Telpisku un temporālu struktūru kognitīva un formāla reprezentācija

Projekta nosaukums: Telpisku un temporālu struktūru kognitīva un formāla reprezentācija

Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/3/19/506

Projekta sadarbības partneri: Laboratory for Perceptual Dynamics at the KU Leuven, University of Sassari

Projekta īstenošanas termiņš: 01.06.2020. - 31.05.2023.

Projekta kopējais finansējums, LU daļa: 133805,88 EUR, LU daļa 5 % – 6690,31 EUR

Projekta mērķis:

Pētījuma zinātniskais mērķis ir novērtēt telpisku objektu īpašību (piem., simetrija, proporcijas, izmērs) ietekmi uz objektu un to telpisko attiecību uztveri un kognitīvo reprezentāciju. Pētījumā tiks vērtēti arī temporāli objekti - notikumi un procesi, kas saistāmi ar objektu telpiskām īpašībām atbilstošām transformācijām laikā.

Projekta rezultāti

Lai būtu iespējams vērtēt un salīdzināt dažāda veida telpiskus objektus un procesus, tiks izmantota pētījuma mērķim pielāgota matemātiska/formāla valoda strukturālu modeļu aprakstīšanai. Modeļi tiks testēti, veicot eksperimentus (piem., uztvere, emocijas, mācīšanās un telpiskās prasmes) un empīriskus novērojumus (piem., liela apjoma datu kopas, objektu izlases), kas paredz arī atsevišķu papildus kvantitatīvu datu ieguves metožu un līdzekļu izstrādi (piem., formas īpašību mērīšanai).

Iegūtie rezultāti atspoguļos uztveres un kognitīvās reprezentācijas likumsakarības attiecībā uz telpisko īpašību ietekmi, vērtējot dažādas telpiskas un temporālas struktūras, un tie būs nozīmīgi un pielietojami dažādās jomās, kur ir būtiski telpiski novērtējumi un salīdzinājumi (piem., ģeozinātnes, informācijas vizualizācija, mācīšanās STEM jomās). Atbilstoši, tie būs piemērojami arī daudzveidīgam ikdienas lietojumam (piemēram, saskarnes izveide, UX analīze un uzlabošana, navigācijas tehnoloģijas un telpiskā mācīšanās). Pētījuma rezultātu galvenās mērķauditorijas būs: a) eksperti, kas darbā izmanto informācijas vizualizāciju un telpisko zināšanu reprezentāciju, b) pētnieki, kas koncentrējas uz fundamentāliem pētījumiem telpiskas reprezentācijas dažādās perspektīvās (piem., telpiskā kognīcija, formālismi), c) plašāka auditorija bez priekšzināšanām, bet ar interesi jomās, kas saistāmas ar pētījumā izmantotām metodēm vai rezultātiem (piem., morfometrija, izglītība, komunikācija).

Pētījuma rezultāti tiks aprobēti gan vietējās zinātniskās konferencēs, gan starptautiskos ar pētījuma izstrādi vai rezultātu pielietojumu saistītu jomu vadošos vai specializētos zinātniskos pasākumos. Tiks sagatavoti 9 zinātniski raksti un iesniegti žurnālos ar citējamības indeksu. Publicitāte tiks nodrošināta arī plašākai sabiedrībai caur dalību populārzinātniskās aktivitātēs sabiedriskajos medijos un izglītības iestādēs

1. pārskata periods 01.06.2020.–31.08.2020.

Veikta literatūras analīze par tēmām - vizuālā uztvere un acu kustības, kā arī par formālajām valodām, ar kurām iespējams aprakstīt telpu.  

Gatavota apkopojuma informācija par formas ģeometriskajām īpašībām, kā arī topoloģiskajām attiecībām un to uztveres aspektiem.

Uzsākta modeļu izstrāde programmā Vensim objektu ģeometrisko formas īpašību un topoloģisko attiecību raksturošanai.

Modeļa izstrādē atbilstoši ģeometriskajām īpašībām un topoloģiskajām attiecībām piemērots RCC+F apraksts.

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros nokārtots tiešsaistes kurss Tobii Pro Onboarding par acu kustību eksperimentu veikšanu un tiešsaistē apmeklētas 6 konferences un 2 semināri.

2. pārskata periods 01.09.2020.–30.11.2020.

