En tidigare tidning [J. Opt. SOC. Det är jag. En 1, 775 (1984)) beskrev en allmän ideal discriminator (en stimuli-definierad-exakt observatör) vars känslighet begränsas endast av den initiala sekvensen av mekanismer i det visuella systemet-optiken i ögat, receptor lattice, receptoroptik, och fotopigment spektral sensibilitet. I detta dokument härleds ytterligare egenskaper hos modellen, och en liknande modell (en Stimuli-Definierad-Statistiskt observatör) utvecklas för förhållanden med stimulans osäkerhet. För att testa modellernas förutsägelser mättes tvåpunktsintensitetsdiskriminering, upplösning och separationsdiskriminering som en funktion av punktenergi och bakgrundsluminans. Tre viktiga skillnader konstaterades mellan resolution och separationsdiskriminering: (1) På måttliga till höga nivåer är separationströskeln mycket lägre än avvecklingströskeln. (2) Vid låg intensitet är upplösningströskeln lägre än separationströskeln. (3) Separationströskeln minskar snabbare än upplösningströskeln som en funktion av intensiteten. Alla tre egenskaper förutspåddes av modellerna. Som väntat är dock de kvantitativa anpassningarna inte korrekta. Värdet av modellerna är att de tillåter en att bestämma, för nästan godtycklig visuell diskriminering uppgifter, vilka aspekter av prestanda redovisas av preneurala faktorer. Dessutom ger modellerna ett exakt mått på den diskrimineringsinformation som finns tillgänglig hos receptorerna. Detta gör det möjligt att på ett meningsfullt sätt jämföra mänskliga prestationer mellan olika uppgifter. Prestanda i en given visuell diskriminering uppgift kan begränsas av ett stort antal fysiska och fysiologiska faktorer som sträcker sig från fysiken av stimuli upp till mottagliga fält egenskaper kortikala enheter och bortom. Hur går man till väga för att utveckla och testa rimliga teorier om diskriminering för ett system av sådan komplexitet? Ett rigoröst nytt tillvägagångssätt," baserat på teorin om idealiska observatörer, 2 -7 utgör grunden för den nuvarande studien. Vår strategi kan bäst benämnas en sekventiell mekanism analys. Kärnan i denna analys är att behandla det tidiga visuella systemet som en sekvens av informationsöverföring eller -behandling stadier. Vid hornhinnan innehåller en visuell stimulans en viss ändlig, total mängd information som potentiellt skulle kunna användas för att utföra någon diskriminering uppgift. Denna information överförs sedan genom och bearbetas genom en lång rad steg, med början i det optiska systemet. Målet med en sekventiell mekanismanalys är att kvantitativt fastställa vilken information som är relevant för diskrimineringsuppgiften som överförs i varje steg och, på motsvarande sätt, vilken information som går förlorad. I princip kan man därmed avgöra hur mycket, och på vilket sätt, varje steg i det visuella systemet bidrar till den övergripande diskrimineringen. Logiken i att göra en sekventiell-mekanik analys är inte ny. Det finns faktiskt många exempel på denna typ av forskningsstrategi i visionslitteraturen. Det klassiska exemplet är analysen av informationen om färgdiskriminering som förlorats på receptorerna på grund av förekomsten av ett litet antal fotopigment och den unika egenskapen (t.ex., se Brindley 8 ). Vad som är nytt med vår strategi är att den använder idealiska discriminatorer tillsammans med sunda fysiologiska data för att noggrant utvärdera den information som överförs i varje steg, med början vid hornhinnan. Detta papper och en tidigare beskriver våra senaste försök att tillämpa en sekventiell-mekanik analys på alla preneurala mekanismer för visuell bearbetning upp genom nivån av kvantabsorption i fotopigmenten. I synnerhet har vi försökt att fastställa bidragen från dessa initiala fysiologiska mekanismer till prestanda i rumsliga och intensitets-diskrimineringsuppgifter. En strikt tillämpning av en analys av sekventiell mekanik kräver utveckling av kvantitativa modeller av det slag som illustreras i bild. 1................................................................ Det finns tre steg i utvecklingen av dessa modeller. Den första är att få en fullständig representation av stimuli. För att modellera den totala information som är tillgänglig för diskriminering måste denna representation innehålla en beskrivning av stimulinas intensitetsfördelning och våglängdssammansättning över tiden samt en beskrivning av antalet buller och andra variabilitetskällor i stimulina. På grund av stimulusbuller är samma nominella stimulus inte fysiskt detsamma från försök till försök. Således de två nominella stimuli i Bild. 1 är representerade som uppsättningar. Det andra steget är att utveckla en kvantitativ representation eller modell av de fysiologiska mekanismer som övervägs. De fasta lådorna i Bild. 1 representerar den initiala sekvensen av mekanismer i den visuella vägen upp till fotopigmenten. Dessa är de enda mekanismer som kommer att beaktas i detta dokument, men i princip skulle det som uppnås för dessa steg så småningom kunna utvidgas till ytterligare nivåer i den visuella kedjan. Det tredje steget är att mäta all information som har överförts genom en mekanism eller en sekvens av mekanismer. Den överförda informationen kan mätas med en maskin, en idealisk diskriminator, som använder all information för att utföra uppgiften optimalt. Denna ideala discriminators prestanda är per definition ett exakt mått på all överförd information. Utformningen av ideala discriminatorer är ett vanligt problem i statistisk beslutsteori 9 och är precis den typ av problem som löstes under utvecklingen av teorier om ideala observatörer i både vision och provspelning. 2 -7 Som visas i bild. 1, avgörande för analysen är idén om att byta den idealiska discriminator till resultaten av de olika Fig. 1................................................................ Strukturen av sekventiella mekanismer modeller. Det finns tre delar: 1) en fullständig representation av stimuli, 2) en modell av de fysiologiska mekanismerna, och 3) en idealisk discriminator som kan ställas om till utgången av någon mekanism. Undersökta mekanismer. Genom att tillämpa den lämpliga ideala discriminatorn både före och efter ett skede kan man avgöra exakt hur mycket information som var relevant för diskrimineringen som gick förlorad i det skedet. Genom att jämföra prestandan hos den idealiske discriminatorn med människans prestanda, kan man uppskatta hur mycket information som gick förlorad i de stadier som följde efter den som avlyssnades av den idealiske discriminatorn. Med andra ord, om modellen för de fysiologiska mekanismer som används i analysen är sund, då återstår bara skillnaderna mellan ideal och verklig prestanda att förklara. En relaterad fördel med att genomföra en strikt sekventiell mekanismanalys är att den ger en bättre förståelse för de stimuli som används i diskrimineringsuppgifter. En idealisk discriminator placerad på en tidig nivå av det visuella systemet mäter den maximala mängden information som är tillgänglig för de högre nivåerna. Detta gör det möjligt att på ett meningsfullt sätt jämföra informationsinnehållet i olika stimuli (förutsatt att den fysiologiska modellen är sund). Om en förändring av stimulina leder till små eller inga förändringar i ideal-discriminator prestanda, då finns det liten eller ingen förändring i den mängd information som finns tillgänglig för att utföra diskrimineringen. Vi bör därför inte bli förvånade om människans prestationer inte förändras i någon större utsträckning. Å andra sidan, om den ideala diskrimineringen i hög grad påverkas, bör vi inte bli förvånade om den mänskliga prestationen i hög grad påverkas. Med andra ord, den null förväntan är att mänsklig prestation bör följa ideal prestanda kvalitativt. Om detta inte sker, då vet vi att det sensoriska systemet ignorerar eller är okänsligt för vissa dimensioner av information som finns i stimuli. Geislerl visade till exempel att den tillgängliga informationen på receptorerna vid hyperakuta uppgifter i allmänhet är mycket större än den i upplösningsuppgifter. Det är därför inte förvånande att människor utför mycket bättre uppgifter i hyperakuiteten. Observera att analyser av sekventiella mekanismer kan utvidgas till uppgifter där observatören är skyldig att klassificera stimuli i mer än två kategorier (dvs. identifierings- eller klassificeringsuppgifter). När det gäller Fig. 1, Vi ökar helt enkelt antalet