視覚と触覚を用いた物体認識における視点独立性(<特集>高次視覚における認知と理解)

τ庖e　JaPαnese 　Journal　of　Ps

．

ン

．

chonomic 　So加η（tE

2DO7

_．

V〔｝1

、

26

，

　No

．

1

，

　ll

−

19

圃

視覚

と

_触覚

を

用

い

た

_物体

認

識

に

お け

る

_視

_{点独 立 性}

上 　 田 　 祥 　行

・

齋 　木

潤

京 都 大学

Viewpoint

　

independence

　

in

　

visual

　

and

　

haptic

　

object

　

recognition

Yoshiyuki

　

UEDA

　

and

　

Jun

　

SAIKI

Kyoto

　

L

「niversit），＊

　　 Visual　object 　recognition 　uses 　both　viewpoint 　speci 　fic　and 　invariant　information

．

　In　this　study

we　

investigated

　what 　types　of　information 　were 　used 　when 　visua ］］ylcarned 　oblects 　were 　recog

−

nized 　by　haptics

，

　and 　vice 　versa

．

　

First

，

　a　novel 　

3−D

　oblect　was 　prcsented

，

　either　visually 　or

haptically

，　with 　five　viewpoints 　along 　its　vertical　axis

．

　This　was 　

followed

　

by

　a　series　o工recognit 三〇n

tests　

in

　which 　the　test　stimuli 　were 　presented　either　visually 　or　hapticatly　fr（，m 　various 　viewpoints

，

The　_participants 　then　indicated　whether 　the　tcst　stimuli 　were

，

　or　were 　not

，

　the　same 　as　the　ob_ゴect presented　earlier

，

　In　Experimcnt 　l　the　participants　were 　told　the　test　modality 　

before

　the　nove 旦

object　was 　prcscnted

，

　 The　recognition 　performance 　of　the　participants　showcd 　a　viewpoint invariance　across 　modalities

，

　whereas 　the　

learned

　vlewpoint 　showed 　an　advantage 　within 　a

modality

．

　In　Experiment 　2

，

　and 　without 　the　

knowledge

　of　the　test　modality

，

　the　performance 　of　the participants　

both

　within

，

　and 　across

，

　modalities 　showed 　a　viewpoint 　invariance

．

　 These　results

suggest 　that　viewpoint

−

indcpendent 　information 　alone 　is　available 　for　object 　recognition 　across modalitics

，

　whereas 　viewpoint

−dependent

　

information

　also　becomes 　available 　for　recognition within 　a　rnodality 　when 　the　test　modal 量ty　

is

　

known

　

bcforc

　the　novel （エ

bject

　

is

　presented

．

Key　words ；object 　recognition

，

　view

−

indcpendent 　representation

，

　view

−

dependent 　representation

，

　 　 　 　cross

−

rnoda ！ity

問 題 　

”

見る こと と触る こ とは同じ情報を得る こと がで き る 二 っ の 手 段で あ る

”

と Gibson _（1979 _）が 述べ たよ うに

，

我々 は視 覚で記憶し た物体を触覚で認 識 した り

，

その逆 に触 覚で記 憶し た物 体を視 覚で認識 し た り す るこ と がで き る

．

あ る感 覚で記 憶 した物 体 を 異なる感 覚に よ っ て も 認識で き るこ と は非 常に興味深い能 力で あ る

．

物 体の 認 識は

，

知 覚し た物 体と記 憶に蓄え ら れ た物 体の _{表 象}を 照 合 するこ とで 行 わ れる と考えられて いる 〔BUIthoff ＆ Edelman

，

1992）

．

視 覚 にお け る 二 次 元物 体の脳内 表 現 にっ い ては

，

これ まで に さ ま ざ ま な 理論が提 唱さ れて お り

，

そ れ ら の立場は大き くr

一

っ に分けられる

．

　

一

方は

，

＊ _{Graduate 　Shool　of　Human 　and 　Environmental} 　Studies

，

　Kyoto 　

University

，

　

Yoshlda

　

Nihonmatsu −

　cho

，

　

Sakyo −ku，

　

Kyoto

　

606−8501

．

一

_{般 化 円 錐に代 表さ れるよ う な ；次元モデ ル によ る脳 内}

表 現 （Marr ＆ Nishihara

，

1978）や

，

ジ オ ン _（

geon

_）と呼

ばれ る単純な 三 次元形状に よ る構 造 記 述 （Biederrnan

，

1987）を 用 いた 視 点 と は 独 立 し た表現で二次元物 体を表 現 して い る とする立 場で ある

．

も う

．

一

一

方は

，

二次 元イ

メ

ー

ジ表 象に よ っ て 視 点 に依 存 した表現 を し て い る

（BUIthoff ＆ Edelman

，

1992；

Tarr

＆

Bttlthoff

，

1995

）と い う立 場で ある

，

物 体が回 転 して も物 体を構 成 する ジオ ンが 遮蔽に よっ て 見 え な く な ら ない限りは視 点に独 立し た認 識が uJ_能だ

っ

たこ と か ら，　

Bieder

皿an ＆

Gerhard−

stein （1993）は前 者の理 論を支 持した

，

これに対 し

，

後 者の 理論を支持す る もの と し て

，

物 体 を 学 習し た視 点か ら再認 す る場 合は異な る視 点か ら再認する場 合に比べ _て 再 認 率や再 認 時 間が良く な るこ と が 知 ら れて い る（

Edel−

man ＆ BU！thoff

，

1992_）

，

両者の理 論の妥 当性を倹 討 す る ため の研 究が盛ん に行 わ れて きた が

，

物 体の認識があ る場 合は視 点に依 存 的で

，

あ る場 合は視 点に独立的にな

12

某 礎 心 理 学 研 究 　 第 26巻 　 第 1号 るこ と か ら （

Foster

＆

Gilson，2002

；仁科

・

乾

，1996

； Tarr ＆ BUIthoff

，

1995）

，

近 年で は視覚にお ける物 体認 識の表現 は， 単

一

一

_{で は な く両方の表 現を併せ持っ理論が} 必 要で あると提 唱されて い る （Hayward

，

2003 ）

．

　 しか し

，

我々 は視 覚の み で物 体を認 識するわ けで はな い

．

視覚で物 休を 記憶し触覚で認識す る

，

あ るい は触 覚 で物 体を記 憶し視 覚で認 識するとい う よ うに異な る 感覚 で物 体を記 憶

・

認 識 する際に は

，

視 覚で用い ら れて い る と 考え ら れてい る視 点に独 立 した表 現 と依 存 した表 現の ど ち ら が用い ら れてい るの だ ろ う か

．

　こ の 問 題に対 する　

・

っ の答え と して NewelL 　Ernst

，

Tjan

，

＆ BUIthoff _（2001 _）の研究が挙げ ら れる

．

　Newell

et　al：（

2001

）は異種感覚で用いる情 報が視点 独立的なの か視 点 依 存 的なのか とい う問い に答え るた めに

，

LEGO （LEGO 社 製 ）を 川 い て作 製 し た新 奇 物 体を 用い て同 種 感 覚 内お よ び 異種感 覚 問での_{物 体}の_再認成績を 測定 し た

