Beyin, dünyayı pasif bir şekilde kaydeden bir kamera mıdır, yoksa aktif bir çıkarım makinesi mi? Bu derste, görsel algının psikolojik, nörobilimsel ve işlemlemesel temellerini inceleyeceğiz. Kursun ana odağı, beynin dış dünyaya dair sürekli içsel modeller oluşturduğu ve duyusal girdileri bu öngörüleri güncellemek için kullandığına dair teorik yaklaşımdır. Her hafta bu çerçeveyi, somut görsel algı problemleri üzerinden analiz edeceğiz.
Temel olarak cognitive science, psychology ve neuroscience öğrencilerine yönelik hazırlanan bu ders, görsel algının işleyişine ilgi duyan herkese açıktır. Matematik veya programlama altyapısı bir ön koşul değildir, tüm formüller ve modeller sezgisel bir yaklaşımla ele alınacaktır. Hazırlık okumalarının takip edilmesi önerilir.
Eğitim 26 Temmuz, 2, 9, 16 Ağutsos Pazar günleri saat 20:00 – 22:00 arasında çevrimiçi olarak Zoom uygulaması üzerinden gerçekleşecek. Toplamda yaklaşık 8 saat sürecek. Tüm oturumlar kaydedilmekte ve katılımcılarla paylaşılmaktadır. Oturumlara eğitim bittikten sonra da süresiz erişilebilir.
1. Hafta (26 Temmuz): Görme Problemi ve Belirsizlikle Başa Çıkmak
- Görsel algının temelleri ve görsel illüzyonlar
- Görsel psikofizikte temel ölçüm yöntemleri
- Sinyal Tespit Kuramı ve Bayesci çerçeveye giriş
Bu derste yola beynimizin bize oynadığı oyunlardan, o meşhur görsel illüzyonlardan çıkacağız. Aslında bu illüzyonların bir hata değil, beynin belirsiz duyusal veriyi anlamlandırma çabasının bir sonucu olduğunu göreceğiz. Ardından, ‘iç dünyamızdaki bu öznel deneyimleri nasıl ölçeriz?’ sorusunu sorup psikofizik yöntemlerini konuşacağız. Sinyal Tespit Kuramı ile belirsizlik altında nasıl karar verdiğimizi tartışacak ve oradan algıyı ‘önsel beklentilerle duyusal kanıtın sentezi’ olarak tanımlayan Bayesçi çerçeveye uzanacağız. Weber-Fechner gibi klasik psikofizik yasalarına ise formüllere boğulmadan, işin mantığını kavrayacağımız sezgisel bir düzeyde, yeri geldikçe değineceğiz.
Preparatory Readings:
- Eagleman, D. M. (2001). Visual illusions and neurobiology. Nature Reviews Neuroscience, 2(12), 920-926.
- Abdi, H. (2007). Signal detection theory (SDT). Encyclopedia of Measurement and Statistics, 886-889.
2. Hafta (2 Ağustos): Erken Görme ve Aktif Örnekleme
- Retina’dan V1’e: görmenin temel nörolojik yolakları
- Alıcı alanlar (receptive fields) ve Hubel-Wiesel’in klasik bulguları
- Göz hareketleri, foveal/periferal asimetri ve aktif görme
- Modern derin öğrenme modelleriyle ilişkisi
Bu bölümde, gözümüze ulaşan fotonların zihnimizde nasıl olup da anlamlı çizgilere, köşelere ve şekillere dönüştüğünün izini süreceğiz. Retina, LGN ve V1 arasındaki ilişkileri inceledikten sonra, bu dönüşümün temel yapı taşı olan alıcı alanları (receptive fields) mercek altına alacağız: Alıcı alanlar tam olarak nedir ve Hubel ile Wiesel’in çığır açan, nobel kazandıran çalışmaları bize bu konuda ne öğretti?