stimuli, öka antalet svarsalternativ med en lika mängd, och ersätta den idealiska discriminator med en idealisk klassificerare. Geisler' beskrev en sekventiell mekanism för rumslig och intensitetsrelaterad diskriminering och rapporterade sin prestation i tvåpunktsakuitet, hyperakuitet och uppgifter om intensitetsdiskriminering. I följande avsnitt får vi (1) ytterligare egenskaper hos den ursprungliga modellen, (2) utvecklar en modell som tillåter positionell och annan typ av stimulansosäkerhet, och (3) rapporterar resultaten av psykofysiska experiment där vi mätte tvåpunktsintensitetsdiskriminering, upplösning och separationsdiskriminering som en funktion av stimulansintensitet och anpassning-bakgrund luminans. Även om de sekventiell-mekanik modeller som beskrivs nedan endast tillämpas på de olika tvåpunkts diskriminering uppgifter, modellerna är ganska allmänna och kan tillämpas på nästan alla rumsliga-, intensitet-, eller färg-diskriminering uppgift. Olika sekventiell-mekanik modeller kan särskiljas genom det utbud av stimuli som de tillämpas på och genom den uppsättning fysiologiska mekanismer som modelleras. I detta avsnitt beskriver vi två modeller, en av dem en generalisering av den andra. Båda tar hänsyn till samma fysiologiska mekanismer (fasta rutor i bild). 1 ), men de skiljer sig i intervallet för stimuli som beaktas. Den första modellen gäller experimentella förhållanden där den enda källan till försöksvariationer i en given stimulans är den som beror på fluktuationer i antal. Eftersom stimuli är exakt definierade förutom den inneboende Poisson slumpmässighet av ljus, vi kallar det en Stimuli-Definierad-Exakt, eller SDE, modell. För de flesta välkontrollerade psykofysiska experiment är det rimligt att anta att den enda källan till stimulansbuller är kvantala fluktuationer. Det är dock viktigt att utvidga modellen till förhållanden där det finns ytterligare källor till buller eller osäkerhet. Dessa kan omfatta slumpmässiga variationer i stimulits position, form, varaktighet eller våglängdssammansättning. På grund av den extra slumpmässiga variationen i stimuli, kallar vi den mer allmänna modellen en Stimuli-Definierad-Statistiskt, eller SDS, modell. Utvecklingen av SDS-modellerna är viktig av flera skäl. För det första är de lämpliga modeller för att utvärdera visuell prestanda i uppgifter med ytterligare stimulans variation. Diskriminering eller identifiering i den verkliga världen innebär till exempel att man tilldelar två eller flera kategorier ett brett spektrum av stimuli. En inspektör på en monteringslinje kan behöva göra åtskillnad mellan godtagbara eller deformerade delar. Även om deformationerna alltid är av samma enkla typ, är de stimuli som ska utvärderas alltid i olika riktningar och positioner. För det andra är det möjligt att verkliga visuella system oavsiktligt producerar en betydande nivå av inre buller. Till exempel den första mekanismen i Bild. 1 Deriveringen av vår SDE modell för foveal stimuli sammanfattas här; ytterligare detaljer ges på annat håll. 1 Det första steget är att ange stimuli. I denna presentation är uppmärksamheten begränsad till korta, breda band stimuli (t.ex. vit volfram ljus) presenteras monokulärt under god fixering. Således en stimulans specificeras genom att ge sin intensitet fördelning och varaktighet. Poissonprocessen beskriver exakt den enda källan till stimulusbuller-kvantala fluktuationer. Nästa steg är att utveckla en kvantitativ representation av de fysiologiska mekanismerna i de fasta lådorna på Fig. 1................................................................ 0 och Ditchburn" indikerar att vid god fixering är standardavvikelsen mellan ögonposition och försök mellan 2 och 5 min båge. Om dessa slumpmässiga variationer i ögats position inte övervakas korrekt av det visuella systemet, skulle de effektivt kunna införa en viss positionsbuller i stimuli i alla försök. Ett syfte med att utveckla SDS-modellen var dock att bedöma de potentiella effekterna av positionsbuller från ögonrörelser. För tillfället utgår vi alltså från ett fast öga. Synoptiken i ögat vid en given excentricitet kan beskrivas med en punkt-spridd funktion, h(x, y). Den punktspridda funktion som används här härrör från den foveal line-spread funktion som rapporterats av Campbell och Gubisch1 2 för vitt ljus och en 3-mm elev. Deras line-spread funktion beskrivs på ett tillfredsställande sätt av summan av två Gaussiska funktioner; alltså ges point-spread funktionen genom var parametervärdena anges i bildrubriken. 