos, especialmente a alfabetização. O propósito deste estudo foi investigar o efeito do ensino de seqüências de dois termos com sobreposição na emergência de relações ordinais com mais de dois estímulos. A sobreposição ocorre quando o último estímulo em uma seqüência de dois estímulos é o primeiro de outra seqüência (e.g., S1 -> S2 e S2 ->S3, onde S2 é o estímulo sobreposto). Nas Etapas 1 e 2 de um experimento conduzido com cinco estudantes do ensino fundamental foram ensinadas seqüências de dois termos com os cinco estímulos de um conjunto A (A1 -> A2, A2 -> A3, A3 -> A4, A4 ->A5) e os cinco de um conjunto B (B1 -> B2, B2 ->B3, B3 -> B4, B4 -> B5). Estabelecida essa linha de base, foram conduzidos testes da emergência de relações ordinais com três, quatro e cinco termos dos conjuntos A e B, separadamente. A Etapa 3 avaliou se estímulos das seqüências ensinadas eram mutuamente substituíveis, com base na mesma função ordinal (primeiro, secundo, etc.). Os estudantes compuseram as relações ordinais ensinadas e apresentaram relações ordinais emergentes com estímulos dos conjuntos A e B, separadamente. Três estudantes também realizaram a substituição mútua entre estímulos dos conjuntos A e B na Etapa 3. Esses resultados sugerem a formação de cinco classes de estímulos (A1B1, A2B2, etc.), cada uma consistindo de estímulos que ocuparam a mesma função ordinal em diferentes seqüências. Os resultados têm implicações para a análise de comportamento simbólico complexo. Merecem consideração, também, aspectos metodológicos que favoreceram a aprendizagem relacional e a emergência de comportamento novo.

Le rôle des fréquences spatiales dans l’effet d’encombrement en identification de lettres

L’effet d’encombrement, qui nous empêche d’identifier correctement un stimulus visuel lorsqu’il est entouré de flanqueurs, est omniprésent à travers une grande variété de classes de stimuli. L’excentricité du stimulus cible ainsi que la distance cible-flanqueur constituent des facteurs fondamentaux qui modulent l’effet d’encombrement. La similarité cible-flanqueur semble également contribuer à l’ampleur de l’effet d’encombrement, selon des données obtenues avec des stimuli non-linguistiques. La présente étude a examiné ces trois facteurs en conjonction avec le contenu en fréquences spatiales des stimuli, dans une tâche d’identification de lettres. Nous avons présenté des images filtrées de lettres à des sujets non-dyslexiques exempts de troubles neurologiques, tout en manipulant l’excentricité de la cible ainsi que la similarité cible-flanqueurs (selon des matrices de confusion pré-établies). Quatre types de filtrage de fréquences spatiales ont été utilisés : passe-bas, passe-haut, à large bande et mixte (i.e. élimination des fréquences moyennes, connues comme étant optimales pour l’identification de lettres). Ces conditions étaient appariées en termes d’énergie de contraste. Les sujets devaient identifier la lettre cible le plus rapidement possible en évitant de commettre une erreur. Les résultats démontrent que la similarité cible-flanqueur amplifie l’effet d’encombrement, i.e. l’effet conjoint de distance et d’excentricité. Ceci étend les connaissances sur l’impact de la similarité sur l’encombrement à l’identification visuelle de stimuli linguistiques. De plus, la magnitude de l’effet d’encombrement est plus grande avec le filtre passe-bas, suivit du filtre mixte, du filtre passe-haut et du filtre à large bande, avec différences significatives entre les conditions consécutives. Nous concluons que : 1- les fréquences spatiales moyennes offrent une protection optimale contre l’encombrement en identification de lettres; 2- lorsque les fréquences spatiales moyennes sont absentes du stimulus, les hautes fréquences protègent contre l’encombrement alors que les basses fréquences l’amplifient, probablement par l’entremise de leur impact opposé quant la disponibilité de l’information sur les caractéristiques distinctives des stimul.