．

実 験で は

，

視 覚 もしくは触 覚を用い て物 体の形 状を 学 習させ

，

そ の後に学 習 した視 点と同 じ視 点 （0° 回 転 条 件 ）

，

あ るいは新 奇な視 点 として学 習 し た視 点か ら

180u

回 転 （180

°

回 転 条 件 ）さ せ た視 点か ら再 認 する課 題を 行 っ た

，

Newell　et　al

．

（2001 ｝は ヒ ト の身 体 的な制 約か ら

，

視 覚は物 体の 表 側か らの認識が得 意

．

で あ り

，

触 覚は 物 体の_{裏 側}か らの 認識が得意で あ る と考え た

．

この_{仮 説} に従う と

，

視 覚で物 体を認 識 する際の表 側と触 覚で物 体 を認識す る際の裏 側が

一

致 する と き に異 種 感 覚 問で の_再 認が促 進さ れ る とい う視 点依存 的な再 認成績が予測 さ れ る

．

実 験の _{結 果}

，

180

°

_{同 転 条 件}で物 体を 垂_{直 軸 （}vertical

axis）中 心や水 平 軸 〔h‘）rizontal 　axis）中 心に回 転させ た と き

，

1

司

一

一

感 覚 再認では 0° 回転条件の_冉認率が 180° 回 転 条 件の_{再 認 率}よ りも高か

っ

た

．

これに対 し

，

異 種 感 覚 再 認で は 180

°

回 転 条 件の 再 認 率が 0

°

回 転 条 件の再 認 率 よ り も高かっ た

，

こ の 二っ の回転条 件 は 学 習 時 と 冉 認 時 で

180

°同転し た場 合に_物体の_表裏が入れ替わ っ て

，

視 覚で物 体を認識 する際の表 側と触 覚で物 体を認識する際 の裏 側が

一

致す るよ うな回転であ っ た

．

また

，

前額 並行

面 内で 180°回 転さ せ た場 合 〔rotation 　with 　

depth

　axis ）

で は

，

同

・

感 覚

，

異 種 感 覚の どち らの再 認におい て もOD

l

石

1

_転条桝の_再認率が高かっ た

，

この _回転条_件は

180

° 回 転し た場 合で も物体の_{表 裏}が入れ替わる ことはな く

，

視 覚 認 識で の表 側と触 覚 認

．

識で の裏 側 が

一

致 しなかっ た

，

これ らの結 果は

，

異 種 感 覚で再 認 する際に 再 認 率が高い 視 点は学 習し た面に対して物 体の_{裏 側}であ ること を示し て いる

，

こ の こ と から

，

Newell　et　al

．

〔2001 ）は視 覚 と触 覚の間で はある感 覚で学 習した物 体を 異 な る感 覚で再認 す る際に は視 点 依 存 的な行 動パ _タ

ー

ンが見ら れ る と主張 し た

．

つ _{ま り}

，

異 種 感 覚_{に 用}い られ る物 体の表 現は視 点 依存 的であ る と結論づ け たの で あ る

．

　し か しな が ら

，Newell

　_et　al

．

_（2001 _）の実 験で は

0

°

と 180° 回転以外の _視点か らの _再認率は検討さ れ な かっ た

．

180

°

回 転し た二 っ の視 点は類 似 性が高く

，

比較 的 簡 単に 視 点の変 換が計 算できる特 異な関 係であるこ とがこれ ま で に示さ れて い る （笹岡

・

乾

，2000

；

Vetter，

　

Poggio，

_＆ Bu］thoff

，

1994）

，

180

°

回 転し た視 点が特 異で あ る た め に

，

異 種 感 覚におい て再 認が容 易な もので あっ た可 能 性 は否定で き ない

．

よ り厳 密に _仮説を検証 す る ため に は

，

物 体を さ ま ざ ま な視 点か ら再 認し

，

その再 認 率の変 化を 検 討する必要が あ る

．

　そこ で_本研 究で は複 数の _{視 点}か らあ る感 覚 を 用いて物 体を学 習し

，

冉認 を異な る感覚で行 う際に

，

視 点によ る 物 体の冉認 率の変 化を検 討した

，

垂 直 軸を中 心に 72

°

間 隔で 同転し た 五っ の_視点か ら 三次元物体を学 習し

，

学習 時と同 じ視 点

，

ある い は水 平 軸を中心に回 転 し た学 習 時 と は異な る視 点か ら同

一

もしくは異 種の感 覚で再 認 を 行 う際の 冉認 率は

，

三次 元 物 体の表 現 方 法の違い によっ て 異な る結 果が予 想さ れ る

．

＝

一

次 元 物 体が視 点 依 存 的な方 法で表 現さ れて い る場 合． 垂 直 軸を中心 に回 転した学 習 と同 じ視 点か らの再 認 率は高い が

，

水 平 軸を中 心に回転 し た新 奇の_{視 点}か らの _冉認率は低 下す る と予想 さ れ る

．

また

，

二次 元 物 体が視 点 独 立 的な方 法で表 現さ れ て い る 場合

，

学 習 時と は異な る視 点か ら_再認 し て も再認率は低 下し ない と予想さ れ る

．

実験

1

で は

，

学 習の前にあ ら か じ め再認に用い る感覚を教 示し

，

方 略を用い た学 習が可 能な状 態で

，

学 習 時と再 認 時の視 点の違い に よ り物体の 再認率が どのよ うに変 化す るの か を検 討し た

．

実 験 2で は

，

学 習の前に再 認に用い る感 覚を教 示せず

，

協 力 者に 両 方の 感 覚に対 応で きるよ う な学 習 を 行 わせ

，

三 次 元 物 体の再 認 率 の変 化 を 検 討 した

．

実 　 験 　

1

方 法 　 実 験 協 力 者 　48 名の大 学牛 が実 験 同 意 書に署 名 し

，

実 験に参 加した

．

協 力 者は裸眼 も し く は矯rl_{親 力}が ［

E

常 で あ り， 触覚 に お け る 運動や 感覚に問題 は な か

っ

た

．

ま た全 員が右 利きで あっ た

，

協 力 者は実 験に関 する仮 説な ど は知ら さ れ な かっ た

．

実 験 参 加 後に は報酬を与え ら れ た

．

　 実 験デザ イン　 実 験の要 因は学 習 感 覚 （2条 件：視 覚

，

触 覚 ）

，

再 認 感 覚 （

2

条 件：学 習 と 同

一

感 覚

，

異種感 覚）

，

再 認 時の 視 点 （

2

条 件：_{学 習 時}と同じ視 点

，

異 な る視 点 ） の 3要 因で あっ た

．

要 因の うち

，

学 習 感 覚

，

再 認 感 覚は

E

田

・

齋 木：視 覚と触覚 を用い た物 体 認 識にお ける視 点 独 立 性

13

被 験 者 間 要 因で あ り

，

再 認 時の視 点は被 験 者 内要因で あ

っ

た

．

48

名の協 力 者は ラ ンダム に 4条 件 （視 覚 学 習

一

同

一

感 覚 再 認

，

視 覚 学 習

一

異種感 覚再認， 触覚学習

一

_同

．

_{感 覚 再認}

_，

_{触 覚 学 習}

一

_{異 種 感 覚 再 認 ）に}

_，

_{各 12 名ず}っ 割 り当て ら れ た

．

_{従 属}変 数は再 認 成 績と して

，

再認 の ヒ ッ ト率とフ ォ ル ス ァ ラ

ー

ム率 か ら計 算 した

A

’

の値 を 用い た _（Aaronson ＆ Watts

，1987

）

．

学習と

8

試 行の 再 認課 題を

1

ブロ ッ ク と し

，

初めに練 習 試 行を 1 ブロ ッ ク 行い

，

そ の_後に_本試行と して

8

ブロ ッ ク

，

計

64

試 行 を 行っ た

．

　刺 激お よび 実 験 装置　Newell　et　a1

．

_（2001 _）と同 様に

，

青 色で同

一

形 状の LEGO を

6

個 用い て新 奇 な 物 体 を 作 製 し た

．

新 奇 物 体は物 体の 中 心が明 確に なる よ うに各 LEGO が同

一

軸

E

で連結 さ れて お り

，

　LEGO の 方 向を 縦

・

横 交互 に 位 置を変 化させ なが ら組み 合わせ た （Figure　l_）

．

本 実 験で は

，

作 成 可 能な

162

種 類の _中か ら ラ ン ダム に 48種 類を選ん で新 奇 物 体と し

，

すべ て の _協 力 者に_共通 して用いた

，

個々 の物 体は目標 刺 激

，

妨 害 刺 激の両 方に用い ら れ

，

1度 使わ れ た刺 激が同 じ実 験で 2 度用い られること は な か

っ

た

．

実 験で は

1

ブ ロ ッ クにっ き3種類の _刺激が ラン ダム に選 ば れ

，

1種 類は 目標 刺 激 と して

，

残りの 2_{種 類}は 妨害刺激と して 用い ら れた

．

ど の物 体が目標 刺 激 妨 害 刺 激と な る か はコ ン ピ

ュー

タ に よっ て ラ ンダム に決 定され

，

協 力 者によっ て異なっ て い

1

2

Basic

Rotation

　_with

Rotation

　