6 nedan. Denna punkt-spridning funktion omfattar inte golvet av herrelöst ljus som beror på spridning i okulära medier. Det är osannolikt att mer än 10 % av allt inkommande ljus sprids diffust. För ett brett spektrum av stimulansvillkor, inklusive de som behandlas här, har vi visat att en 10-procentig nivå av herrelöst ljus har mindre effekter på prestandan hos vår SDE-observatör. På så sätt ingick inte herrelöst ljus i beräkningen av de nuvarande förutsägelserna. Det måste dock tas med under vissa stimulansförhållanden. De okulära medierna fungerar också som ljusfilter. Vi har använt de uppskattningar av okulär överföring som rapporterats av Wyszecki och Stiles. 13 Det finns en annan potentiell källa till informationsförlust i optiken. Vid stadig fixering varierar ögats ackommodativa tillstånd vid cirka 2 Hz men med en amplitud på mindre än 0,25 D. 14 Genom att ändra den punktspridda funktionen ovan har vi visat att denna mekanism spelar en mindre roll under de flesta omständigheter. Receptor Lattice Det antas att i fovea fotoreceptorer placeras vid noderna i en triangulär array, 15 sådan att den internodala avståndet motsvarar diametern på receptorerna (ca 0,6 min av båge). receptorerna antas vara cirkulära med en diameter på 0,6 min båge vid den bredaste delen av det inre segmentet. Det antas vidare att alla quanta som går in i det inre segmentet passerar in i skikten av fotopigment i konen. Konerna utför således en liten mängd rumslig integration (öppningseffekten). Stiles-Crawford effekt beaktas inte på grund av 3-mm elev storlek och foveal stimulans presentation. I detta papper anser vi bara kromatiskt bredband stimuli som stimulerar medel-och långvågs strutar ungefär lika. Framför allt beräknades fraktionen av effektivt absorberad quanta för en stimulans genom att först hitta dess 555-nm ekvivalent. Man antog då att hälften av dessa ekvivalenta quanta absorberas effektivt om de faller i en medel- eller långvågig kon. Kortvågslånga koner är så få till antalet, särskilt i mitten av fovea, att de kan ignoreras för rumsliga-och intensitets-diskriminering uppgifter av intresse här. Genomsnittligt absorberat Quanta Alla mekanismerna ovan kombinerades för att beräkna det genomsnittliga antalet quanta som absorberades i varje receptor. Låt 1a(x, y) vara luminansfördelningen av en stimulans i candela per kvadratmeter; sedan det genomsnittliga antalet fotoner absorberas effektivt av ith receptorn i lattice, vars position betecknas av koordinaterna (xi, yi), ges av där D är varaktigheten av stimulansen i sekunder, S är pupillområdet i kvadratmillimeter, T 555 är transmittansen av okulära medier vid 555 nm, E 555 är kvanteffektiviteten av fotopigmenten vid 555 nm, h(x, y) är punktspridd funktion, och r(x, y) är receptorformen (i detta fall en cylinder med en diameter på 0,6 min). Symbolen * representerar konvolutionens funktion. Inget visuellt system är fritt från inneboende buller. Det finns utan tvekan flera källor till inneboende buller i verkliga visuella system. Vi inkluderar i vår modell ett additivt, mörkt ljus brus av fotonliknande händelser. 1 6 Sådant buller måste förekomma i någon mån i något verkligt visuellt system, om det inte av någon annan anledning än tillfällig termisk nedbrytning av fotopigmentmolekyler. Den faktiska frekvensen av fotonliknande händelser i mänskliga fotoreceptorer är inte känd vid denna tidpunkt. Det ingår här under antagandet att övertygande uppskattningar av dess värde/värden kommer att bli tillgängliga i framtiden. Låt x 0 vara det genomsnittliga antalet bullerhändelser per receptor i tidsperiod D. Då det genomsnittliga antalet effektiva kvantabsorberingar i ith receptorn ges av Poisson Noise Under den fasta tidsperioden D, antalet effektiva kvantabsorberingar Z(xi, yi)) i ith fotoreceptor av lattice beskrivs av Poisson densitet: där ai är en förkortning för a (xi, yi). Idealisk