A Detailed Look at Scale and Translation Invariance in a Hierarchical Neural Model of Visual Object Recognition

The HMAX model has recently been proposed by Riesenhuber & Poggio as a hierarchical model of position- and size-invariant object recognition in visual cortex. It has also turned out to model successfully a number of other properties of the ventral visual stream (the visual pathway thought to be crucial for object recognition in cortex), and particularly of (view-tuned) neurons in macaque inferotemporal cortex, the brain area at the top of the ventral stream. The original modeling study only used ``paperclip'' stimuli, as in the corresponding physiology experiment, and did not explore systematically how model units' invariance properties depended on model parameters. In this study, we aimed at a deeper understanding of the inner workings of HMAX and its performance for various parameter settings and ``natural'' stimulus classes. We examined HMAX responses for different stimulus sizes and positions systematically and found a dependence of model units' responses on stimulus position for which a quantitative description is offered. Interestingly, we find that scale invariance properties of hierarchical neural models are not independent of stimulus class, as opposed to translation invariance, even though both are affine transformations within the image plane.

Emergência de relações numéricas em crianças surdas

Os estudos sobre a formação de classes ordinais têm apresentado diversos achados experimentais relevantes para a compreensão das relações entre estímulos em seqüências. O objetivo deste trabalho foi o de replicar sistematicamente os resultados obtidos com crianças e adultos normais (Estudo 1) usando um procedimento de ensino por encadeamento e verificar se esses resultados se manteriam sob controle condicional (Estudo 2) com crianças surdas, usando apenas estímulos visuais, através de um ensino de encadeamento de respostas motoras. Participaram do Estudo 1 sete crianças com grau profundo de surdez, na fase de alfabetização em língua de sinais. Foi programado um procedimento de encadeamento de respostas com três conjuntos de estímulos: A nomes impressos dos números, B numerais em língua brasileira de sinais (LIBRAS), C formas abstratas em quantidades diferentes. Para os três tipos de estímulos os valores eram de 1 a 6. No Estudo 2 cinco outras crianças surdas foram submetidas ao mesmo procedimento de ensino, porém, o participante deveria responder na presença da cor vermelha na seqüência A1A2A3 A4A5A6 e na presença da cor verde na seqüência 6A5A4A3A2A1. Nos dois estudos, após responder corretamente a cada seqüência, uma animação gráfica era apresentada na tela, a experimentadora elogiava com as palavras muito bem, certo, legal em linguagem de sinais. Caso o participante emitisse qualquer outra resposta, a tela se embranquecia por um segundo e uma nova configuração dos estímulos era apresentada aleatoriamente. As sessões experimentais eram realizadas na sala de aula de uma instituição pública especializada. Foi utilizado um Laptop e um software especialmente desenvolvido para coleta de dados comportamentais. Após treino e revisão da linha de base com as três seqüências de respostas, testes eram aplicados para avaliar transitividade e conectividade na emergência de classes ordinais através da disposição de pares de estímulos não 14 adjacentes e de substitutabilidade de estímulos. Os resultados mostraram que os participantes responderam prontamente em ambos os estudos. Conclui-se que o procedimento é eficiente na aquisição de comportamentos conceituais numéricos e que a emergência de classes de estímulos equivalentes também ocorre fora do formato de emparelhamento de acordo com o modelo, mesmo em crianças surdas.