With

Vertical

　

Axis



Horizontal

　

Axis

（

Old

　view ）



（

Old

　view ）

Figure　1

．

　 Examples 　of　the　stimuli

　3images 　

in

　thc　same 　row 　are　of　

thc

　sanle 　objects

．

　 The 　

left

　

figures

　are　from　the　basic 　viewpoint _（0

°

rotati 〔）n）

．

　 The　midd 】e 且_gures 　are　rotated 　

from

　

the

　

basic

　viewpoint 　with

　vertical 　axis

．

　They 　were 　presented 正n　learning

　and 　test　sessions

．

　The　right　figures　are 　rotat

−

　ed　from　the　basic　viewpoint 　with 　

horizontal

　axis

，

　 They 　were 　presented　

in

　test

．

た

．

物体の弁 別は形 状 情 報だ け を基に行うこ と が可 能で

ある （Lederman ＆ Klatzky

，1987

）

，

作 製 された新 奇 物 体は色

，

肌 理

，

重さな ど がすべ て 同

一

で

，

協 力 者は全 体

形 状のみを手が かりに学 習

，

可 認 を 行っ た

．

　 視覚 刺 激 は

Blender

（http：_／／www

．

blender3d

．

org _／ cms _／

Holne．

2．

0．

html

〕を用い て， 各 物 体を実 物と同じ

色 形に な る よ うに三次 元グラフ ィ ッ ク で呈示し た

．

刺

激 は モ ニ _{タ （}

iiyama

製

S103M

） 上 に MATLAB

（MathWorks 社 製 ）

，

　

Psychophysics

　

TQolbox

　

Version

2

（

Brainard，

1997；Pelli

，

1997）を 用 い て

，

視 距 離57 cm

，

視 角に して縦約

12D

， 横約

6〜14

° で呈 示さ れた

．

触 覚 刺 激は実 物の LEGO を 用 い て

，

身 体か ら30　cm 離 れ た場所に動か ないよ う に板に固定し て呈 示された

．

な お

，

協 力 者の_{頭 部}は顎台の上で 固定さ れ た

．

　 手 続 き　 実 験の _初めに協 力 者は

，

視 覚 と触 覚の う ち ど ち らの感 覚 を用い て物 体を学 習し

，

ど ち らの感 覚を用い て再認 を 行 うの か を教示 さ れた

．

触 覚を 用い る場 合に は アイマ ス クによ

っ

て _視覚 を用い る こ と は で きず

，

利き手 で ある右 手のみ を使う よ うに_教示さ れ た

．

物体 を 動 か す こ とや体の方 向を変える ことは禁止 さ れ た が

，

その他の 探 索方法につ い ては制 限さ れ な か っ た

．

　学 習 時に は 1種 類の _目標刺 激の み が協 力 者に呈 示さ れた

。

目標 刺 激は垂 直 軸を中心 に 72

°

間 隔で回転した 5 方 向の視 点か ら

r

順次 呈 示 された（Figure　

2

_）

．

視 覚 学 習 時 に は刺激 と ブラ ン ク 画 面 が

1

秒ずっ 交 互に旱 示さ れ

，

触 覚学習 時に は刺 激が

6

秒 呈 示され

，

10秒 間の遅延の後 に次の_刺激 が 旱示さ れ た

．

　 再 認 時に は

，

冂 標 刺 激お よ び妨 害 刺 激の い _ずれ か が

一

方 向か ら呈示さ れ た

．

再 認 時の視 点は学 習 時に呈 示 し た 5方 向か らラ ン ダムで選ば れ た視 点

，

も し く は学習時の 最 初に 呈 示 し た視 点を

，

水 平 軸を中心 に

45°

ま た は

135

° 回

ag

した視 点で あ っ た

．

刺 激は学 習 時と同じ く

，

視 覚 再認時に は

1

秒 間， 触覚再認 時に は

6

秒 間 呈 示さ れ た

．

呈示時間は

，

同

一

感 覚 再 認で学 習 し た視 点 か らの再 認 率が 85％になるよ うに予 備 実験に よっ て調整さ れ た

．

協 力 者は物 体が呈 示された視 点にか か わ らず 学 習 時と同

譽

蟠

塗

耀

瞬

唱

囀

鬢

Figure

　

2，

　

Presentation

　order 　_of　

the

　_stimulus 　

in

　learning　session

　The 　stimuli 　 were 　presented　at　

72−degrce

　intervals

，

　which 　were 　rotated 　with 　vertical

14 基 礎 心 理 学 研 究 　第

26

巻 　 第

1

号

一

物体で あっ た ど う か をで き る だ け早く

，

止 確 に判 断す るよ うに教 示さ れ た

．

再 認は学 習 後 す ぐに 8試 行が行わ れ

，

各 試 行で正 誤に関 するフ ィ

ー

ドバ ッ ク は与え ら れ な かっ た

．

8試 行の半 数 は 乖 直 軸 を 中 心 に回 転し た学 習 時 と同じ視 点

，

残 りは水 平 軸 を 中 心に回 転 した学 習 時 と 眼 な る視 点か らの 再 認で あ り

，

それ ぞ れの 視 点で 「

i

標 刺 激 と妨 害 刺 激は半 数 ずっ _{呈 示さ れ た}

，

　 また

，

各ブロ ッ クの 冒 頭に ラ ン ダム な 7桁の数 字を協 力 者が記憶す るまで呈 示 し

，

協 力 者は学 習

・

再 認 時 と も に常に その_数字を復 唱して お く よ う に教 示さ れ た （構 音 抑 制 ）

．

協 力 者は数 字の復 唱と物 体の再 認の 両 方をで き るだ け 正確に行う よ う に教 示され

，

各ブロ ッ ク の最 後で 復唱 し た数字を報 告さ せ た

，

構 音抑 制の目 的は言語に よ る介 入を防ぐ た めであ り

，

復 唱する数 字を誤っ て も復 唱 が続い て いれば試 行 を 中断 しなか っ た が

，

復 唱が途 切れ た場 含に は無 効と して試行を中断し

，

異なる_刺激を川い て再 度 試 行を行

っ

た

．

数 字の報 告に関して正 誤の フィ

ー

ドバ ッ ク は行 わ れな か っ た

．

協 力 者は ブロ ッ ク間で 自 由 に休 憩 をとることがで き た

．

結 果 　 Figurc　3 は条 件ご との_{再 認 成 績 （}A

’

