Система аффективных фрактальных изображений (AFIS): результаты первого этапа апробации с использованием машинного обучения

Аннотация

Смешанное когнитивно-аффективное влияние стимулов, входящих в различные базы изображений с эмоциональной разметкой, затрудняет контроль экспериментального воздействия в когнитивных и нейроисследованиях. Одним из эффективных способов решения этой проблемы является использование семантически нейтральных изображений. Мы предлагаем новую базу цветных абстрактных изображений AFIS с разметкой эмоциональной валентности, сложности, средней яркости и дисперсии яркости пикселей, а также контрастности. Для проверки валидности разметки мы использовали предварительно обученную модель случайного леса для оценки эмоциональной валентности; сверточные нейронные сети ResNet50 и VGG19 для оценки вероятности отнесения изображений к какому-либо из семантических классов; вычислили двумерную и трехмерную фрактальную размерность, а также сложность Лемпеля—Зива для оценки общей сложности изображений. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что классы валентности отличаются составом своих цветовых палитр. При этом характеристики яркости и контрастности изображений вносят вклад в валентность стимульного материала AFIS. Кроме того, фрактальные изображения, вошедшие в базу, являются достаточно абстрактными и семантически независимыми. На следующем этапе планируется сбор экспертной оценки эмоциональных характеристик стимулов (параметры валентности и активации), а также оценка сложности изображений. Система аффективных фрактальных изображений восполняет пробел базы стимульного материала с аффективными нормами цветовой палитры и различными параметрами сложности. База AFIS может применяться для контроля уровня активации или эмоционального состояния испытуемых, а также использоваться в исследованиях восприятия, памяти и мышления.