Discriminações condicionais após treino de pareamento consistente de estímulos complexos com atraso

O objetivo do presente estudo foi verificar a formação de discriminações condicionais por meio de um procedimento de treino por pareamento consistente de estímulos complexos com atraso. Na Fase I, com cinco universitários, foi realizado o Pré-treino TX e Treinos de Aquisição AE, BF e DC envolvendo estímulos modelos e de comparação simples. Na Fase II, houve o Pré-treino MN-O/P, os Treinos AB-E/F e AD-C/F, num formato de pareamento consistente. Esses treinos foram intercalados aos Testes de Transitividade e de Equivalência EF/FE, CF/FC, BD/DB, com estímulos modelos complexos e de comparação simples. Na Fase III, os Treinos AB-E/F e AD-C/F foram desmembrados em AB-E, AB-F e AD-C e reaplicados os mesmos testes. Todos os participantes formaram as relações condicionais entre estímulos modelos simples e complexos, embora com variabilidade quanto à exposição aos blocos de tentativas. Houve variabilidade em termos de formação das relações emergentes testadas. Os resultados sugerem que o procedimento utilizado produziu discriminações condicionais e levou à formação de classes de estímulos equivalentes, não obstante a variabilidade referida. A busca de fontes de controle mais eficazes se faz necessária em pesquisas futuras.

Emergência de relações numéricas sob controle condicional em crianças surdas

Os estudos sobre classes ordinais têm apresentado diversos achados experimentais para a compreensão das relações entre estímulos em seqüências. O objetivo do presente trabalho foi investigar se esses resultados seriam obtidos em crianças com surdez. Um procedimento de treino por encadeamento envolveu três classes de estímulos: A = nomes impressos dos números, B = numerais em língua brasileira de sinais e, C = formas abstratas, com valores de 1 a 6. O participante deveria responder na presença da cor vermelha a seqüência A1®A2®A3® A4®A5®A6 e na presença da cor verde: A6®A5® A4®A3®A2®A1. Após responder corretamente cada seqüência, uma animação gráfica era apresentada na tela. Após revisão da linha de base, testes eram aplicados para avaliar transitividade e conectividade na emergência de classes ordinais. Os resultados mostraram que os participantes responderam prontamente. Conclui-se que o procedimento é eficiente na formação de comportamentos conceituais numéricos e que os estímulos eram funcionalmente equivalentes.

Peripheral vision and pattern recognition : a review

We summarize the various strands of research on peripheral vision and relate them to theories of form perception. After a historical overview, we describe quantifications of the cortical magnification hypothesis, including an extension of Schwartz's cortical mapping function. The merits of this concept are considered across a wide range of psychophysical tasks, followed by a discussion of its limitations and the need for non-spatial scaling. We also review the eccentricity dependence of other low-level functions including reaction time, temporal resolution, and spatial summation, as well as perimetric methods. A central topic is then the recognition of characters in peripheral vision, both at low and high levels of contrast, and the impact of surrounding contours known as crowding. We demonstrate how Bouma's law, specifying the critical distance for the onset of crowding, can be stated in terms of the retinocortical mapping. The recognition of more complex stimuli, like textures, faces, and scenes, reveals a substantial impact of mid-level vision and cognitive factors. We further consider eccentricity-dependent limitations of learning, both at the level of perceptual learning and pattern category learning. Generic limitations of extrafoveal vision are observed for the latter in categorization tasks involving multiple stimulus classes. Finally, models of peripheral form vision are discussed. We report that peripheral vision is limited with regard to pattern categorization by a distinctly lower representational complexity and processing speed. Taken together, the limitations of cognitive processing in peripheral vision appear to be as significant as those imposed on low-level functions and by way of crowding.

Peripheral vision and pattern recognition:a review

We summarize the various strands of research on peripheral vision and relate them to theories of form perception. After a historical overview, we describe quantifications of the cortical magnification hypothesis, including an extension of Schwartz's cortical mapping function. The merits of this concept are considered across a wide range of psychophysical tasks, followed by a discussion of its limitations and the need for non-spatial scaling. We also review the eccentricity dependence of other low-level functions including reaction time, temporal resolution, and spatial summation, as well as perimetric methods. A central topic is then the recognition of characters in peripheral vision, both at low and high levels of contrast, and the impact of surrounding contours known as crowding. We demonstrate how Bouma's law, specifying the critical distance for the onset of crowding, can be stated in terms of the retinocortical mapping. The recognition of more complex stimuli, like textures, faces, and scenes, reveals a substantial impact of mid-level vision and cognitive factors. We further consider eccentricity-dependent limitations of learning, both at the level of perceptual learning and pattern category learning. Generic limitations of extrafoveal vision are observed for the latter in categorization tasks involving multiple stimulus classes. Finally, models of peripheral form vision are discussed. We report that peripheral vision is limited with regard to pattern categorization by a distinctly lower representational complexity and processing speed. Taken together, the limitations of cognitive processing in peripheral vision appear to be as significant as those imposed on low-level functions and by way of crowding.

