Kannaltani Theilen mallinnus on hyvin mielenkiintoinen ja tutustumisen arvoinen erityisesti siinä valossa-----että muodostuisi yhteys ja silta kognitiiviseen havaintopsykologiaan.
Tämän postauksen tarkoituksena on pohtia kuulon assosiaatiomallin ja kognitiivisen ajattelun
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kognitiivinen_psykologia yhtäläisyyksiä. Assosiaatiomallin voi mielestäni katsoa edustavan kognitiivista ajattelua, vaikkakaan Theile ei itse tuota sanaa tietääkseni käytä. Theile toteaa assosiaatiomallin taustalla olevan kybernetiikan ja keinotekoiset hermoverkot, joita mallin esittämisaikoihin (1980) alettiin kehitellä. (Theile mainitsee erikseen mm. maailmankuulun suomalaisen keinoverkkojen kehittäjän Teuvo Kohosen [nk. Kohonen map]
https://fi.wikipedia.org/wiki/Itseorganisoituva_kartta ) Assosiaatiomallissa kuuloa, oppimista ja muistia mallinnetaan hieman keinoverkkojen tapaan, kuten kognitiivisessa ajattelussa yleensäkin tapahtuu.
Oheinen kuva on itse itselleni tekemä harrastushahmotelma, missä assosiaatiomalli on pyritty esittämään kognitiivisen psykologian havaintokehämallinnuksen muodossa. Korostan, että tuossa on siis kyse vain omasta harrastustoiminnasta. Kyse ei ole liioin kuulotapahtuman mallintamisesta tapahtumana, vaan kokeilu siitä, mitä yhtäläisyyksiä assosiaatiomallin ja nk. Neisserin havaintokehän logiikoilla kenties on keskenään. Lähtökohtaisesti tällaista mallinnusten sekoittamista ei pitäisi tehdä, koska helposti tulee väärinymmärryksiä tai puutteita. Mielestäni tuossa kuitenkin voisi nähdä, että nämä mallit voi logiikaltaan sovittaa yhteen.
Kuvassa on kolmion sisällä punaisella nk. Neisserin havaintokehä. Kehän ulkopuolella on mustalla assosiaatiomallin merkittävät vaiheet, ja nuolien kohdalla on sinisellä värillä kursiivilla assosiaatiomallin vaikuttavia tekijöitä. Assosiaatiomallin termit ovat peräisin mallin esittäjiltä englanniksi, mutta pyrin jatkossa kertomaan kuvan logiikasta.
Kuva: Kognitiivisen psykologian havaintokehä-mallin ja kuulemisen assosiaatiomallin tarkastelua harrastuspohjalta.
Assosiaatiomalli pyrkii havainnollistamaan, millä periaatteilla informaatio välittyy korvan, hermoston ja aivojen yhteistyönä. Jos assosiaatiomalli pitäisi ilmaista yhdellä sanalla, se olisi
filtteri (suodatin). Tarkemmin sanoen on kyse monivaiheisesta suodatintoiminnosta. Kun signaali saapuu kuulosysteemiin, systeemi erottaa (discrimination, separation) signaalista aina yhden informaatioelementin kerrallaan suodatettavaksi. Näin monivaiheinen suodatin muodostaa signaali-informaation pohjalta ominaisuus kerrallaan lopulta kuulohavainnon, jonka ihminen kuulee ja tiedostaa.
Systeemiä voidaan ymmärtää myös input-output-näkökulmasta. Syöte (input) on nk. äänitapahtuma (sound event) eli äänilähteen lähettämä signaali sellaisena kuin se esiintyy ja on mitattavissa tärykalvolla. Äänitapahtuma on aistimus (sensation), mitä ihminen ei tiedosta. Systeemin tuloksena (output) on nk. kuulotapahtuma (auditory event), joka on ihmisen tiedostama kuulohavainto (perception). Kuulotapahtuma, kuulohavainto syntyy siis kuuloaistimuksesta kuulosysteemin (auditory system) suodattamana.
Suodatin muodostuu ajan mittaan kokemusten (auditory experience) tuloksena, jotka ovat samalla oppimisprosesseja (learning prosesses).
Suodatin koostuu ihmisen muistiin oppimisen tuloksena tallentuneista malleista (stored learnt patterns). Suodatin toimiii siten, että se vertaa syötteen sisältämiä malleja (stimuli configuration of the environment) vastaavaan muistiin tallentuneeseen malliin. Tätä vertailua (comparison) kutsutaan myös mallien tunnistamiseksi (pattern recognition). Mallien keskinäinen vertaaminen on assosiatiivista (associative pattern recognition): mallit voidaan tunnistaa toisiaan vastaaviksi, vaikka mallien välinen vastaavuus olisi vain osittaista. Jos mallien tunnistaminen antaa myönteisen tuloksen, vertailuun liittyvä informaatio otetaan talteen (removal of information) ja signaali loppuine informaatioineen lähetetään eteenpäin (forwarding of information). Jos mallien tunnistaminen ei anna myönteistä lopputulosta, vertailuun liittyvä signaalin sisältämä informaatio jatkaa eteenpäin. Jos näin käy, seuraava suodatusvaihe voi mahdollisesti vaikeutua tai vääristyä. Jos esimerkiksi äänilähteen paikannus ei onnistu, myös äänenvoimakkuuden tai timbren havaitseminen voi kärsiä.
Merkittävänä lisänä alkuperäiseen assosiaatiomalliin audiotutkija Völk ehdottaa (2013/2017),
https://www.windacoustics.com/data/pub/Voelk2017.pdf
että äänilähdeinformaation erottaminen ja paikannus (lokalisaatio) harjoittavat taukoamatta oman toimintansa laadun arviointia (continous qualility estimation). Laaduntarkkailu vaikuttaa siihen, katsotaanko äänilähteen paikannus onnistuneeksi vai ei ts erotetaanko paikannusinformaatio signaalista vai ei. Jatkuva laadunarviointi täydentää käsitystämme siitä, miten edellä kuvattu mallin tunnistus (pattern recognition) toteutuu jatkuvana toimintona.
Nykyajan lähtökohdista pikkuisen kritisoisin assosiaatiomallia siitä, että se käyttää gestalt-sanaa. Tämä sana on kyllä ehkä tuttu psykologian ja filosofian historiasta kiinnostuneille. Ylipäätään se on kuitenkin mielestäni monimerkityksinen ja mahdollisesti vähän käytössä rasittunutkin. Assosiaatiomallissa gestalt tarkoittaa äänilähteen signaalin muita ominaisuuksia kuin paikkainformaatio ts signaalia itseään, vaikkakin mallinnuksen mukaan paikannus ja gestalt-vaihe tapahtuvat aina ja vain yhdessä. Käytännössä gestalt tarkoittaa itse signaalin ominaisuuksia kuten timbre (sointisävyt), äänenvoimakkuus jne.