Veikta literatūras analīze par tēmām - temorāli objekti un to uztvere, formālās valodas, ar kurām iespējams aprakstīt temporālus objektus, mēroga ietekme telpas uztverē, formas sarežģītības mērīšana.  

Turpināta modeļu izstrāde programmā Vensim objektu ģeometrisko formas īpašību un topoloģisko attiecību raksturošanai.

Modeļa formālais apraksts papildināts ar atsevišķām telpiskām īpašībām (simetrija, sarežģītība).

Veikta formālā modeļa testu dizaina izstrāde atsevišķu formas ģeometrisko īpašību uztveres raksturošanai.

Pieteikta un apstiprināta dalība Virtual AVA 2020 Meeting ar prezentāciju: "Impact of verbal instructions and object rotation on the perception of a shape".

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros nokārtots tiešsaistes kurss “Creating Experiments in PsychoPy” un tiešsaistē apmeklēta 1 konference un 2 semināri.

3. pārskata periods 01.12.2020.–28.02.2021.

Veikta literatūras analīze par izometriskām transformācijām kā uztveres organizācijas pamatprincipu.  

Turpināta modeļu izstrāde objektu ģeometrisko formas īpašību (simetrija, ass virziens, proporcija u.c.) un topoloģisko attiecību (nesaskaršanās, saskaršanās, krustošanās u.c.) uztveres raksturošanai (preference, telpiskā valoda u.c.).

Uzsākts darbs pie telpisko attiecību apraksta veidošanas temporāliem procesiem, izmantojot intervālu algebru.

Turpināts darbs pie formālā modeļa testu dizaina izstrādes atsevišķu telpisku attiecību un īpašību uztveres raksturošanai.

Dalība Virtual AVA 2020 Meeting ar prezentāciju: (1) "Impact of verbal instructions and object rotation on the perception of a shape".

Dalība LU 79.starptautiskajā zinātniskajā konferencē ar prezentācijām: (2) "Effects of axial alignment and verbal knowledge on the shape perception: the case of square or diamond" un (3) "Gads uztveres un kognitīvo sistēmu pētniecībā: paveiktais un nākotnes izaicinājumi".

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 4 semināri.

4. pārskata periods 01.03.2021.–31.05.2021.

Veikta literatūras analīze par telpiskās uztveres mērījumu metrikām, telpisko uztveri starpmodalitāšu saistījuma kontekstā un telpiskās uztveres pētījumiem virtuālā vidē. 

Turpināta modeļu izstrāde objektu ģeometrisko formas īpašību un topoloģisko attiecību uztveres raksturošanai un papildināts to saistījuma formālā modeļa matemātiskais apraksts 

Turpināts darbs pie formālā modeļa testu dizaina izstrādes atsevišķu telpisku attiecību un īpašību uztveres raksturošanai. 

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 4 semināri.

5. pārskata periods 01.06.2021.–31.08.2021.

Veikta literatūras analīze par vizuāli telpisko uztveri kā kognitīvās reprezentācijas pamatprincipu (neirozinātnes un telpiskās kognīcijas un uztveres pētījumu sasaiste, izometrisku transformāciju loma telpisku struktūru kognitīvā organizācijā) un Eiklīda ģeometrijas pielietojums procesu modelēšanā.

Telpisko objektu ģeometriskās un topoloģiskās informācijas modeļa elementi piemēroti eksperimentu dizaina izstrādē (kā eksperimentālie faktori izvēlēts: RCC+ topoloģiskās attiecības, virziens, attālums, proporcijas, simetrija). Izvēlēti faktori eksperimentu (formas uztvere atkarībā no zināšanām un orientācijas telpā, sejas uztvere atkarībā no sejas ģeometrijas un telpiskā izkārtojuma nozīme saskarnēs) stimuliem un veikta stimulu izveide.

Izstrādātā modeļa matemātiskais apraksts tiek papildināts un pielāgots dalībai pasākumos, kuros veikta pētījuma aprobācija.

Dalība 'The Cognitive Science Society' ikgadējā konferencē 'CogSci2021' ar ziņojumu "The impact of interface alignment structure on aesthetic appreciation and usability rating".

Dalība konferences Spatial Cognition 2020/1 satelītsimpozijā "Visuospatial indicators in perceptual, clinical, and educational settings" ar referātu "Visuospatial cognition as an underlying representational format".

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 4 semināri un conference “Spatial Cognition 2020/1”.

6. pārskata periods 01.09.2021.–30.11.2021.