Application of different heuristic classes in memory-based and stimulus-based decisions

This paper studies the drivers of heuristic application in different decision types. The study compares differences in frequencies of heuristic classes' such as recognition, one-reason choice and trade-off applied in, respectively, memory-based and stimulus-based choices as well as in high and low involvement decisions. The study has been conducted online among 205 participants from 28 countries.

Forming classes by stimulus frequency: Behavior and theory

Visual classification is the way we relate to different images in our environment as if they were the same, while relating differently to other collections of stimuli (e.g., human vs. animal faces). It is still not clear, however, how the brain forms such classes, especially when introduced with new or changing environments. To isolate a perception-based mechanism underlying class representation, we studied unsupervised classification of an incoming stream of simple images. Classification patterns were clearly affected by stimulus frequency distribution, although subjects were unaware of this distribution. There was a common bias to locate class centers near the most frequent stimuli and their boundaries near the least frequent stimuli. Responses were also faster for more frequent stimuli. Using a minimal, biologically based neural-network model, we demonstrate that a simple, self-organizing representation mechanism based on overlapping tuning curves and slow Hebbian learning suffices to ensure classification. Combined behavioral and theoretical results predict large tuning overlap, implicating posterior infero-temporal cortex as a possible site of classification.

Probabilidade de emergência de classes ordinais após o ensino de relações numéricas

O paradigma de equivalência de estímulos tem se mostrado útil na explicação de processos comportamentais complexos, como aqueles envolvidos em comportamentos conceituais numéricos. Vários estudos têm buscado a compreensão de como desempenhos sob controle da função de ordem são estabelecidos e mantidos. O objetivo do presente trabalho foi verificar se classes ordinais poderiam emergir após o ensino por emparelhamento arbitrário e de produção de seqüência. Participaram do estudo três alunos com atraso no desenvolvimento. Os estímulos visuais foram formas abstratas indicando numerosidade (A), numerais cardinais (B)e nomes escritos em letras maiúsculas de numerais (C). As sessões experimentais foram conduzidas em uma sala da APAE-BELÉM e um software controlou e registrou os dados comportamentais. As relações AB/AC foram ensinadas e testou-se a emergência de três classes de equivalência. Em seguida, houve um ensino por encadeamento de respostas com estímulos de um dos conjuntos (A1A2A3) e uma sonda de seqüenciação. Então, foi avaliada a emergência de novas seqüências (B1B2B3 e C1C2C3). Posteriormente, testes de substitutabilidade foram aplicados para verificar a formação de classes ordinais (por exemplo: A1B2C3). Testes de generalização também foram apresentados para verificar se um responder envolvendo numerosidade ocorreria com novos estímulos (por exemplo: E1E2E3). Os resultados demonstraram que os participantes responderam a novas seqüências prontamente ou com emergência gradual. A análise de topografias de controle de estímulos envolvidas nesse tipo de tarefa mostrou-se útil para a compreensão da ordinalidade. Todos os participantes responderam a seqüências com novos estímulos (generalização). O procedimento mostrou-se também eficiente na transferência de funções ordinais em pessoas com atraso no desenvolvimento.

