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AIの導入による総合的錯視研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H04426
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分10:心理学およびその関連分野
研究機関立命館大学

研究代表者

北岡 明佳  立命館大学, 総合心理学部, 教授 (70234234)

研究分担者 新井 仁之  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (10175953)
辻村 誠一  名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 教授 (10381154)
蘆田 宏  京都大学, 文学研究科, 教授 (20293847)
渡辺 英治  基礎生物学研究所, 神経生理学研究室, 准教授 (30250252)
櫻井 研三  東北学院大学, 人間科学部, 教授 (40183818)
村上 郁也  東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (60396166)
栗木 一郎  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80282838)
小池 千恵子  立命館大学, 薬学部, 教授 (80342723)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワード錯視 / AI / 色覚 / 運動視 / 色の錯視 / マクスウェルのスポット / 黄斑 / 明るさの知覚 / 運動視の錯視 / 明るさの錯視 / 数理モデル / 動物実験 / 深層学習 / 運動知覚 / 静止画が動いて見える錯視 / ディープラーニング / 色
研究開始時の研究の概要

19世紀中葉に始まった実験心理学的な錯視研究は、20世紀末から今世紀にかけて、ICTの発達の恩恵を受けて、新しい錯視現象が次々と発見される中興期を迎えている。本研究では、それらの新しい錯視を多角的に吟味し、関連付け、メカニズムを推定し、視覚のメカニズムそのものを明らかにすることを目的とする。さらに、蓄積されてきた錯視研究の知識を応用し、社会に還元することを視野に入れる。具体的には、「色」に重点を置き、色依存の静止画が動いて見える錯視、混色系の違いによる錯視、波長依存の美的評価などを題材に、ディープラーニング的、現象的、心理物理学的、脳機能測定的、動物実験的にアプローチする。

研究実績の概要

AIの一部が特定の色の恒常性錯視(例えば、本来赤いものだが色変換によって画素が灰色になったものを赤と知覚すること)を人間と同じように見ることができることがわかった。さらに、それは特定の画像の学習によらないことも判明したことから、AIを用いた錯視研究のアプローチの注目度が高まっている。このAIも色の錯視が見えることについて、錯視の種類によって困難度に違いがあることがわかった。比較的易しいと思われるのは、加算的色変換による色の恒常性錯視であり、いくつかのAIが人間と同じように判定した。一方、並置混色変換によるものは、今のところAIは人間と同じように判定できないようである(ノイズが多いなどいろいろ言い訳をするか、まったく見当はずれな推測をする)。この知見について今後検討する。
錯視はどちらかというと視覚系の中では高次なものと考えられる。一方、本年度は人間の網膜の黄斑を知覚的に容易に可視化する錯視の技術を開発した(マクスウェルのスポット錯視)。黄斑は青色光を吸収するということは知られていたが、これまで容易に可視化できなかった理由は、液晶ディスプレーの青色の波長が黄斑の吸収のピーク(460nm)からずれていたためであった。有機ELディスプレーは青色のピークが黄斑の吸収のピークと一致する。これに特定の刺激配置を組み合わせることで、容易に黄斑の位置と形状が可視化できることを示し、複数の学会・研究会で報告した。この新技術を用いて、眼科における医学的応用と、マウスを用いた網膜研究への応用を試みる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究のタイトルは「AIの導入による総合的錯視的研究の新展開」である。大きく分けてテーマは2つあり、「AIと錯視」の関係を明らかにすることと、錯視の総合的研究(実験心理学的研究、動物実験的研究、数理科学的研究)を行うことである。前者に関しては、既にAIによって特定の錯視の知覚が生成されるという知見を論文公表済みであるが、広範囲の錯視についてはAIで説明できるというところには至っていない。むしろ容易に説明できないことから、AIによって錯視を全般的に説明できるわけではないという可能性が高まりつつある。現時点ではこの点を見極められないことから、研究は進展しているが、大いに進展しているとは言えないという評価が妥当である。一方、錯視の総合的研究としては、新しい錯視の発見が続いており(マクスウェルのスポット錯視他)、大いに進展している。総合して、本研究はおおむね順調に進捗していると評価したい。