_）を示し た もの で ある

．

再認成 績に逆 正 弦 変 換 （角変換） を施 し （森

。

吉 田

，1990

）

，

学 習感 覚 （視 覚

，

触 覚） と再 認 感 覚 （学 習と 同

一

感 覚

，

異 種 感 覚 ）

，

再 認 時の視 点 （学 習 時と同じ視 点 （乖 直 軸 中心の回 転 ）

，

異な る視 点 （水 平軸 中心の_回転）） を 要 因 として

，

繰 り返 しの あ る 3要 因の 分散分析 （

ANOVA

）を行

一

丿

た

．

その _{結 果}

，

_{冉 認 感 覚}と再 認 時の視 点の交互_{作 用 （}F（1

，

44）t

・

・

4

．

08

，

p

_く

．

05_）および

，

_{学 習 感 覚} と再 認 感 覚の 交 互作 用 が有 意で あっ た （

F

（

1，

44_）　＝

一

　9

．

97，

p

く

，

005

）

．

．

．

ド位 検 定を行っ た結 果

，

同

一

感 覚 再 認におい て は

，

学 習した視 点か ら の 訂認が学 習し な か っ た視 点か ら の再 認に比べ て有 意に再認率が_高か っ た が （F（1

．

　44_）

＝

4．

13，

〆

．

05

〕

，

異種感覚再 認で は再 認 時の視 点に関 して 有意 な 差異は 見 ら れ な か

っ

た_（F（1

，

44）く1

_，

　n

．

s

．

_）

，

ま た

，

触 覚 学 習 時におけ る

1

司

・

感 覚 冉 認では

，

異 種 感 覚で の再 認 よ り も有意に_再認率が高かっ た （F（1

，

44）

＝

8

．

71

，

p

く

．

Ol）

．

し か し な が ら

，

視 覚 学 習 時には再認感 覚に よ る有 意な成 績の差 異は見 られなかっ た（

F

（

1，

44）

二2．

30，

　n

．

s

．

_）

．

考察 　同

一

感覚 再 認におい て

，

学 習 し た視 点からの再 認 率 が （」

．

意に高か っ た こ と か ら

，

物 体の認識が視 点依存的で あ る と_考え るこ とがで き る

，

同

一

感覚において物 体の _{認 識} が視 点依 存的に な る とい う結 果は多 くの先 行 研 究が指 摘 して お り（BU］thoff ＆ Edelman

_，

1992_；

Newcl

！et　al

．

，

2001 ）

，

本 実 験の結果 もこれ ら に

一

一

．

・

致 す る結 果であ る

．

  　 　 9 　 　 　 　 8 　 　 　 　 7 　 　 　 　 6 　 　 　 　 5 　 　 0 　 　 　

　

0 　 　 　

　

0 　 　 　

　

0 　 　 　

　

0 Φ o 焉 E 」 ot Φ 」 匚 o ヨ 島 ooo 匡 田 　 　 0

り

　 　 　 　 8 　 　 　 　 7 　 　 　 　 6 　 　 　 　 5 　 　 0 　 　 　 　 0 　 　 　 　 0 　 　 　 　 0 　 　 　 　 0 Φ o ⊆ 町 E 」 o

」

」 。 ユ 匚 o ヨ 勗 ooo 匡

■Old　View （Rotation　_with　VertiGal　Axis_）

口New 　View （Retation　with 　Horizontal　Axis）

　　　　　　

1

Visual　Learn［ng Haptic　Learning

　 　 　 　 　Within　Modalities

■Old　View_（Rotation　with 　Vertical　Axis_）

on　with　Horizontal　Axis＞

Haptic

　

Learning

ities

一

Figure　3

．

The　results 　of　Experiment 　

l

　This　 graph shows 　 the　 recognition perfor

−

　mance 　when 　participants　learned　a　nove13

−

D 　object 　with 　thc　

knowledge

　of　test　modality

．

　

The

　axisofordinate _is　therecognitjon

　perfornlance

，

　 which 　 was 　ca ！culated 　 by　 hit

　rate 　 and 　 false　 alarm _（Aaronson ＆

Watts，

　

1987

）

．The

　

b

_上ack　

bar

　shows 　thc　recognition

　pcrformance 　of　old　views

，

　which 　were

　represented 　in　lcarnlng　session

，

　The 　white 　

bar

　shows 　 the　 recognition 　 perforrnance　 of

　new 　views

，

　which 　were 　r（）tatcd　horizontally

　from　 learning　 views

，

_（upper _）

The

　stimuli

　were 　

tested

　

by

　the　modality 　as　sarne　as　used

　

ln

　

learning

　session 　 （visual 　 study

−

within 　modal _（visual 〕 test　haptic 　g

．

　tudy

−

within

　moda 【_（haptic_）test_）

．

_（lower_）The 　stimuli 　were

　

tested

　

by

　different　modality 　

frQm

　 used 　

in

　learning　session _（visual　study

−

across 　modal

　〔

haptic

） test

，

　 hapticstudy

−

across 　modal

　〔visual ）test）

，

一

方

，

異 種 感 覚再認において は Newell　et　al

，

_（2001 _〕の 結 果とは異 な り

，

再 認 時の視 点に よっ て再 認 率に有意な 差は見られな か っ た こ とか ら

，

異 種 感 覚 間にお ける物 体 の _認識は視点に独立的であ る と考えられる

，

学 習 した視 点に周 有の情 報は異種 感 覚で は用いるこ とがで きず

，

物

上 田

・

齋 木：視 覚と触 覚を用い た物 体認識にお け る視 点 独 立 性 15 体認識にお ける視 点の依 存 性は異 種感覚へ と_{拡 張}さ れ な い こと が示 唆さ れ た

．

　触 覚 学 習に お い て

，

異 種 感 覚での_{再 認率}が同

一一

感 覚で の_再認率に比べ _{て低 か}っ た

．

また

，

視 覚 学 習で は同

一

感 覚

，

異 種 感覚にか か わ ら ず再 認 率に有 意な差が見 られな か っ た

．

こ の こと か ら

，

視覚 学 習と触 覚 学 習で異 種 感 覚 にお け る再 認 率に非 対 称 性が あ る可能性が考え られ る

．

し か し

，

予備実 験に よ っ て同

一

感 覚 再 認で学 習と同じ視 点か らの再 認 率が同じにな る よ うに 視 覚と触 覚の学 習と 再 認の時 間を設 定し た もの の

，

実験

1

で の同

一

感 覚 再 認 にお け る学 習と_同じ_視点か ら の再 認 率を視 覚 学 習と触覚 学 習で ア ド ホ ッ クに比較す る と

，

視 覚 学 習で は触 覚 学 習 に比べ て再 認 率が有意に低かっ た（t（

22

）＝ 2

，

78

，

p

＜

．

05_）

．

これ は

，

実 際に は視 覚で の学 習 もしくは再 認が触覚で の 学 習も し く は再認 と比べ て 困 難であ っ たこ と を示 唆して い る

．

そ のた め

，

触 覚 学 習において異種 感 覚で の再 認 率 が同

一

感 覚での_再認 率に比べ て低い とい う結 果は

，

視 覚 再認が触覚再認に比べ て困 難で あっ たと い う実 験 状 況を 単に反 映 して い る可 能 性が考え られ

，

こ の 結果を もっ て 視覚学習と触覚 学 習で異 種 感 覚にお ける再 認 率に非 対 称 性が存 在 する と は断 定で き ない

．

　実 験 1で は学 習 前に予め再認 に用い る感 覚 を 教 示 し て いた ため

，

事 前の知 識が異 種 感 覚 間にお け る再認の 視 点 独立性に影 響 し てい た可 能 性がある

．

こ の よ う な事 前 知 識が視 点に独 立し た認識を可 能と してい たの か を 調べ るた め に

，

実

．

験2 を行

っ

た

．

実　

験

　