Reversões repetidas de discriminações simples e formação de classes funcionais em animais

Aspectos metodológicos podem ser direta ou indiretamente responsáveis pela diferença entre dados obtidos com sujeitos não-humanos e participantes humanos quando submetidos a estudos sobre a formação de classes. O presente trabalho investigou o efeito do uso de reversões repetidas de discriminações simples na aquisição de comportamentos condizentes com a formação de classes funcionais de estímulos com Cebus apella em cativeiro. No Experimento I, dois macacos-prego foram submetidos a treino de repetidas reversões de discriminações simples simultâneas com seis pares de estímulos visuais em um contexto de forrageamento. Respostas nos estímulos (caixas de madeira de cores diferentes) designados como S+ eram consequenciadas por achar comida em seu interior. Um tipo diferente de comida para cada uma das duas classes potenciais de estímulos foi usado como reforço. Testes de formação de classes funcionais foram efetuados ao fim de repetidas reversões: Os testes consistiram na reversão de contingência para quatro (dois de cada classe potencial) dos seis estímulos (com os dois estímulos remanescentes ausentes) e reinserção dos estímulos ausentes após precisão de desempenho na reversão. A primeira escolha dos sujeitos frente ao par de estímulos reintroduzido era analisada: se a resposta fosse condizente com as contingências revertidas, então era considerada uma evidência de formação de classes. Múltiplos testes foram efetuados, cada vez com um par diferente de estímulos sendo removido. Em todos os testes o desempenho foi o previsto pela formação de classes de estímulos. No Experimento II, um dos sujeitos foi submetido a um treino onde a posição dos estímulos era alterada diariamente e os reforços específicos foram suspensos: um terceiro reforçador foi utilizado como conseqüência para ambos os grupos de estímulos. Depois de mudanças sucessivas nas contingências entre os dois grupos de estímulos, os mesmos testes descritos no Experimento I foram realizados. Nestes testes, entretanto, a posição das caixas também era alterada diariamente. O desempenho do sujeito nos testes também indica formação de classes.

Aquisição de relações condicionais simétricas e não simétricas e formação de classes por Cebus apella

A dificuldade em documentar a formação de classes em não-humanos pode ser devida ao uso de procedimentos de treino e teste desenvolvidos no contexto da pesquisa com participantes humanos. Diferenças entre as situações de treino e de teste podem produzir a deterioração do desempenho nos testes. Este estudo teve como objetivo comparar, em macacos-prego (Cebus spp.), a curva de aquisição de relações condicionais simétricas com a curva de aquisição de relações condicionais não simétricas, a partir de linhas de base condicionais diferentes para cada tipo de treino. Essa comparação pode fornecer indícios de formação de classes sem a necessidade de testes formais previstos no modelo descritivo de equivalência de estímulos. Foram utilizados, como participantes, dois macacos prego machos Cebus spp. um jovem-adulto (M09) e um adulto (M12), ambos com história de treino de discriminações simples e condicionais. Foram utilizados seis pares de estímulos bidimensionais (A1-B1, A2-B2, A3-B3, A4-B4, A5-B5 e A6-B6). O procedimento foi composto por três fases: Fase 1, “preparatória”, de treino das discriminações condicionais A1-B1 e A2-B2 utilizando o procedimento de emparelhamento ao modelo arbitrário com atraso zero; Fase 2, “consistente” ou “simétrica”, de treino da discriminação condicional A3-B3 e A4-B4 seguida do treino da discriminação condicional consistente com o padrão de resposta bidirecional (B3-A3 e B4-A4); Fase 3, “inconsistente” ou “assimétrica”, de treino da discriminação condicional A5-B5 e A6-B6 seguido do treino da discriminação condicional inconsistente com o padrão bidirecional (B5-A6 e B6-A5). O Sujeito M12 concluiu todas as etapas do experimento. A análise comparativa das curvas de desempenho do sujeito M12 indica uma aquisição mais rápida quando as relações treinadas são simétricas, sugerindo que os eventos arbitrariamente relacionados compõem uma mesma classe. Tal resultado sugere que a análise comparativa entre as curvas de desempenho é um procedimento promissor para avaliar formação de classes em sujeitos não-humanos. O sujeito M09 foi retirado do experimento na Subfase 3.1, pois seu desempenho não alcançou o critério de aquisição. Os dados do sujeito M09 sugerem a necessidade de uma análise detalhada das relações de controle durante a tarefa de MTS possibilitando assim o refinamento do procedimento de treino de emparelhamento ao modelo arbitrário.

