کار دستگاه واقعیت سازی ِ سیستم بینایی چیست؟ - مجله سرگرمی

هرگاه چشم می گشاییم دنیایی سه بعدی را می بینیم که در آن چیز هایی به رنگ های مختلف، ثابت و متحرک ظاهر می شوند. سیستم بینایی با خلق عمق، رنگ، زمینه، شکل، و حرکات، واقعیت را برایمان شکل می دهد.

شاید هیچگاه به ذهنمان خطور نکند که چه مقدار از مغز درگیر ساز و کار حس بینایی است؟ تحقیقات جدید عصب شناختی آشکار می نمایند که تقریبا نیمی از قشر مغز یعنی چیزی حدود پنجاه میلیارد نورون و ده تریلیون سیناپس (محل تماس دو عصب) درگیر فرایند بینایی اند. رابطه میان سازه های آفریده سیستم بینایی و دنیا بیرون، از دیرباز ذهن انسان را به خود مشغول نموده است.

دانالد هافمن (Donald Hoffman) استاد سرآمد علوم شناختی دانشگاه کالیفرنیا در اِرواین است که همزمان در دپارتمان فلسفه و علوم کامپیوتر هم به تدریس و تحقیق مشغول است. یکی از حوزه های پژوهش او این پرسش بوده است که بینایی به عنوان مهم ترین منبع شناخت انسان چگونه عمل می نماید؟ چگونه ادراک ذهنی فرد با واقعیت عینی دنیا خارج در ارتباط است؟

هافمن در این راه مدل هایی از واقعیت عینی و دریافت ذهنی را با دقت تمام خلق می نماید تا از طریق آن ها دستگاه بینایی روباتیک بسازد. استفاده از بینایی روباتیک دگرگونی های زیادی در پی دارد، از کمک رساندن به افراد کم بینا و نابینا گرفته تا بهینه سازی دید اتوماتیک در اتوموبیل های خودران. مطالعات هافمن در بیست سال گذشته جنبه های زیادی از ویژگی های سیستم بینایی را در شناخت آشکار ساخته که نتایج کاربردی فراوانی داشته است.

از قدیم می دانستیم که چشمان مان می توانند گولمان بزنند. اثباتش کار سختی نیست. اینترنت پر است از تصویر هایی که با دیدن شان انواع توهم بینایی را درک می کنیم. مثلا به تصویر زیر که هافمن از آن در مقالاتش استفاده نموده نگاه کنید: آیا قسمت خاکستری رنگ هر دو یک شکلند یا فرق دارند؟ قطعا متفاوت به نظر می رسند.

سمت چپی دراز و باریک و سمت راستی کوتاه و پهن به نظر می رسد در حالیکه هر دو یکسانند. خودتان می توانید طول و عرض شان را اندازه بگیرید. یک تکه کاغذ بگذارید روی یکی و علامت بزنید و بعد بگذارید روی دیگری تا ببینید دقیقا هم اندازه اند. پس چرا انگار دو قسمت خاکستری رنگ تصویر زیر فرق دارند؟

آیا قسمت خاکستری رنگ هر دو یک شکلند یا فرق دارند؟

هرگاه دستگاه واقعیت ساز بینایی فعال می گردد، با استفاده از قواعدی که معمولا درست کار می نمایند، نما هایی از شکل و عمق اجسام خلق می نماید. اما در بعضی مواقع، مثل تصویر بالا، واقعیت بصری با واقعیت دنیا خارج در تعارض است.

ماموریت دستگاه واقعیت سازِ دیداری، ارائه محتمل ترین تفسیر از تصویر پیش رویش است. در اینجا پرسشی هیجان برانگیز پیش می آید: میان دنیای که چشم می سازد و دنیای که مستقل از ما بیرون وجود دارد، چه رابطه ای برقرار است؟ چرا دنیا را اینگونه می بینیم؟

از نگاه هافمن، روشن ترین پاسخ به این سوال را در نظریه تکامل می توان یافت. حواس انسان در فرایند انتخاب طبیعی به گونه ای تکامل و سازگاری پیدا می نماید تا هوموساپینس ها (گونه ما) آنقدر دوام بیاورند که بتوانند فراوری مثل نمایند.

پس همانگونه که انتظار نداریم دستگاه بینایی یک سوسک یا مگس بینش دقیقی از ماهیت واقعی دنیا بیرون در اختیارش قرار دهد، حس بینایی هوموساپینس هم قرار است او را از خطرات در کمین محیط زیستی که با آن سازگار شده مطلع سازد.