2

　口常で は

，

学 習 時に は後に再 認に用い る 感 覚 が視 覚な のか触覚なのか わ か らない こ と が多 く

，

再 認 感 覚を あ ら か じめ想 定 して学 習 する状況 は少ない

，

実 験 2 で は再 認 に用い る感 覚 を教 示せずに

，

視 覚と触 覚の ど ち らの感 覚 に も対応で き る よ うに 三次元物 体を学 習 する よ う に教 示 し

，

異 種 感 覚での視 点 独 立 的な認 識が保 持さ れ るの かを 検 討し た

．

ま た

，

実 験 1で は

，

視 覚に よ る再 認が触覚 に 比べ _{困 難}で あ

っ

た ため

_，

_学習と再認の時 間を再 調整 し

，

視覚 学 習 と触 覚 学 習で の異 種 感 覚にお け る再認〉_{釈こ非 対} 称 性が存 在す るの か ど うか も同 時に検 討した

．

方 法 　実 験 協 力 者　 11 名の大学生

・

大 学 院 生が実 験 「司意 書 に署 名をし

，

実 験に参 加 した

．

実 験 協 力者は裸眼も し く は矯正視 力が

IE

常であ り

，

触 覚における運 動や感 覚に問 題は なか

っ

た

．

ま た 全 員 が 右 利 きで あっ た

．

協 力 者の 中 に実 験 1に参 加 し た者は お ら ず

，

実 験に関 す る仮 説な ど は事 前に知ら さ れ な かっ た

．

実 験 参加後に は報 酬を与え られ た

，

　実 験デザ イ ン実 験の _{要 因}は実 験 1 と同 様に

，

学 習 感 覚 （2条 件 ）

，

再 認 感 覚 （2条 件 ）

，

1ii認 時の 視点 （

2

条 件） の

3

_{要 因}で あ り， すべ て の要 因は被 験 者 内 要 閃で あっ た

，

ll 名の_協力者は学習

・

再認の

4

_条件 （視 覚 学 習

一

同

一

_{感 覚 再 認}

_，

_{視 覚 学 習}

一

_{異種感 覚再認}

_，

_{触 覚 学 習}

一

₁

_司

一

感 覚 再 認

，

触 覚 学 習

一

異 種 感 覚 再 認 ）の _すべ て に参加し た

．

学習と

8

試 行の再 認 課 題を 1ブロ _ッ ク と し

，

本 試 行 と して 16 ブ ロ ッ ク

，

計 128試 行 を 行 っ た

．

　 刺 激お よ び実 験 装 置 　実 験

1

と同 様の もの を用いた

．

　手 続 き　協 力 者は視 覚また は触 覚を用い て物体の学習 を行

っ

た

．

学 習時に は協力者は

，

視 覚

，

触 覚の ど ち らで 再 認を行う かにっ い ては事前に教示 さ れず

，

視 覚 と触 覚 の どちら で も再 認する こ と が可 能な よ うに三 次兀物 体を 学 習す る よ うに教 示さ れた

．

学 習 後に再 認に用い る感 覚 が教示さ れ

，

その_後すぐに

8

試行の _再認 が 行 わ れた

．一

っ の_{学 習}感 覚にっ き

，

最 初に練 習 試 行を2 ブロ ッ ク行

っ

た後

，

本 試行と して 8 ブロ ッ ク （視 覚 再 認 4 ブロ ッ ク

，

触覚 再 認4 ブロ ッ ク）が ラ ンダムな順 序で行 わ れ た

．

休 憩を挟ん だ後に学 習 感 覚 を 変 更 し

，

同 様に練 習 試 行 2 ブ 卩 ッ ク

，

本試行 8 ブロ ッ ク を 行っ た

．

本 試 行は全 部で 16 ブロ _ッ ク

，

計 128 試 行であ り

，

視 覚 学 習 条件と_触覚 学 習 条 件の どちらを先に行う かにつ い ては協 力 者 間で カ ウン タ

ー

バ _{ラ ン スが取ら れ}た

．

　同

．

．

憾 覚にお け る学習し た視点での_再認 率 を視 覚 学 習 と触 覚学 習で 等し くする ために

，

視覚学 習 時の刺 激の呈 示時間を

1

秒か ら

1．

5

秒へ _{と変 更し た}

．

_{した が}

っ

て

，

視 覚 学 習で は刺 激とブ ラ ンク画 面が交 互に 1

．

5

秒 ずつ呈 示 された

．

触 覚 学 習で は実 験 1と同様に

，

刺激 が

6

秒 呈 示 さ れ

，10

秒問の遅 延の 後に次の刺 激が呈 示さ れ た

．

ま た

，

視 覚 再認の _{時 間}も1

．

5秒へ _と変_{更 し}

，

触 覚 再 認の時 閙は

6

秒だ

っ

た

．

　 その 他の 手続 きは実 験 1 と同 様に して行 われ た

。

結果 　

Figure

　4 は条 件ご との再 認 成 績（A ’ ）を示 し た もの で あ る

．

実 験 1 と 同 様に

，

再認成 績に逆 正 弦 変 換 （角 変 換 ） を施 し

，

学 習 感 覚 （視 覚

，

触 覚 ）と傷認感 覚 （学 習と同

一

_感覚

_，

_{異種 感 覚 ）}

_，

_{再 認 時の視 点 （学 習時と同じ視 点} （輩_{直 軸 中}心の_{回 転}）， 異な る視 点 （水 平 軸 中心の回 転 ）） を要 因 と して

，

繰 り返 しの あ る

3

要 因の 分 散 分 析 （ANOVA ）を行っ た

．

その結 果

，

再認 感 覚 の主効果 が有 意で あ り

，

同

一

感 覚での再 認 が 異 種 感 覚で の_{再 認}に比べ 再 認 率が高か

っ

た （F（

L10

）＝

8．

87，

p

く

．

05_）

．

また

，

学 習 感 覚と再 認 感 覚の_交互作 用が有 意傾 向であ り（F（1

，

44）

＝

4．

04，

p

く

．

1

_）

，

下

f

、 1 鹸 定 を 行っ た結 果

，

触 覚 学 習に お い て

16

基 礎 心 理 学 研 究 　 第26 巻 　 第

1

号 ω σ9 σB     o石

8

話 ≡ ot8 ⊆ 。 冱 勗 。

8

匡

凹Old　View （Rotation　with 　Vertical　Axis）

ー

ー

I

l

0 　 　 　 　 0

り

　 　 　 00 　 　 　 7 　 　 　

　

_ハ

0 　 　 　 　 5 1 　 　 α 　 　 α 　 　 α 　 　 α 　 　 0 　 　

8

磊 鬘 。 t85 旧 ⊆ 切 08 庄

iew（Rotation　with　Horizontal　Axis_）

Visual　LearningHaptic　Learning

　 　 　 　 　Within　Modallties

■Old　View（Rotation　with　Vertical　Axis）

口New　View（Rotatien　with 　Horizontal　Axis）

Figure

　

4，

　

The

　results 　of　

Experiment

　2

　

This

　 graph 　shows 　the　 recognition _perfor

・

　mance 　whcn 　participants！earned 　a　novc13

−

D 　object 　without 　the　knowledgc 　of　test　modal

−

　ity

．

同

一

感 覚で の再 認が異種 感 覚で の再認に比べ _{有 意に再 認} 率が高か

一

・た 〔

F

〔

1，

　