Ardından dersimizin en temel mesajlarından birine odaklanacağız: Görme, pasif bir kamera kaydı değil, aktif bir bilgi örnekleme sürecidir. Sakkadlar, fiksasyonlar ve foveanın perifere kıyasla sahip olduğu yüksek keskinlik nedeniyle beyin görsel dünyayı parça parça inşaa eder. Oturumumuzun sonunda ise, biyolojik görme sistemine ait tüm bu filtreleme mekanizmalarının modern konvolüsyonel sinir ağlarındaki (CNN) işlemlemesel karşılıklarına kısaca değineceğiz.
Preparatory Readings:
- Carandini, M., Demb, J. B., Mante, V., et al. (2005). Do we know what the early visual system does? Journal of Neuroscience, 25(46), 10577–10597.
- Nöral ağların oluşturduğu filtreler konusunda bir blog yazısı: https://distill.pub/2017/feature-visualization/
3. Hafta (9 Ağustos): Orta Düzey Görme, Gestalt ve Önsel Beklentiler
- Gestalt ilkeleri, gruplama ve işlemlemesel modeller
- Üst katmanlar ve geri bildirimler
- Nesne tanıma ve derin öğrenme
Bu hafta, beynimizin o kaotik görsel dünyadaki parçaları nasıl olup da anlamlı bütünlere dönüştürdüğünü inceleyeceğiz. Klasik Gestalt ilkelerinden (benzerlik, yakınlık, ortak kader) yola çıkarak, bu prensiplerin önsel beklentilerimizle (priors) olan ilişkisini tartışacağız.
Preparatory Readings:
- Wagemans, J., Feldman, J., Gepshtein, S., Kimchi, R., Pomerantz, J. R., Van der Helm, P. A., & Van Leeuwen, C. (2012). A century of Gestalt psychology in visual perception: II. Conceptual and theoretical foundations. Psychological Bulletin, 138(6), 1218.
- Lindsay, G. W. (2021). Convolutional neural networks as a model of the visual system: Past, present, and future. Journal of Cognitive Neuroscience, 33(10), 2017-2031.
4. Hafta (16 Ağustos): Öngörmeli İşleme
- Öngörmeli kodlama fikrinin kökenleri: Helmholtz’dan Rao & Ballard’a
- Öngörü ve öngörü hatası sinyallerinin kortikal devredeki ayrışması
- Dikkatin hassasiyet ağırlıklandırması olarak yeniden kavramsallaştırılması
- Çoklu kararlılık ve binoküler rekabet: Öngörü ile duyusal girdi çatıştığında ne olur?
Bu son dersimizde, ilk haftadan itibaren inşa ettiğimiz altyapının doğal varış noktasına ulaşıyoruz. Öngörmeli kodlamanın Rao ve Ballard’daki işlemlemesel temellerinden yola çıkarak algının özünde bir ‘öngörü yönetimi’ süreci olduğunu tartışacağız. Dikkati hassasiyet ayarı (precision weighting) olarak yeniden tanımlayacak; Necker küpü ve binoküler rekabet üzerinden öngörü ile duyusal girdi çatışmasını somutlaştıracağız. Modülü Serbest Enerji İlkesi’ne kısa bir bakışla kapatacağız.
Preparatory Readings:
- Keller, G. B., & Mrsic-Flogel, T. D. (2018). Predictive processing: A canonical cortical computation. Neuron, 100(2), 424–435.
- Clark, A. (2013). Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science. Behavioral and Brain Sciences, 36(3), 181–204. (Yorum yazıları opsiyonel; ana makale yeterli)
Etkinliğin ücreti kişi başı KDV dahil 2050 TL’dir.
Lisans öğrencilerine özel indirimimizle lisans öğrencisi katılımcılarımız için ücret KDV dahil 1435 TL’dir. Lisans öğrencisi katılımcılarımızın “Öğrenci ya da Çalışan Olarak Bünyesinde Bulunduğunuz Kurum” kısmında açıkça “lisans öğrencisi” ifadesini geçirmelerini rica ederiz. Aksi halde katılımcılarımızın lisans, yüksek lisans, doktora veya mezun seviyesinde olup olmadığını öngörmemiz mümkün olmayabiliyor.
Ödeme bilgileri, kayıt formunu dolduran katılımcılar ile en kısa zamanda paylaşılacaktır.