با توجه به اطلاعاتی که هم اکنون از نحوه کارکرد سیستم بینایی در دست داریم، هافمن باور دارد اگر به پاسخ نظریه تکامل خوب بیندیشیم به این نتیجه می رسیم که نظام بینایی هرگونه زیستی به مثابه یک دستگاه واقعیت سازِ خاص برای همان گونه عمل و تجربه کاربری ویژه ای برایش فراهم می نماید.

این بخش دیدنی و قابل لمس دستگاه بینایی که کاربر مستقیما با آن سر و کار دارد، لزوما شبیه آنچه می نمایاند نیست. درست مثل اینکه آیکون یک پرونده در کامپیوتر ممکن است یک مربع زرد رنگ باشد، اما شباهتی به واقعیت ندارد و آنچه می بینیم نوعی طراح گرافیکی است تا پیچیدگی های اطلاعات و ذخیره سازی رایانه و قطعات الکترونیکی اش را پنهان کند. این مسئله برای کاربر مزیت به حساب می آید و تجربه اش را بهینه می نماید.

به همین منوال حواس ما شباهتی به واقعیت پیچیده ای که نمایان می نمایند ندارند و به جایش نماد هایی به غایت ساده شده را ارائه می نمایند تا اجازه دهد رفتاری سازگار با محیط را در پیش بگیریم. پس آنچه می بینیم تنها نمایی از واقعیت پیچیده دنیا خارج است.

برداشتی هنری از شبکیه چشم

پژوهش های عصب شناسان تایید می نمایند که آسیب به سیستم بینایی می تواند توانایی فرد در ساخت واقعیت های بصری را مختل کند. مثلا دانشمندان نواحی مشخصی از مغز را شناسایی نموده اند که با فرایند تشخیص چهره در ارتباط است.

اگر این نواحی به علت سکته مغزی صدمه ببینند، فرد ممکن است توانایی تشخیص چهره را از دست بدهد و حتی با دیدن صورت دوستان و آشنایان نزدیک، آن ها را نشناسد، با اینکه می تواند آن ها را از روی صدا تشخیص دهد.

در مثالی دیگر از همین دست معلوم شده است که آسیب به بعضی نواحی مغزی عارضه کوررنگی حاد و کامل را به دنبال دارد به نحوی که فرد حتی قادر نیست رنگ را تصور کند یا خواب رنگی ببیند. نواحی دیگر سیستم بینایی نیز به درک حرکت مربوطند که در صورت آسیب، دید حرکتی فرد را مختل می نمایند.

هافمن معتقد است اگر بپذیریم سیستم بینایی انسان یک موتور فوق پیشرفته واقعیت ساز است که تجربه دیداری خاصی از دنیا به دست می دهد، آنگاه باید بتوانیم ساختار و عملکردش را مطالعه کنیم و سپس از روی آن سیستم های رایانه ای مشابهی بسازیم تا به کمک افراد کم بینا و نابینا بیایند.

رابطه میان درک و دریافت ما و دنیای که مستقل از ما وجود دارد از دیرباز از مسائل اساسی فیلسوفان و اندیشمندان بوده است. از دید دانالد هافمن، با نتایج و اطلاعات جدیدی که در این باره داریم شاید باید صورت سوال را اینگونه تغییر دهیم: رابطه بین فعالیت مغز و تجربه خود مطلعانه چیست؟

هنوز راه درازی در پیش است تا بتوانیم شرح دهیم چگونه فعالیت نورون ها باعث تجربه مطلعانه می شوند یا چرا بعضی فعالیت های نورونی و اتصالات خاص به تجربه های ویژه ای منجر می شوند و چرا چنین فعالیت هایی بدون تجربه مطلعانه ادامه پیدا نمی نمایند؟

این پرسش های با خاتمه باز ذهن بسکمک از دانشمندان و اندیشمندان را به خود مشغول نموده است. شاید یکی از مهم ترین درس هایی که بتوان از مطالعات دانالد هافمن گرفت این باشد که برای درک و دریافت واقعیت، دیدن به تنهایی و بدون اندیشیدن کافی نیست.

گروه ساختمانی آبان: گروه ساختمانی آبان: بازسازی ساختمان و تعمیرات جزئی و کلی و طراحی ویلا و فضای سبز و روف گاردن، طراحی الاچیق، فروش درب های ضد سرقت