2e

_＞

＝12．

83．

　

p

く

．

005

_｝

．

_{視 覚 学 習}で は

，

再認 率に再認 感 覚に よ る有意な差 異は見ら れなか っ た （F（1

，

20）

二

1

．

14

，

n

．

s

．

_）

．

再 認 時の視 点の主 効果お よ び， これ を 含 む 交 互 作 用は見ら れ な か っ た

．

考 察 　 視覚と触 覚の ど ち らの _{感 覚}で も再 認 することが 可 能な よ うに学 習するように教 示された状 況で は

，

同

一

感 覚

，

異 種 感 覚の いず れの再認条件において も

，

再 認 時の視 点 に よっ て冉認率に肓意 な差は見 ら れず

，

三次 元 物 体の 認 識は視点に独立 的で あっ た

，

異 種 感 覚にお け る物 体認識 は

，

再 認 する感 覚の事 前 知 識が ない_状況で あっ て も視 点 とは独 立 して認識さ れる こと が示唆 された

．

ま た

，

再認 す る 感 覚の_{事 前}知識が ない状況で は

，

同 感 覚に お いて も二次 元 物 体の再認 は視 点に独 立的に な

っ

た

．

同

一

感 覚 にお け る視点の _{依 存 性}は再認 する感 覚の事 前 知 識に よ る 影 響を受けて いたもの である と考え られ

，

学 習 し た視 点 に固 有の_{情 報}を用い て物 体を認 識で きる の は

，

同

一

感 覚 で

，

さ ら に学 習 時に再 認 感 覚を知っ て い る場 合のみであ ること が示唆さ れ る

．

こ の結果は

，

どの ような感 覚を用 い て再認 する のか分か ら な い こ と が 多い日常で は_物体を 視 点 独 立 的に表 現し てい る可能性 を示 して いる と考え ら れ る

．

　ま た触 覚 学 習で は

，

異種 感 覚におけ る再認が同

．

感 覚 における再 認に比べ て再 認 率が 低か っ た

．

こ の結果は

，

指 摘は さ れて い ない もの の

Woods

＆ Newcll （2004）で

も同 様に示 さ れて お り（Woods ＆ Newell

，

2004 _（Fig

．

6））

，

視 覚 情 報を触 覚 情 報に変 換す ること は 容 易であ る が 触 覚情 報を視覚情 報に変 換す ること は困 難であ るとい う 非 対 称 性が視 覚 と触 覚の 間に存 在 する こ と が示 唆され る

，

総 合 考 察 　本 研 究で は複 数の視 点か ら あ る感 覚を用い て物体を学 習 し

，

再 認 を 異な る感 覚で行う際に

，

視 点に よ る物 体の 再 認 率の変 化 を 検 討 し た

，

その_{結 果}

，

_{学 習 時}とは異なる 感 覚を用い て物 体 を 再 認 する場 合

，

視 点 とは独 立して_物 体を 認識す るこ と が示 さ れた

．

これ らの_結果は異 種 感覚 で の_物体の認識は視 点 依 存 的に行わ れる と する Newell et　a1

．

（

2001

）の主 張と は異な る

．

　Newell　et　aL （

2001

）の 実 験で は再認 す る視 点が

0

° と

180°

の

2

通 りで あっ た が

，

笹 岡

・

乾（

2000

）が指摘す る よ うに 180

°

離 れた二 っ の視 点は類 似 性が高く比 較 的 簡 単に視 点の変 換が言

1．

算 で きる特 異 な もの であり

，

異 種 感 覚に よ る 認識は同

一

感 覚 に よる認 識よ りもさ らに促 進さ れて い た可 能 性が考え ら れ る

．

　ま た

，

同 の 感 覚を用い て物 体 を認識す る場 合で あ

っ

て も

，

学 習 時に同

一

感 覚で再認 す るこ と を 知 ら なけれ ば r _{次 元 物 体}の _{認 識}は視 点に独 立 的に な り

，

同

一

感 覚で再 認 すること を知っ て いれば 三次 元 物 体の認 識は視 点に依 存 的になる ことが_{本 実験}か ら示さ れ た

．

従 来

，

視 覚にお け る物体認識は視点に依 存 的な表 現と独 立 的な表 現が併 用 して 月］い ら れ て い る と示 唆さ れて きた _（Hayward

_，

2003 〕が

，

そ の表 現方法は協力者が物体の _{学 習 峙}に再 認 する感 覚が視 覚で あると 認識して い るかに よ っ て も変 化 す ること が分か

っ

た

，

本 実 験の結 果か ら は

，

同

一

感 覚で 認 識 するこ と が既 知で ある場 合に は視点に依存 的な表現 を採用し

，

複 数の 感 覚に対 応で き る よ う な よ り

一

般 的な 物休の_表現は視 点に独 立 的なもの を 採 用 してい るこ と が 示 峻される

．

　実 験

2

の_{結 果}か ら

，

視 覚 情 報を触 覚 情 報に変 換す るこ と は容 易で あ る が触 覚 情 報を視 覚 情 報に変 換 するこ と は

上 田

・

齋 木：_視覚 と触覚 を用いた物 体認 識にお け る 視 点 独 立 性

17

困 難である とい う非 対 称 性が ある こと が分か

っ

た

．

こ の 結果は

，

視 覚を 用い た学 習で は両 方の感 覚で 利用で きる よ う な形式で情報を 表 現 すること が可能で あ る が

，

触覚 を用い た学 習で は視 覚で利 用で きるよ う な形 式で情 報を 表 現 することが 難 しい とい う可 能 性 を示 唆 するもの と考 え ら れ るだろ う

．

　 本 実 験の結 果からは

，

異なる感 覚で の三次 元 物 体の認 識は視 点に独 立 的で あ り

，

視 覚と触 覚の両 方の感 覚に対 応 し た学 習を行

っ

た場 合に も 三次 元 物 体の認識は視 点に 独 立 的にな るこ とが 示された

，

こ の よ うな視 点に独 立 的 な 認 識 を 可 能 と して い る 情 報 表 現に はい くっ _かの可 能 性 が考えられる

．一

っ は

一

般 化 円 錐 によ る 三次 元モ デル

（Marr ＆ Nishihara

，

1978）や ジオ ン （geon ）に よ っ て構

造 記 述 的な_{表 現 〔}Biederman

_，

1987_）を 用い て い る可 能 性 で あ る

．Marr

＆

Nishihara

（

1978

）や

Biederman

〔1987）の_{指 摘}す る よ う な表現 を 用いて 異な る感 覚で _物 体 認 識を行っ て い る場 合

，

物 体の認 識は視 点に独、

Z

的に な ると考え られる

．

これに対 し

，

三次 元 的 な 表 現 も 用い て いな くて も

，

刺激の _親近 性 が どの 側 面 か ら も 同 じ ぐ ら い高い場 合に も認 識は視 点に独 立 的に な る と考え ら れて い る 〔

Tarr

＆

BUIthoff，

1995）

．

だ が

，

本 実 験で用 い た刺 激は協 力 者に と

っ

て は新 奇 刺 激であ り

，

新奇刺激で は学 習し た視 点の外 観の方が新た に 呈示し た外 観よりも親 近 性が高く（

Edelman

＆BUIthoff

，

1992 _）

，

どの側面か らも 同じ く らい に親 近 性が高か っ た と は言え ない

．

ま た_， 刺 激の縦 横の方 向や位 置の変 化を

，

言 語を 用 い て シ ンボ リッ ク に符号化す ることで視点に独立的な認識を行うこ と も可 能で はあるが

，

本 実 験では購音 抑制が か け ら れて い た た め

，

言 語を 用い た符 号 化は困 難で あっ た と考え ら れ る

．

他に 三次元的な表 現 を川い て いな くて も認 識が視 点 独 立 的にな る可能 性 と して は

，

刺 激に物 体を 区 別 しや すいよ うな特 徴が含ま れ る場 合が考え ら れ る

．

学 習 時に 同

一

感 覚で再認 する こ と が分か

っ

て い る場 合に は認 識が 視 点に依 存 的に なり

，

学 習 時に視 覚と触 覚の ど ちらで も 再認できる よ う に学習した場 合や異な る感 覚で再認 する 場 合に は認識が視 点に独立的になっ た とい う本 実 験の結 果は