discriminator För närvarande får vi prestandan hos den idealiska discriminatorn när den placeras vid utgången av den sista av de ovan nämnda mekanismerna (se bild. 1 )............................................................................................................... Vid varje försök med experimentet måste den idealiske discriminatorn bestämma vilka av två alternativ (a eller A) som presenterades. Det kan bevisas att discriminatorn grundar sitt beslut på sannolikhetsförhållandet eller någon monoton omvandling av det. Intuitionen bakom användningen av sannolikhetsförhållandet är följande. På varje försök av experimentet finns det några mönster av kvantabsorption över receptorer som kan representeras av vektorn (Z1, Z 2,. ., Zn ), där Zi (en förkortning för Z (xi, yi)) är antalet quanta absorberas i ith receptorn. Den idealiska discriminatorn beräknar först sannolikheten för att få detta mönster av absorptioner förutsatt att stimulans a presenterades. Därefter beräknar den sannolikheten för att få detta mönster av absorptioner förutsatt att stimulans / presenterades. Den idealiska discriminatorn väljer sedan helt enkelt det mest sannolika stimulansalternativet. (Detta förutsätter att alternativen är lika sannolika och att discriminatorn försöker maximera sin andel av rätt svar.) Det är inte svårt att visa" att regeln om sannolikhetsbeslut är likvärdig med följande regel. Beräkna mängden Z med formeln Z = EI Zi ln(i/ai). (5) Om Z överstiger vissa konstant c, svara att stimulans / var närvarande; om Z är mindre än c, svara att stimulans a var närvarande. Eftersom beslutsvariabeln Z bara är den viktade summan av svaret för varje receptor, kan den beräknas med en enda linjär viktningsfunktion (receptionsfält) över receptormatrisen.1 Känslighet Känsligheten hos den ideala discriminatorn ges till god approximering genom följande formel för d': Tröskeln i en diskrimineringsuppgift uppnås när d' uppnår något kriteriumvärde. I en enkel-interval forced-choice uppgift är detta värde typiskt 1.36, vilket motsvarar 75% korrekt när de två alternativen presenteras slumpmässigt på varje försök med en sannolikhet på 0,5. I en två-interval forced-choice uppgift, ett d'värde på 0,96 motsvarar 75% korrekt. SDS-modellen är en direkt generalisering av SDE-modellen där vi tillåter källor till stimulansvariabilitet utöver quanta fluktuationer. Dessa ytterligare bullerkällor kan beskrivas med en osäkerhetsfunktion. Osäkerhet Funktion Låta v = (v1, v 2,., vm ) vara den uppsättning parametrar som kan variera från rättegång till rättegång, vilket ger osäkerhet. När det gäller positionsvariabilitet v = (x, y)-den rumsliga positionen för stimulansen. I allmänhet kan dessa parametrar representera vilken stimulansdimension som helst: storlek, varaktighet, form etc. Osäkerheten i en given situation kan sedan beskrivas med en osäkerhetsfunktion f(v), som ger sannolikheten för att få några givna parametervärden på en försök. Eftersom f (v) är en sannolikhetsdensitet funktion, måste volymen under det vara 1.0: där integralen är över alla parametrar i v. Ideal Discriminator Det kan visas (se bilaga A) att den idealiska discriminatorn använder följande beslut variabel under förhållanden av stimulansvariabilitet: I fallet med positionsbuller, den ovan sannolikhet förhållandet minskar till där C är en konstant. Om stimulans a är ett enhetligt fält (dvs. en enkel detektion uppgift) ytterligare förenkling är möjlig: där ; är det genomsnittliga antalet quanta absorberas per receptor från det enhetliga fältet. I alla ovanstående fall, om L överstiger ett kriterium nivå den idealiska diskriminator svarar att stimulans /3 var närvarande; om L faller under kriteriet diskriminator svarar att stimulans a presenterades. Lägg märke till det i EKG. (8) och (9) mängderna i exponenterna är ungefär korskorrelationen' 7 av stimulansen (Zi) med den naturliga logaritmen av den förväntade stimulansformen. Sannolikheten för ett stimulansalternativ beräknas med andra ord genom att man exponentierar signalens korskorrelation med logaritmen för stimulansalternativets form, multiplicerar med osäkerhetsfunktionen och summerar över osäkerhetsregionen. Vi övergår nu till