今後の研究の推進方策

AIと錯視の関係の研究については、引き続き試行錯誤を繰り返して検討する。錯視と言っても機能的な視知覚の副産物であることが多いことがわかってきており、「錯視は『誤った学習』による視知覚ではないか」という問いの延長線上にAIの導入があったわけであるが、その問い自体の再考が必要である可能性を含めて、慎重に見極めたい。
今後の錯視の総合的研究としては、マクスウェルのスポット錯視とハイディンガーのブラシ(黄斑による偏光の知覚)の関係の研究、並置混色による色の知覚、特にオストワルト表色系的並置混色の発展、極座標系パターンおよび運動の知覚とその数理の研究の深化を重点的に行う。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 4件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 11件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Illusory motion and vection induced by a printed static image under flickering ambient light at rates up to 100?Hz2024

    • 著者名/発表者名
      Kozaki Tomoaki、Seno Takeharu、Kitaoka Akiyoshi
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1177/20416695231223444

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of binocular disparity on binocular luminance combination2024

    • 著者名/発表者名
      Maehara, G., Wang, Y., & Murakami, I.
    • 雑誌名

      Journal of Vision

      巻: 24 号: 2 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1167/jov.24.2.4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 顔全体および顔部位の美しさ・好ましさ・魅力の違い―刺激提示時間を要因とした分析―2023

    • 著者名/発表者名
      光廣 可奈子・渡邊 伸行・北岡 明佳
    • 雑誌名

      VISION

      巻: 35 号: 4 ページ: 135-145

    • DOI

      10.24636/vision.35.4_135

    • ISSN
      0917-1142, 2433-5630
    • 年月日
      2023-10-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The zooming-speed illusion: A meta illusion?2023

    • 著者名/発表者名
      Ashida Hiroshi、Kitaoka Akiyoshi
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: 14 号: 4 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1177/20416695231187800

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 明度錯視を説明するモデルと今後の展開2023

    • 著者名/発表者名
      小林勇輝・北岡明佳
    • 雑誌名

      心理学評論

      巻: 66 ページ: 131-149

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integration of motion information in illusory motion perceived in stationary patterns2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Taisuke、Watanabe Eiji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 21107-21107

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48265-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blue-yellow combination enhances perceived motion in Rotating Snakes illusion.2023

    • 著者名/発表者名
      Uesaki, M., Biswas, A., Ashida, H., & Maus, G.
    • 雑誌名

      I-Perception

      巻: 15 号: 2

    • DOI

      10.1177/20416695241242346

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 光学における錯視について2023

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 雑誌名

      光学

      巻: 53 ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial color mixing and color illusions2023

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, A.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Symposium 2023 by the International Research Center for Color Science and Art

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Facial feedback effect on the sense of body ownership during the rubber hand illusion2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneno, Y. & Ashida, H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neurosciences

      巻: 17

    • DOI

      10.3389/fnhum.2023.976290

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origin of the ease of association of color names: Comparison between humans and AI2022

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Hidehiko、Maeno Ami、Watanabe Eiji
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: 13 号: 5

    • DOI

      10.1177/20416695221131832

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Body Pitch Together With Translational Body Motion Biases the Subjective Haptic Vertical2022

    • 著者名/発表者名
      Tseng, C., Chow, H. M., Spillmann, L., Oxner, M., & Sakurai, K.
    • 雑誌名

      Multisensory Research

      巻: 36 号: 1 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1163/22134808-bja10086

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Motion illusion-like patterns extracted from photo and art images using predictive deep neural networks2022

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Kobayashi, Akiyoshi Kitaoka, Manabu Kosaka, Kenta Tanaka & Eiji Watanabe
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3893 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-07438-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 照度と色温度が絵画の印象に与える効果2021

    • 著者名/発表者名
      西川恵・北岡明佳
    • 雑誌名

      日本色彩学会誌

      巻: 45 号: 1 ページ: 3

    • DOI

      10.15048/jcsaj.45.1_3

    • NAID

      130008088235

    • ISSN
      0389-9357, 2189-552X
    • 年月日
      2021-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A review of the footsteps illusion2021

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, A. & Anstis, S.
    • 雑誌名

      Journal of Illusion

      巻: 2 ページ: 1-22

    • DOI

      10.47691/joi.v2.5612

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The confetti illusion2021

    • 著者名/発表者名
      Novick, D., & Kitaoka, A.
    • 雑誌名

      Journal of Illusion

      巻: 2

    • DOI

      10.47691/joi.v2.6152

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マクスウェルのスポットの錯視2024

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 学会等名
      日本視覚学会2024年冬季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 並置混色における加算的色変換の色の錯視2024

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 学会等名
      第53回知覚コロキウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 拡大視覚刺激に対するマウスの逃避行動による視覚解析 ~実験条件検討および環境エンリッチメントの有効性評価2024