Equivalência de estímulos após a formação de classes seqüênciais com portadores de necessidades educativas especiais

Estudos anteriores realizados no Laboratório de Psicologia Experimental da UFPA demonstraram que o treino por encadeamento era mais eficiente na formação de classes sequenciais, demonstrando maior precisão dos participantes nos testes que documentaram as propriedades de uma relação ordinal, especialmente no teste de substitutabilidade. Com base nesse estudo e através de um procedimento de encadeamento para formar oito sequências independentes com estímulos visuais, procurou-se avaliar os efeitos de uma história de treino com estímulos usuais e não usuais e se os membros das classes seqüenciais emergentes eram também equivalentes. Participaram deste estudo três indivíduos portadores de necessidades educacionais especiais, alunos da APAE (Associação de Pais e Amigos dos Excepcionais), todos experimentalmente ingênuos. As sessões experimentais foram realizadas em uma sala da APAE, cinco vezes por semana. Foi utilizado um computador com tela sensível ao toque com um programa especialmente desenvolvido para este estudo. O procedimento contou com fases de treino e testes e foi dividido em duas condições: na Condição I foi utilizado o treino por encadeamento de respostas com quatro conjuntos de estímulos usuais seguido de teste de seqüenciação, testes com pares de estímulos não adjacentes, teste de substitutabilidade de estímulos e de equivalência. Na Condição II foi utilizado o mesmo procedimento da Condição I com quatro novos conjuntos de estímulos não usuais. Os resultados mostraram que asseqüências ensinadas apresentaram as propriedades de uma relação de ordinalidade, durante os testes de substitutabilidade de estímulos. Os participantes foram capazes de formar uma nova seqüência a partir do treino de duas seqüências independentes sugerindo assim a emergência de classes seqüenciais, em ambas as condições experimentais, demonstrando que os estímulos usuais podem ter exercido uma função básica de ordinalidade e ter facilitado o responder seqüencial com os novos estímulos. A emergência de relações de equivalência sugerem também que os estímulos são funcionalmente equivalentes. Estes resultados ampliam e estendem os resultados de estudos anteriores para uma outra população e confirmam empiricamente o que vem sendo apontado pela literatura da área.

Sucessivas reversões de discriminações simples e a formação de classes funcionais em bebês

O presente estudo procurou investigar a formação de classes funcionais de estímulos em bebês (crianças com menos de 3 anos de idade) por meio do treino de sucessivas reversões de discriminação simples (SRDS). Foram utilizadas quatro caixas como estímulos discriminativos, divididas em dois subconjuntos: A1/B1 e A2/B2. O treino ocorreu em duas fases. Na Fase 1 o treino de SRDS envolveu a apresentação de duas caixas por sessão até que as quatro caixas funcionaram uma vez como estímulo positivo (S+) e outra como estímulo negativo (S-). Na Fase 2 as quatro caixas foram apresentadas simultaneamente na sessão, sendo que duas caixas funcionavam inicialmente como S+ e duas como S-. Respostas nas caixas designadas como S+ na sessão eram consequenciadas por encontrar brinquedos dentro delas. As reversões nas funções dos estímulos eram realizadas até que o participante respondesse corretamente a partir das primeiras tentativas de uma sessão. Os três participantes aprenderam a tarefa de SRDS com dois estímulos. O treino com as quatro caixas (Fase 2) ocorreu sem que nenhum dos três participantes atingisse o critério de aprendizagem para a realização do teste de formação de classes funcionais de estímulos. Discutem-se as variáveis que favorecem a manutenção de bebês no ambiente experimental e aquelas variáveis que podem facilitar e/ou dificultar a aprendizagem de uma tarefa.