，

同

一

感 覚 内で再 認 する た めに

T

・が か _りと_{して い る} 物 体の特 徴と異 種 感 覚 間で再 認 するために手がかり とし て い る特 徴が異な

っ

て いた可 能 瞠 を 示 唆 して いる

．

異 種 感 覚 間で は比 較 的 視 点に独 立し た特 徴 を 手が か り と し

，

同

一

感覚 内で は視 点に依 存す る特 徴を手が か り と す る と 考え る と本 実 験の結 果 を 説 明 すること が可 能である

．

本 実 験の結 果 だ け か ら は 異 な る 感 覚で再 認 す る 際に用い ら れる視 点に独 立 的な表 現がMarr ＆ Nishihara （圭978_） や Biederman （1987）の提 唱する三次 元 的な表 現である の か

，

比 較 的 視 点に独立 し た特 徴を手が か りと し て い る の か は ま だ 不明で あ る

．

　 今［・

1

の実 験で は刺激と して 同

一

の

LEGO

_{を 複 数 個 用} いて新 奇 物 体を作 製し た

．

新 奇 物 体で は な く日常 物 体を 刺 激と して 用いた場 合で も

，

特 定の景 観は親 近 性が高 く

，

視 覚で の 物 体 認 識は視 点 に依 存 的に な る と報 告され て い る（

Newell

＆

Findley，1997

）

．

日常 物 体が新 奇物体 と同 様に認 識される の で あ れ ば

，

本 実 験の結 果か ら学 習 とは 異 な る感 覚で 再認 す る場 合は親 近 性に か か わ らず 視 点 と独 立 的に再 認さ れ る と考え ら れ る

．

し か し

，

視覚で の _{典 型 的 景 観 （}canonical 　view _）な ど が触 覚におい て ど の よ う に 認識さ れ るのか とい うこと は ま だ分か っ て いな い

．

今 後

，

新 奇 刺 激や 日常 物 体の どの よ うな特 徴を用い て同

．

．

・

感 覚 内 もし く は異 種 感 覚間で認 識が可 能に なっ て いるのか を詳し く調べ ることで

，

異 な る感 覚で の _物体の

表 現 形 式が Marr ＆ Nishihara （1978）や Biederman

（1987）の提 唱 する三 次 元 的な表 現であ るの か

，

比 較 的 視 点に 独 立し た特 徴を手が か り と して表現 して い るの か を 明ら かにするこ と がで き る だ ろ う

．

　 　 　

Table

　

l

The 　mean 　_{performanccs （}A

’

_）of　lower　_perf〔〕rmers 　and 　

higher

　

performers

　

in

　

Experiments

　

l

＆

2．

Within

　modalities

Across

　rnodalities

PerformanceCondition _Visual

］carning

Hapticlearning Visuallearning

Hapticlearning

Experiment 　l　 LQwer 　performers

Higher　performers

Expcriment 　2　Lower 　performers

Higher　performers

Old

　_view New 　_view Old　view New 　view

Old

　_view New 　view Old　view New 　view

23727823

76887798

．

83

．

76

．

95

．

95

．

74

．

83

，

9594

32138176

77996788

67786688

80917484

18

基 礎 心 理 学 研 究 　 第

．

26巻 　 第 1号 　 異なる感 覚で再 認 する場 合や再 認 感 覚が不 明の場 合に 認識が視 点 独 立 的に な る とい う結 果の解 釈の

一

っ と し て

，

課 題の_負荷が高く な る と物 体認識の_{視点 依}存性が弱 まる とい うこと が考え られる

．

そ もそ も再 認 感 覚を変 化 させ ることや

，

視 覚 と触 覚の両 方の感 覚に対 応で きるよ うに学 習 す るこ と は 課題の 負荷の上昇 を伴う もの で あ る

．

し か し な が ら

，

これ まで に課題の負 荷と物 体認識の 視 点 依 存 性につ い て直 接 検 討し た研 究は見 られな い

．

課 題の_負荷が高 くな ると

一

種の床 効 果と し て

，

再 認 時の視 点に関 係なく再認率に有 意な差が見 られ な く な る とい う 可能 性iも考え る こ と が できる

．

こ れを検 討 する た め に

，

本 実験の _再認率に よ っ て協力

．

者を

2

群 （再認 率高群 と再 認 率 低 群 ）に分け た

．

冉 認率 高群と冉 認率低 群で は異な る感 覚に お け る課 題の負 荷の

．

ヒ昇 度 合いが違うこ と が推 察さ れ る か らで あ る

．

分 析の結 果

，

両 群で再認感 覚と再 認時の_{視 点}に お ける成績には有意 な 違い は 見 ら れ な か

っ

た （実 験 1

，

F（1

，

　40＞

＝

O

．

30

，

n

．

s

．

；実 験 2

，F

（1

，

9）

＝

O

．

78

．

n

．

s

．

；Table　1_{参照 ）}

．

こ の こ と か ら

，

本 結 果は課 題の負 荷 の みに起 因 して い る もの で は ない と_考え ら れ る だ ろ う

．

だ が

，

視 点 独立的な 認識が 感覚の変 化のみに よ る影 響で あっ た のか

，

課 題の負 荷に よ る影 響 も受けて い る のか を こ の分 析で完令に区別 す るこ と は 困難で あ る

．

今後

，

単

．

一

_{慈 覚で} の _{物 体}認識におい て課 題の_負荷量 を変化さ せ る ことに よ り

，

課 題の 負 荷と視 点 依 存 性の関 係にっ い て検 討 するこ とで よ り精 緻な結 論が得 られ る と思わ れ る

．

　また

，

近 年 の機 能 的 磁 気共鳴 画 像 （functi（mal 　Mag

−

netic 　

Resonance

　

Imaging

：

fMRI

）を用いた研 究で は

，

外 側 後 頭 複 合 体（Latcral　Occlpital　Complcx ：LOC ）で視

覚と触 覚の両 力

．

か ら得ら れる情 報を処理 し て い る と指 摘 さ れ て お り（

Amedi ，

　

Jacobson

，

　

Hend

！er

，

　

Malach ，

＆

Zo −

hary

，

2002 ；

James，

　Humphrey

，

　Gati

，

　Servos

，

　Menon

，

＆

Goodale，2002

）

，

さらに

LOC

の前 部は抽 象 的な 三次 元

情報を用いた物体認識に関 係 して お り

，

後部は イメ

ー

ジ

ベ

ー

ス の _{物 体 認 識}に関 係して い る とも指 摘されて い る

〔Kourtzi

，

　Erb

，

　Grodd

，

＆ BUIthoff

．

2003 ）

，

同

．

・

感 覚 内で

は 視 点に依 存 的

・

独 立 的 な 表 現 が 併 用 さ れて お り

，

異 種 感覚 間で は視 点に独立的な表現が用い ら れて い る とい う 本 研 究の 結 渠か ら

，

同

・

感 覚 内で用 い られる情 報は LOC の_{前 部}と_{後 部}の_{両 方}で処 理 さ れて お り， 異 種感覚 で用い ら れ る情 報は専らLOC の前 部を中心 に して処理 されて い る 口_{∫能 性 も示 唆}される で あろ う

．

ま 　 と 　 め 　三次 元 物 体を学 習 する感 覚と再 認 する感 覚が同 じで あ る場

A

，

再 認 する感 覚 を 学 習 時に知っ てお れば 再 認は視 点に依 存 的にな り

，

知 ら な け れ ば再認 は視 点に独 立 的に 行わ れ る

．

学 習 する感 覚と再 認 する感 覚が異な る場 合に は

，

と

’

ちらの場 合で も再 認は視 点に独 立 的に行わ れ る

．

こ の こ と は

，

同

一

感 覚 内で は視 点に依 存 的

，

独、ン1_的な_表 現 を併 用 して 三次

．

元 物 体を表 現して い るが

，

異 種 感 覚 間 で は視 点に独 立 的な表 現を用い て 三 次元物 体を表 現 し て い るこ と を示唆 して い る

．

引 用 文 献

Aaronson ，

D

．

，

＆

Watts，

　B

，

1987　Extensions （，f　

Grier’

s

　