Veikta literatūras analīze par aksiālo daļu uztveri un reprezentāciju, saistot to ar valodas sintaksi, semantiku un telpiskās strukrūras modeļiem.

Telpisko objektu un procesu ģeometriskās un topoloģiskās informācijas modeļa apraksts papildināts un pielāgots, strādājot pie 2 publikāciju gatavošanas: "Impact of verbal instructions and object rotation on the perception a shape" un "Functional constraints in spatial language".

Turpināts darbs pie formālā modeļa testu dizainu un to aprakstu izstrādes atsevišķu telpisku īpašību uztveres raksturošanai (aksiālās daļas uztvere un reprezentācija atkarībā no objekta ģeometriskām īpašībām un telpiskajām attiecībām).

Tiek izstrādāts eksperimenta dizains pētījumam par sejas uztveri atkarībā no ģeometriskiem faktoriem (veidoti 2 eksperimenti: acu kustību pieraksta mērījumi un emociju skalu mērījumi).

Uzsākts pētījums sadarbībā ar Rīgas Stradiņa Universitātes kolēģiem par telpisko spēju testu pielietošanu neirodeģeneratīvu slimību diagnostikā.

Sagatavotas 3 veikto eksperimentu datu kopas un uzsākta padziļināta datu analīze.

Dalība konferencē '8th International Conference on Spatial Cognition (ICSC 2021)' ar ziņojumiem "Impact of symmetry type and axial direction on interface layout preference" un "Meaning of a shape as a result of previous knowledge and axial rotation"

Dalība pasākumā "Zināšanu agora" LU Jauno tehnoloģiju un inovāciju dienu 2021 ietvaros ar ziņojumu "Formas nozīme atkarībā no zināšanām un telpiskās orientācijas".

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 3 semināri.

7. pārskata periods 01.12.2021.–28.02.2022.

Veikta literatūras analīze par notikumu (temporālu objektu) uztveri un tam saistošajiem uztveres raksturlielumiem (piem., notikumu segmentēšana, objektu atpazīšana, kauzalitātes uztvere), to reprezentāciju dabiskā un formālā valodā, kā arī par telpisku un temporālu struktūru ontoloģijām.

Telpisko objektu un procesu ģeometriskās un topoloģiskās informācijas modeļa apraksts papildināts ar notikumu uztverei saistošiem faktoriem (piem., notikumu segmentēšanas faktori, objektu atpazīšanas faktori, laika uztveres faktori) un pielāgots, strādājot pie publikāciju gatavošanas: "Impact of verbal instructions and object rotation on the perception a shape", "Functional constraints in spatial language" un "Judgments of betweenness in peripersonal and extrapersonal vision".

Turpināts darbs pie formālā modeļa testu dizainu un to aprakstu izstrādes par telpisko spēju testu pielietošanu neirodeģeneratīvu slimību diagnostikā. Tiek izstrādāts eksperimenta dizains pētījumam par par telpisku attiecību haptisku uztveri un reprezentāciju dabiskā valodā. Uzsākta pētījuma ekspereminenta dizaina izstrāde par temporālu objektu uztveri atkarībā no telpiskiem faktoriem (telpiskās attiecības, atsevišķas ģeometriskas īpašības).

Sagatavotas 1 veikto eksperimentu datu kopa un uzsākta padziļināta datu analīze.

Dalība LU 80.starptautiskajā zinātniskajā konferencē ar referātiem Kognitīvo zinātņu sesijā ("Impact of geometric factors on face perception") un Cilvēka fizioloģijas un uztveres sesijā ("Acu kustību analīze seju uztveres pētījumos")

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 8 pētnieciski semināri, 2 apmācību semināri un nokārtoti vairāki DataCamp kursi programmā R.

8. pārskata periods 01.03.2022.–31.05.2022.

Veikta literatūras analīze par telpisku un temporālu struktūru ontoloģijām (topoloģisku un ģeometrisku īpašību kombinēšana, praktiska ontoloģiju modelēšana un izstrāde, pielietojums lingvistikas, ģeozinātņu un datorzinātnes jomā).

Modelī ietvertās topoloģiskās un ģeometriskās saistības modelētas pielietojot ontoloģijas pieeju, balstoties uz datiem par latviešu valodas lietojumu objektu telpisko attiecību raksturošanai (objektu novietojums izdalīts atbilstoši RCC+ attiecībām).

