Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2020; 26(5): 974-982 | DOI: 10.5505/pajes.2020.09334

Computational Modeling of Object-Directed Action Prediction Development

Serkan Buður, Emre Ugur
Department of Computer Engineering, Boðaziçi University, Ýstanbul, Turkey

Recent studies in experimental psychology revealed that a developmental correspondence exists between prediction of others' action goals and motor ability to produce the same actions. Babies interact with their environment within the first year after birth and as a result of these interactions they acquire some skills and abilities. At the same time, babies interact with other people around them and gain insight into the action goals of others. This study proposes a computational model in order to examine the developmental progression of predicting the outcome of the grasping and pushing actions on a tabletop environment. In this context, some reaching trajectories were formed towards certain objects and by combining these trajectories with the images taken from a dataset, the targeted objects, with the intention of grasping or pushing, were tried to be determined. The developmental progression for grasping and pushing actions was analyzed in four stages. The results show that the computational model can establish a direct relationship between the action recognition and the ability to predict the outcome of the actions. And the prediction ability of the grasping action was developed earlier.

Keywords: Experimental Psychology, Developmental Action Prediction, Mirror Neuron System, Convolutional Neural Network, Long Short-Term Memory

---

Nesne-Yönelimli Eylem Tahmini Geliþimi Ýçin Hesaplamalý Model

Serkan Buður, Emre Ugur
Boðaziçi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliði Ana Bilim Dalý, Ýstanbul, Türkiye

Deneysel psikoloji alanýndaki son çalýþmalar, baþkalarýnýn eylem sonuçlarýný tahmin edebilme yeteneðinin geliþimi ile ayný eylemi gerçekleþtirebilecek motor becerilerin geliþimi arasýnda doðrudan bir baðlantý olduðunu göstermiþtir. Bebekler doðum sonrasý ilk yýl içerisinde çevreleriyle etkileþime geçerler ve bu etkileþimleri sonucu bazý beceriler ve yetenekler kazanýrlar. Ayný zamanda bu süreç içerisinde çevrelerindeki baþka insanlarla da etkileþime geçip baþkalarýnýn eylem amaçlarý hakkýnda fikir sahibi olurlar. Bu çalýþma, masa üstü nesnelere yönelik kavrama ve itme eylemlerinin sonuç tahminlerinin geliþimsel sürecini inceleyebilmek adýna hesaplamalý bir model önermektedir. Bu baðlamda belirli nesnelere doðru yörüngeler oluþturulmuþ ve bir veri kümesinden alýnan el resimlerinin de yardýmýyla kavrama ve itme eylemlerinin hedefindeki nesneler yörünge tahminiyle saptanmaya çalýþýlmýþtýr. Kavrama ve itme eylemlerine yönelik geliþimsel süreç dört evrede analiz edilmiþtir. Sonuçlar, ortaya koyulan hesaplamalý modelin eylem tanýnýrlýðý ile eylem sonuç tahmin yeteneði arasýnda doðrudan bir iliþki kurabildiðini ve kavrama eylemine ait tahmin yeteneðinin daha erken geliþtiðini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Deneysel Psikoloji, Geliþimsel Eylem Tahmini, Ayna Nöron Sistemi, Evriþimli Sinir Aðý, Uzun Kýsa Vadeli Hafýza Aðý

---