Computational

　

Formulas

　

for

　

A ’

and 　

B ”

to　

Below −

　Chance 　Pcrformance

，

　Psychotogical　Butletin

，

102

，

　439

−

442

．

Amedi ，

　

A ．

，

　

Jacobson

，

　

G ．

，

　

Hendler，

　

T ，

，

　

Malach ，

　

R ．

，

＆

　Zohary

，

　E

．

2002　Convergence 　of　Visual　ar〕d　Tac

−

　tile　Shape 　Processing　in　thc　Human 　Latera】Occipj

−

　tal　

Cornplex．

　

CeT

召bral　C〔〕rtex

，

12

，

1202

−

1212

．

Biederman

，

1

．

1987　Recognition

−

by

−

components ： A

　theory　of　human 　image　understanding

，

　Psychotogi

−

　cal　Reviezv

，

94

，

115

−

147

．

Biederman ，

　

L，

＆

Gerhardstein，

　

P．

　

C ．1993

　

Recogniz−

　ing　depth

−

rotated oblects ： Evidence fQrthree

−

　dimensionaj 　viewpoint 　invariance

．

_ノburnal 〔_ガEx

一

　ρerimental 　

Ayc

_{肋 ‘}09y ：Uum αn　PercePtion_αnd　Per

−

　

for

？nαnce

，19，1162−ll82．

BUIth〔｝ff

，

　H

．

　H

．

，

＆ Edeirnan

，

　S

．

1992　Psychological

　

Support

　for　a　2D　vicw 　interpolation　theory　of　ob

−

jeCt

　reCOgnitiOn

．

　

PrOCeedingS

　

Of

’

the　

NatiOnal

　

ACad −

　emy 　_qブ

Sciences，

σ

S

且

，

89，60−64．

Brainard

_，

　D

．

　H

．

1997　Th6　Psychophysics 　Toolbox

，

　

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）atial　

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Edelman

，

　S

．

，

＆ BUIthoff

，

　H

．

　H

．

19920rientation 　de

−

　pendence 　

in

　

the

　recognition 　of　

familiar

　and 　novel

　views 　of　3

−

D　ob _ゴects

．

　Vision　1〜esearch

，

32

，

2385

，

Foster

，

　D

，

　H

，

，

＆ Gilson

，

　S

，

　

J，

2002　Recognizing 　novel

　three

−

dimentional 　 objects 　 by　 summing 　 signals

　from　parts　and 　views

，

　Proceedings　of　the　1〜03｝al

　

Society

　ofLondon

．

　

Sen

’

es　B

，

　

Biological

　

Sciences

，

269

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1939−1947．

Gibson，

」

．

」

，

1979

　

The

　ecologica ］apProach 　to　visual

　perccption

．

　Boston；Houghtorl　

Mifflin

．

Hayward

，

　W

．

　G

．

2003　After　the　viewpoint 　debate_；

　where 　next 　in　object 　recognition ？

Trends

加

Cogni−

　tive　

Sciences

，

7，425 ．

・

427．

James，

　T

．

　W

．

，

　Humphrey

，

　G

．

　K

，

　Gati

，

　

J．

　S

．

，

　Serv〔〕s

，

　P

，

，

　

Menon ，

　

R ．

　

S．

，

＆

Goodale，

　

M ，

　

A ．2002

　

Haptic

　study

　or　three

−dimentional

　object　activatcs 　extrastriate

　visual 　areas

，

／▽

bur

〔

4

）s）

，

chotogia

，

40 ，1706−1714．

KQurtzi

_，

　Z

．

，

　Erb

，

　M

．

，

　Grodd

，

　W

．

，

＆ BUIthoff

_，

　H

．

　H

．

2003

　Rcprcscrユtation　of　the　perceived　

3−D

　object 　shape

　

in

　the　

human

　

lateral

　occipital　complex

，

　

Cerebrat

　

Corlex，

13

，

911−

920

．

Lederman

，

　S

．

　

J．

，

＆ Klatzky

，

　R

．

　L

，

1987　

Hand

　move

−

上田

・

齋 木 　視覚と触覚を用いた物 体 認 識に おける視 点 独 立

．

陸

19

　

Cognitive

　

Psycholog

_＞

：

，

19

，

342

−

368

．

Logothetis

_，

　N

．

　K

．

　PaulsJ

．

，

　

BUIthoff，

　

H ．

　

H ．

，

_＆

Poggio，

　

T ．

　 1994View

−dependerlt

　Qbject　recognition 　by　mon

−

　

keys．

　

Current

　Biotogy

，

4

，

401

−

414

．

Logothetis，

　N

．

　K

，

，

　Pauls

，

J．

，

＆ Poggio

，

　T

，

1995　

Shape

　representation 　in　the　jnfer重or　tcmporal　cortex 　of

　nlonkcys

．

　Cur？

’

enl　Biolog

．

y

，

5

，

552

．

−

563

．

Marr ，

　

D ．

．

＆

Nishihara，

　

H ．

　

K ．1978

　

Representation

　and recognition of　the　spatial 　organization 　of 　 three

−dimensional

　shapes

．

　

Ptroceedings

　of 　the　Royαl

　

Society

〔ゾムondon

．

　

Serie

．

s　

B ，

　

Biologic

α

1

　

Sciences

，

200 ，

　 269

−

294

，

森 　敏 明

・

吉田寿 夫 （編 蓍 ）1990 心理学の た めの デ

ー

　タ解 析テ クニ カル ブッ ク　北 大 路 書房

Newell，

　

F．

　

N ．

，

　

Ernst，

　

M ．

　

O ．

，

　

T

_ゴan

，

　

B．

　

S．

，

_＆

BUlthoff，

　

H ．

　

H ．

　

2001Viewpoint

　

dependence

　

in

　vison 　and 　haptic

　object 　recognition

．

　Psychologicat　Science

，

12

，

37

−

42

．

Newell

，

　F

．

　N

．

，

＆ Findlay

，

　

J．

　M

．

1997　Effects　of　

depth

　rotation on 　object 　

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．

　

Percef

）tion

，26，

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−

1257

，

仁 科 繁明

・

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ー

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　よ る 三次元物 体認知

．

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，

6

，

432

−

443

．

Pelli

，

　

D ．

　

G ．

1997　The　VideoToolbQx 　software 　

for

　vis

・

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into

　「novies

，

　

SPatial

　

Vision，

10

，

437

−

442

．

笹 岡貴 史

・

乾 　敏 郎

2000 ．

三次 元ス テ ィ ッ クパ タ

ー

ン 　の _{脳 内}表_現

，

_{認 知 科 学}

，

7

，

121

−

130

．

Tarr

，

　M

．

　

J．

，

＆ BUlthoff_，　H

．

　H

．

19951s 　human 〔｝

bject

　recognition betterdescribed

by

_geonstructural

　descriptions　or　by　multiple 　views _：

CQmment

　on

　Biederman 　and 　Gerhardstein _（1993_）

．

_ノ

burn

_α

t

_〔ゾEκ

一

　

Perimental

　PS_夕0_ぬ0_’ogy_：

Hum

_αn　

Pe

_γC_θ

Ption

αnd 　Per

−

　

fo

・

rmance

_，

21 ，1494−1505．

Vetter，

　T

．

，

　Poggio

，

　T

．

，

＆ BUIthoff

，

　H

．

　H

、

1994　The

　importance　of　symrnetry 　and 　virtual 　views 　

in

　three

−

dirnensional　object 　recogrlition

．

　

Current

　Biot

−

　ogy

，

4，18−23．

Woods

_，

　A

．

　T

．

，

＆

Newell，

’

F．

　N

．

2004 　Visual

，

　haptic 　and 　cross

−

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．

　ノburnal　q_プ

「

Physiology

−

Paris

，

98

，

147

−

159

．