    • 著者名/発表者名
      橋尾阿姫・中村峻哉・首藤浩伸・前田隼希・東谷悠希・小池千恵子
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会(横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Free and fast implementations of a novel lightness computational model2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Y., Kanamaru, M., & Kitaoka, A.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of wearing special glasses that attenuate light with approximately 585 nm wavelengths on impressions of paintings2023

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa, M. & Kitaoka, A.
    • 学会等名
      VSAC 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Research on visual illusions and its applications2023

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, A.
    • 学会等名
      SARMAC 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesized “blur” added to the training images accelerates learning of visual motion in a predictive coding DNN2023

    • 著者名/発表者名
      加藤京介・篠崎隆志・渡辺英治・栗木一郎
    • 学会等名
      日本神経回路学会2023年全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 予測符号化を実装した深層ニューラルネットワークによるフェヒナー・ベンハム主観色の再現2023

    • 著者名/発表者名
      上田恭平・Lana Sinapayen・小林汰輔・渡辺英治
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ルーミング刺激に対するマウスの逃避行動による視覚解析 ―ルーミング刺激実験の条件検討―2023

    • 著者名/発表者名
      橋尾阿姫・前田隼希・中村峻哉・首藤浩伸・小池千恵子
    • 学会等名
      第73回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Steady State Pupil Response Elicited by Independent Stimulation of Melanopsin and Cone Photoreceptors.2023

    • 著者名/発表者名
      Takikawa, M., Ito, T., Takasu, A., Fujita, Y., & Tsujimura, S.
    • 学会等名
      The 15th Congress of the International Colour Association
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of Melanopsin Photoreceptors to Brightness Perception by Steady Light Stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita, Y., Takasu, A., Ito, T., & Tsujimura, S.
    • 学会等名
      The 15th Congress of the International Colour Association
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Revised model for explaining apparent rotational motion of shape distortion illusions2023

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, K.
    • 学会等名
      45th European Conference on Visual Perception (ECVP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentric arcs illusion2023

    • 著者名/発表者名
      Usui, K. & Kitaoka, A.
    • 学会等名
      45th European Conference on Visual Perception (ECVP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial color mixing and color illusions2023

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, A.
    • 学会等名
      The 4th International Symposium 2023 by the International Research Center for Color Science and Art, Tokyo Polytechnic University
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 発表標題 残差信号による錯視効果時間の伸長2023

    • 著者名/発表者名
      小林汰輔・渡辺英治
    • 学会等名
      日本視覚学会2023年冬季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リサジュー図形における運動奥行き効果への新しいアプローチ2022

    • 著者名/発表者名
      ミン倢・北岡明佳
    • 学会等名
      日本心理学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Melanopsin involvement in the light detectability decrease in the normal visual field induced by light stimulation inside the blind spot2022

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Miyamoto, K. & Murakami, I.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラバーハンド錯覚における表情フィードバックの効果2022

    • 著者名/発表者名
      金野純卓・蘆田 宏
    • 学会等名
      日本視覚学会2022年夏季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 深層ニューラルネットワークによる錯視現象の探求2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺英治
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 図形変形錯視を説明する曲線検出器順応モデルの検証2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井研三
    • 学会等名
      日本視覚学会2022夏季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 傾き錯視と同居する静止画が動いて見える錯視の探求2022

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 学会等名
      第16回錯覚ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 一直線上にある3つのドットのうち1つがずれて見える錯視―ドットの近傍に置かれた円弧の効果の検討―2022

    • 著者名/発表者名
      臼井健太郎・北岡明佳
    • 学会等名
      日本視覚学会2022年冬季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Javascript program to create images of color illusion by histogram compression in RGB.2021

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, A.
    • 学会等名
      ECVP2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しい並置混色による錯視とVRへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 学会等名
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工知能における錯視2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺英治
    • 学会等名
      日本神経回路学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ensemble coding of temporally distributed elements eliminates irrelevant stimuli of salient size2021

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Nakada, H., & Murakami, I.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 盲点領域のメラノプシンによって受容された光刺激が通常視野の絶対閾を上げる2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤真里菜・宮本健太郎・村上郁也
    • 学会等名
      日本視覚学会2021年夏季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] だまされる視覚 錯視の楽しみ方 (文庫本版)2022

    • 著者名/発表者名
      北岡明佳
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759825060
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北岡明佳の錯視のページ

    • URL

      https://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Akiyoshi's illusion pages

    • URL

      https://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html

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      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-04-17  

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