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Percept Choice Dynamics of Stochastic Self-Oscillator Model Dominates Percept Reversal Rate Characteristics under Periodically Interrupted Ambiguous Stimulus
Fürstenau, Norbert
(2012)
Percept Choice Dynamics of Stochastic Self-Oscillator Model Dominates Percept Reversal Rate Characteristics under Periodically Interrupted Ambiguous Stimulus.
In: Proc. KogWis 2012.
Univ. Bamberg.
11th biannual meeting of German Cognitive Science Society KogWis 2012, 30.9. - 3.10. 2012, Bamberg, Deutschland.
KurzfassungA stochastic nonlinear dynamics model is presented which explains published experimental results with periodically interrupted ambiguous stimulus [1][2]. The model is related to the synergetic order parameter approach of Ditzinger & Haken [4] and was recently used for explaining long range correlations of the percept reversal time series [3]. Delayed perception state feedback via an attention control parameter (adaptive gain) is used, which in turn is modulated through a slowly varying bias (memory). A mapping of the perception, attention, memory (PAM) equations to basic Thalamo-Cortical reentrant loops was suggested. Experiments with the Necker cube with stimulus-off times toff < 1 s exhibit a maximum of the percept reversal rate of Rmax ca 36 min-1 at toff ca 200 ms (with on-time = 300 ms) [1][2]. According to [1] for toff > 200 ms the percept is stabilized with increasing toff due to recovery from neural fatigue. Within the present model the percept choice or stimulus-onset dynamics during the ambiguous stimulus off-on switching turns out to dominate over fatigue with increasing toff in agreement with Noest et al.[5].
This onset dynamics is induced by the off-on switching of the stimulus ambiguity parameter which correspondingly modulates the feedback. Onset-bifurcation of the perception state at the critical ambiguity parameter value (percept choice) adds to the phase oscillator self-oscillations and to the effects of stochastic attention noise (a fluctuating Langevin force). Numerical simulations are based on the dynamical coupling of the behavioral PAM-variables with delayed feedback. The toff-value at Rmax and the absolute reversal rate values are determined by the time constants (fatigue, recovery, feedback delay = 40 ms) and by the attention noise power as parameters of the nonlinear PAM-state space equations. A linear approximation in the form of a second order Langevin equation allows for an analytic estimate of the percept reversal rate (Rmax = 30 – 40 min-1) and of the perceptual damping time constant (tauv ≈ 1 s). Within a thermodynamic equilibrium approximation the Fluctuation-Dissipation theorem (or Einstein diffusion coefficient of Brownian motion) relates the noise power spectral density and damping to an index of cognitive inertia and a cognitive perceptual energy value of at least 16 orders of magnitude above the thermal noise level at body temperature. | elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/76524/ |
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| Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) |
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| Zusätzliche Informationen: | Begutachtung: Abstract, 2 anonyme Gutachten mit Zusendung des Ergebnisses
Full paper zum Thema zur Begutachtung bei Biological Cybernetics eingereicht |
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| Titel: | Percept Choice Dynamics of Stochastic Self-Oscillator Model Dominates Percept Reversal Rate Characteristics under Periodically Interrupted Ambiguous Stimulus |
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| Autoren: | | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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| Fürstenau, Norbert | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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| Datum: | September 2012 |
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| Erschienen in: | Proc. KogWis 2012 |
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| Referierte Publikation: | Ja |
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| Open Access: | Ja |
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| Gold Open Access: | Nein |
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| In SCOPUS: | Nein |
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| In ISI Web of Science: | Nein |
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| Herausgeber: | | Herausgeber | Institution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber | Herausgeber-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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| Schmid, Ute | Univ. Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | | Carbon, Claus-Christian | Univ Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | | Dörner, Dietrich | Univ. Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | | Gross, Tom | Univ. Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | | Rüsseler, Jascha | Univ. Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | | Schlieder, Christoph | Univ. Bamberg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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| Verlag: | Univ. Bamberg |
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| Status: | akzeptierter Beitrag |
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| Stichwörter: | cognitive bistability, interrupted stimulus, dynamical model, reversal rate characteristics, linear approximation, fluctuation-dissipation theorem |
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| Veranstaltungstitel: | 11th biannual meeting of German Cognitive Science Society KogWis 2012 |
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| Veranstaltungsort: | Bamberg, Deutschland |
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| Veranstaltungsart: | internationale Konferenz |
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Veranstalter
: | Gesellschaft für Kognitionswissenschaften |
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| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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| HGF - Programm: | Luftfahrt |
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| HGF - Programmthema: | ATM und Flugbetrieb (alt) |
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| DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt |
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| DLR - Forschungsgebiet: | L AO - Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb |
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| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - Faktor Mensch und Sicherheit in der Luftfahrt (alt) |
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| Standort: |
Braunschweig
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| Institute & Einrichtungen: | Institut für Flugführung > Systemergonomie |
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| Hinterlegt von: |
Fürstenau, Dr.phil.nat. Norbert
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| Hinterlegt am: | 31 Jul 2012 11:05 |
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| Letzte Änderung: | 31 Jul 2019 19:36 |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags-
Percept Choice Dynamics of Stochastic Self-Oscillator Model Dominates Percept Reversal Rate Characteristics under Periodically Interrupted Ambiguous Stimulus. (deposited 31 Jul 2012 11:05)
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