tvåpunktsexperimenten. Resultaten från SDE- och SDS-observatörerna kommer att beskrivas i diskussionsavsnittet. Tröskelvärden för tre typer av uppgifter: intensitetsdiskriminering, separationsdiskriminering och resolution, alla med två punkters stimuli, erhölls som funktioner av intensiteten hos punktkällorna och av närvaron eller avsaknaden av en anpassningsbakgrund. Det två-interval forced-choice paradigmet användes för alla uppgifter. Tröskelvärden för intensitetsdiskriminering, upplösning och separationsdiskriminering erhölls vid fem intensitetsnivåer: 3,0, 3.4, 3.8, 4.2 och 4.6 log quanta/flash per punktkälla vid hornhinnan. Det fanns också ett villkor för intensitetsdiskriminering där endast ökningen presenterades (dvs. ett absolut tröskelvärde). Två anpassningsnivåer användes, en mörk bakgrund och en inställd på 20,8 Td (7,41 log quanta/sec deg-2 vid hornhinnan). Fastsättningspunkterna förblev konstant på 4,0 log quanta/sec per punkt vid hornhinnan. En kvinna och två män, däribland en av författarna (WG), tjänstgjorde som observatörer. Alla hade normal Snellen skärpa och färgseende. Alla tre var till en början oerfarna i hyperakuitet A. DISPELKONFIGURATION Tvåpunktsstimulans presenterades på en Hewlett-Packard 1332A display oscilloskop (P-15 fosfor) under kontroll av en PDP11 dator som också samlade in och analyserade försökspersonernas svar. Enligt tillverkarens specifikation var spotstorleken 0,3 mm. Observatörer satt i ett helt mörkt rum på ett avstånd av 504 cm från displayen. På så sätt var fläckarna 0,2 min båge i diameter. Den anpassningsbakgrunden visades på ett identiskt omfång som drevs av två oscillatorer. Ljus från den anpassningsbakgrunden introducerades i ljusets väg från stimulansdisplayen med hjälp av en halvsilverad spegel. Uppdateringsfrekvensen för båda skärmarna var inställd på 100 Hz. Försökspersonerna tittade på displayen monokulärt med höger öga genom en 3-mm konstgjord pupill-en diameter som plockades för att minimera storleken på den punktspridda funktionen." 2 En bit-barhe nackstöd kombination användes för att säkerställa stabilitet i observatörens huvud. Även om alla tre försökspersoner som testades var emmetropes, två av dem kunde (subjektivt) upprätthålla något mer exakt anpassning över längden av en session med en positiv lins infogad precis framför den konstgjorda eleven. Det bästa värdet av linsen hittades genom försök och fel. För de tre försökspersonerna var de 0,0, +0,12 och +0,25 D. Stimulansdisplayen som observatören ser visas i bild.  Detta beslut träder i kraft dagen efter det att det har offentliggjorts i Europeiska unionens officiella tidning. Den bestod av ett nästan fyrkantigt bakgrundsfält, fyra fixeringspunkter och teststimulans. Teststimulansen för de tre uppgifterna i försöket visas i figurer. 2B-2D................................................................................................. Vid separation-och intensitets-diskriminering uppgifter basseparationen mellan de två punktkällorna, 0, alltid kvar vid 3,0 min båge. Observera att i intensitets-diskrimineringsuppgiften lades intensitetshöjningen endast till punktkällan till höger. I varje försök presenterades en varningston 0,5 sek före stimuli. Därefter blinkade de två stimuli för 100 msec (i slumpmässig ordning) separerade med ett temporalt intervall på 0,5 sek. Detta följdes av ett 1-sek svarsintervall, i slutet av vilket försökspersonerna fick respons på hörseln som visade om deras svar var korrekta eller felaktiga. Två sekunder senare kom nästa varningston. Om försökspersonen inte svarade (en sällsynt händelse), gavs ingen återkoppling och studien inkluderades inte i dataanalysen. Den totala durationen av en enskild studie, inklusive svarsinsamling och respons, var 3,4 sek.
Geisler och Davila REF analyserade prestandagränserna för ett idealiskt observatörsfall när signalen definieras exakt (SDE) eller när signalen definieras statistiskt (SDS).
Ideal discriminators in spatial vision:two-point stimuli
{'venue': 'Journal of the Optical Society of America. A, Optics and image science', 'journal': 'Journal of the Optical Society of America. A, Optics and image science', 'mag_field_of_study': ['Physics', 'Medicine']}