نظرية المعلومات الهيكلية

نظرية المعلومات الهيكلية ( SIT ) هي نظرية تتعلق بالإدراك البشري ، وتحديداً بالتنظيم الإدراكي البصري، وهي عملية عصبية معرفية. وقد طُبقت هذه النظرية على نطاق واسع من المواضيع البحثية، ^{[ 1 ]} وخاصة في إدراك الشكل البصري، ولكن أيضاً في مجالات أخرى مثل بيئة العمل البصرية، وتصور البيانات ، وإدراك الموسيقى .

بدأت نظرية الإدراك الحسي (SIT) كنموذج كمي لتصنيف الأنماط البصرية . واليوم، تشمل نماذج كمية لإدراك التناظر والإكمال غير المشروط ، وتستند نظريًا إلى صياغة إدراكية مناسبة للانتظام البصري، ووصف كمي لاعتمادات وجهة النظر، وشكل قوي من الحوسبة العصبية. ^{[ 2 ]} وقد قيل إن نظرية الإدراك الحسي هي أفضل امتداد لأفكار الجشطالت وأكثرها نجاحًا . ^{[ 3 ]} وهي منهج الجشطالت الوحيد الذي يوفر حسابًا رسميًا يُنتج تفسيرات إدراكية معقولة .

أبسط أنواع الترميز هو الترميز الذي يتطلب الحد الأدنى من المعلومات، أي الترميز الذي يُمكّن من إعادة بناء المُحفّز باستخدام أقل عدد ممكن من المعايير الوصفية. ويُمكن الحصول على هذا الترميز من خلال استخلاص أكبر قدر من الانتظام البصري، مما يُنتج تنظيمًا هرميًا للمُحفّز من حيث الكل والجزء.

يُطلق على افتراض أن النظام البصري يُفضّل أبسط التفسيرات اسم مبدأ البساطة. ^{[ 4 ]} تاريخيًا، يُعدّ مبدأ البساطة ترجمةً نظريةً للمعلومات لقانون بريجنانز في نظرية الجشطالت، ^{[ 5 ]} والذي استُلهم من الميل الطبيعي للأنظمة الفيزيائية إلى الاستقرار في حالات مستقرة نسبيًا تُحدَّد بأدنى طاقة حرة. علاوةً على ذلك، وكما هو الحال مع مبدأ الحد الأدنى لطول الوصف الذي طُرح لاحقًا في نظرية المعلومات الخوارزمية (AIT)، والمعروف أيضًا بنظرية تعقيد كولموغوروف ، يُمكن اعتباره صياغةً رسميةً لمبدأ أوكام ، الذي ينص على أن أبسط تفسير للبيانات هو الأفضل.

يُعدّ التمييز بين العوامل المستقلة عن وجهة النظر والعوامل المعتمدة عليها في الرؤية، ودمجها، أمرًا بالغ الأهمية للنتيجة الأخيرة، كما هو مقترح في نموذج SIT الناجح تجريبيًا للإكمال غير المشروط. ^{[ 6 ]} في الإطار البايزي، تتوافق هذه العوامل مع الاحتمالات المسبقة والاحتمالات الشرطية، على التوالي. أما في نموذج SIT، فيتم قياس كلا العاملين من حيث التعقيدات، أي تعقيدات الأشياء وعلاقاتها المكانية، على التوالي. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

في نموذج الترميز الرسمي لنظرية المعلومات المكانية، تُمثَّل التفسيرات المحتملة للمثير بسلاسل رمزية ، حيث تشير الرموز المتطابقة إلى عناصر إدراكية أولية متطابقة (مثل البقع أو الحواف). يُمثِّل كل جزء من هذه السلسلة جزءًا متصلًا مكانيًا من التفسير، بحيث يمكن قراءة السلسلة بأكملها كطريقة لإعادة بناء التفسير، وبالتالي، للمثير. بعد ذلك، تُرمَّز هذه السلاسل (أي يُبحث فيها عن أنماط بصرية منتظمة) للعثور على التفسير ذي أبسط رمز.

يتم هذا الترميز عن طريق معالجة الرموز، الأمر الذي أدى في علم النفس إلى ظهور عبارات نقدية من قبيل: "تفترض نظرية المعلومات الرمزية أن الدماغ يقوم بمعالجة الرموز". إلا أن هذه العبارات تندرج ضمن فئة عبارات أخرى مثل: "يفترض علم الفيزياء أن الطبيعة تطبق معادلات مثل معادلة أينشتاين E=mc² ^أو معادلة نيوتن F=ma "، و"تفترض نماذج نظرية الأنظمة الديناميكية أن الأنظمة الديناميكية تطبق معادلات تفاضلية".

للحصول على أبسط الرموز، تطبق SIT قواعد ترميز تُجسد أنواع الانتظام المعروفة بالتكرار والتناظر والتناوب. وقد ثبت أن هذه هي الانتظامات الوحيدة التي تستوفي المعايير الرسمية التالية: (أ) كونها انتظامات هولوغرافية، و(ب) السماح برموز شفافة هرميًا. ^{[ 10 ]}

يتمثل أحد الاختلافات الجوهرية فيما يتعلق بالصياغة التحويلية التقليدية للانتظام البصري في أن التناظر المرآوي، من منظور هولوغرافي، يتألف من علاقات متعددة بين أزواج التناظر، وليس من علاقة واحدة بين نصفي التناظر. وبينما قد يكون التوصيف التحويلي أنسب للتعرف على الأشياء ، يبدو التوصيف الهولوغرافي أكثر اتساقًا مع تكوين التمثيلات الذهنية في إدراك الأشياء.

تم التحقق من الأهمية الإدراكية لمعايير التصوير المجسم والشفافية في النهج المجسم للانتظام البصري. ^{[ 11 ]} كما يفسر ذلك أن إمكانية اكتشاف تناظرات المرآة وأنماط غلاس في وجود التشويش تتبع قانونًا نفسيًا فيزيائيًا يتفوق على قانون ويبر . ^{[ 12 ]}

• المعالجة العصبية لفئات الكائنات الفردية
• مبادئ التجميع
• نظرية السمات التي لا غنى عنها
• نظرية البساطة