Turpināts darbs pie pētījuma par telpisko spēju testu pielietošanu neirodeģeneratīvu slimību diagnostikā un pie pētījuma eksperimentu dizaina izstrādes par telpisku attiecību haptisku uztveri un reprezentāciju dabiskā valodā.

Ievākti dati eksperimentiem par sejas uztveri atkarībā no ģeometriskiem faktoriem, kā arī ievākti papildus dati par telpiskās attiecības 'starp' uztveri un par zināšanu ietekmi uz figūras uztveri atkarībā no rotācijas.

Veikta datu analīze datiem par sejas uztveri un turpināta datu analīze datiem par zināšanu ietekmi uz figūras uztveri atkarībā no rotācijas.

Darbs pie 3 rakstu gatavošanas iesniegšanai publicešanai šī gada laikā.

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 7 pētnieciski semināri, kā arī nokārtoti vairāki DataCamp kursi programmā R un kurss Udemy par ontoloģiju veidošanu.

9. pārskata periods 01.06.2022.–31.08.2022.

Veikta literatūras analīze par telpisku un temporālu struktūru ontoloģijām (praktiska ontoloģiju modelēšana un izstrāde, pielietojums lingvistikas jomā), kā arī literatūras studijas par telpiskās attiecības 'blakus' uztveres pētījumiem.

Ontoloģijas modeļa izstrāde par topoloģisku un ģeometrisku īpašību saistījumu, balstoties uz datiem par latviešu valodas lietojumu objektu telpisko attiecību raksturošanai (objektu novietojums izdalīts atbilstoši RCC+ attiecībām).

Turpināts darbs pie pētījuma par telpisko spēju testu pielietošanu neirodeģeneratīvu slimību diagnostikā, pie pētījuma eksperimentu dizaina izstrādes pētījumiem par telpisku attiecību haptisku uztveri un objeku savietošanas un dalīšanas principu skaidrošanu.

Ievākti papildus dati par attiecības 'starp' uztveri saskaņā un par zināšanu ietekmi uz figūras uztveri atkarībā no rotācijas. Turpināta datu analīze datiem par sejas uztveri, par zināšanu ietekmi uz figūras uztveri atkarībā no rotācijas un par attiecības 'starp' uztveri.

Dalība vasaras skolā Zviedrijā The Joint Ontology WOrkshops (JOWO2022).

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros tiešsaistē apmeklēti 2 pētnieciski semināri un 2 konferences.

10. pārskata periods 01.09.2022.–30.11.2022.

Veikta literatūras analīze par acu kustību pētījumu metodoloģiju, kā arī literatūras studijas par grupēšanas principu nozīmi telpiskajā uztverē, formu sadalīšanas un savienošanas principiem un ass ietekmi citu ģeometrisku formas īpašību (piem., simetrijas, proporciju) uztverē.

Turpināta ontoloģijas modeļa izstrāde par topoloģisku un ģeometrisku īpašību saistījumu, balstoties uz datiem par latviešu valodas lietojumu objektu telpisko attiecību raksturošanai (objektu novietojums izdalīts atbilstoši RCC+ attiecībām).

Turpināts darbs pie pētījuma par telpisko spēju testu pielietošanu neirodeģeneratīvu slimību diagnostikā, veikts darbs pie pētījumu dizainu izstrādes par grupēšanas principiem dažādu ģeometrisku akcentu ietekmē. Ievākti dati par telpisku attiecību haptisku uztveri un reprezentāciju dabiskā valodā un par objeku savietošanas un dalīšanas principiem un veikta to tīrīšana un kodēšana. Turpināta datu analīze datiem par sejas uztveri atkarībā no ģeometriskiem faktoriem, par zināšanu ietekmi uz figūras uztveri atkarībā no rotācijas un par telpiskās attiecības 'starp' uztveri.

Dalība Zinātnieku naktī ar 3 posteriem. Divi raksti sagatavošanā iesniegšanai publicēšanai decembrī un viens raksts iesniegts publicēšanai.

Nodrošināta projekta publicitāte, kā arī pētījuma kvalitātes atbalsta ietvaros nokārtots kurss "Practical introduction to eye tracking" Lundas universitātē, tiešsaistē apmeklēti 3 pētnieciski semināri un nokārtoti vairāki DataCamp kursi programmā R.

Veikta projekta mobilitāte 2 nedēļas Itālijā.