「聴覚」温度 – 科学者が人間の知覚の新しい層を発見

イフシャー研究所の科学者たちは、機械学習を使用して、人間が音を通して水温をどのように認識するかを発見し、おそらく人生経験を通じて発達したこの感覚能力がアルゴリズムによって正確に分析および分類できることを確認しました。著作権: SciTechDaily.com

研究者らは、人間が音を通じて水温を知覚できることを実証しており、この能力は水に触れることによって発達した可能性が高く、新しい感覚脳マップと高度な認知スキルの可能性を示唆しています。

ライヒマン大学 (IDC ヘルツリーヤ) のイブッシャー脳・認知・技術研究所 (BCT 研究所) の研究者は、次の方法を使用して、ほとんど見落とされている認知能力を発見しました。 機械学習 クロスモーダル知覚のダイナミクス、つまり異なる感覚メディア間の相互作用に光を当てること。最近の研究で、研究チームは、人間が音を通して水の温度などの熱特性を検出できるかどうか、またこの認識が意識的に行われるかどうかを調査しました。

多感覚統合の原理 (脳がさまざまな感覚様式からの情報を組み合わせて環境の統一された認識を形成する方法) を活用することで、チームは多感覚統合の可能性を探りました。 熱 また、事前にトレーニングされたディープ ニューラル ネットワーク (DNN) と分類アルゴリズム (サポート ベクター マシン) を使用して、注がれたときのさまざまな温度での音声録音を機械学習が首尾よく一貫して分類できるかどうかを調べ、次のマッピングを作成しました。これらの熱特性は実際にオーディオ内にエンコードされます。

アンケートでは、クロスメディアの知覚に関する人々の信念を調査し、オンラインの 2AFC タスクにおける参加者の知覚能力が、周辺施設で撮影された録音を使用してテストされました。記録は、同じ分類を実行する機械学習モデルをトレーニングするためにも使用されました。著作権: ライヒマン大学イブシャー脳認知技術研究所

BCT研究所の博士研究員であり、この研究の共著者であるアディ・セナー博士は、「温度の知覚は他の感覚体験と比べて独特です。私たちは視覚と聴覚のために、目や耳のような専用の感覚器官を持っています。 「皮膚では、私たちが暑い、寒いと感じるさまざまな温度範囲に反応しますが、動物界では、たとえばヘビが体温を実際に「見る」ことができることがわかっています。獲物を識別するためです。」

温度の多感覚認識が人間にも及ぶかどうかという問題は、以前にも提起されたことがある。 「これまでの研究では、これを行動レベルで調査してきました」とBCT研究所の創設所長アミール・アミディ教授は言う。 「これらの研究は、人間は熱い液体と冷たい液体を注ぐときにその違いを聞くことはできるが、それがどのように、またなぜ起こるのかは分からないことを示しています。」と彼は説明します。

多感覚知覚の研究

研究者らはまず、これまでの発見を再現してこの驚くべき認知能力を確認するとともに、この能力が生得的なものか後天的なものか、長い間多くの議論の対象となってきた問題を明らかにすることに着手した。 「私たちはまた、人々が音の特性や温度の違いにおけるこれらの違いを意識的に認識しているかどうかを調査するとともに、知覚の違いを可能にする音自体の特性を調査したいと考えていました」とスニール氏は言います。

この目的を達成するために、チームは、事前にトレーニングされたディープ ニューラル ネットワーク (DNN) を使用して、注がれた水のさまざまな温度の記録を特徴付け、機械学習アルゴリズムを使用して水の熱特性を分類し、各記録の聴覚特性をコンピューター分析しました。 。 「私たちは、参加者が、たとえそれができると思っていなかったとしても、音によって水の温度を常に区別できることを確認しました。これは、これがおそらく生涯を通じて聴覚的合図にさらされることによって獲得された暗黙のスキルである可能性があることを示しています。」とアメディー氏は述べた。温水と冷水の記録で訓練された機械学習モデルは、高度な聴覚認識を備えています。」 正確さ 「投票の分類について」

この研究結果は、人間には日常の経験から複雑な感覚マップを学習する能力があり、機械学習が微妙な認知現象の解明に役立つことを示しています。 「次のステップは、人々がこの経験に対して、見る、触る、聞くときと同じように、脳内に新しい感覚マップを作成するかどうかを調べることです」とアミディ氏は言う。同氏はさらに、「理論的には、ニューラリンクが超人的な能力を生み出す能力についてのイーロン・マスク氏の最近の主張は、これと同じ方法を脳刺激と組み合わせれば現実になる可能性がある」と付け加えた。

参考文献: 「聴覚温度: 機械学習を使用してリスニングを通じて熱特性のマルチモーダル知覚を解明する」Moher Wenger、Amber Maimon、Or Yizhar、Adi Snir、Yonatan Sasson、Amir Amidi 著、2024 年 6 月 28 日、 心理学のフロンティア。
土井: 10.3389/fpsyg.2024.1353490