Design of a Robotics DSL

Our MQP focused on building a domain specific language to be used with Neuron Robotics\u27 flagship product, the DyIO. Our DSL, Fez, is developed in Ruby and ANTLR and interacts with Neuron Robotics Java libraries as a fa231ade. We define a class hierarchy of the DyIO, abstractions for common devices that can be connected, and functionality for such devices. We develop a grammar and parser for our DSL which translates Fez to Ruby and execute the resulting code interactively. Fez is a fully functional language that properly translates all supported statements into Ruby. It was designed to somewhat mirror writing English as opposed to writing in a programming language. The main interface to Fez is a Read-Eval-Print-Loop (REPL) and it is run in a terminal window

PUHEEN HAVAINTO, KUULOJÄRJESTELMÄ JA AIVOJEN RYTMIT DYSLEKSIASSA

Dysleksia on kehityksellinen pulma lukemaan ja kirjoittamaan oppimisessa ja lukutaidon sujuvoitumisessa. Dysleksiaan liittyy myös muita pulmia esimerkiksi äänne- eli fonologisessa tietoisuudessa, kielellisessä muistissa, kyvyssä nimetä nopeasti tuttuja asioita ja kuulohavainnossa. Tämä katsausartikkeli keskittyy kuulohavainnon ja dysleksian välisiin yhteyksiin. Kuulotiedon käsittelyyn liittyvät pulmat ja lukihäiriö ovat olleet vilkkaan keskustelun aiheena jo pitkään johtuen melko ristiriitaisista löydöksistä. Meta-analyysi kuitenkin osoittaa, että jopa puolella heikoista lukijoista saattaa olla pulmaa äänen keston ja nousuaikojen havaitsemisessa sekä vähäisemmässä määrin taajuuksienhavainnossa. Vastaavasti äänen voimakkuuden havainnossa pulmiaei juurikaan esiinny. Kuulojärjestelmässä esiintyvien pulmien taustalla oleva mekanismi on edelleen selvittämättä. Uusi näkökulma mahdolliseen mekanismiin on auennut aivojen rytmien kautta. Aivojen aktiivisuus seuraa puheen tavutason rytmiä ja siten muokkaa aikaikkunoita, joissa havaitseminen on erityisen tarkkaa. Henkilöillä, joilla on dysleksia, aivojen aktivaatio saattaa seurata puhetta ja puheen rytmiä eri tavalla kuin tyypillisillä lukijoilla ja siten olla yhtenä tekijänä puheen havaitsemisen ja fonologisten pulmien taustalla.Avainsanat: aivot, dysleksia, kuulohavainto, puheKeywords: auditory perception, brain, dyslexia, speec

Miten psykologia on mahdollista ja voiko tietoisuutta havaita?

Tietoisuutemme on meille yhtäältä tutuin asia maailmassa ja toisaalta suurin mysteeri. Yhtäältä tietoisuus on luonnonilmiö, josta subjektiivinen olemassaolomme koostuu, toisaalta se on luonnonilmiö, jonka luonne on vaikea ymmärtää tieteellisesti. Psykologia on tieteenala, joka koskee mieltä tai tietoisuutta, mutta miten mieltä voi tutkia tieteellisesti

Sign Language Users with Alzheimer's disease and their performance in object and action naming tests

There is very little research on the effects of memory illnesses such as Alzheimer's disease (AD) on the linguistic performance of congenitally deaf sign language users. With spoken language users the effects of AD are often first found in semantics and pragmatics. Deteriorated naming skills are often an early symptom of AD. As the disease progresses the linguistic skills are widely affected and communicating becomes difficult. When studying sign language users results have shown that people with AD have corresponding difficulties of comprehending and producing signed language as spoken language users with Dementia have with spoken language. The aim of this research was to study how two Finnish Sign Language (FSL) users with AD perform in object and action naming tests. The participants were evaluated with the Boston Naming Test (BNT) and the Action Naming Test (ANT) in two consecutive years. Of each performance, the researcher recorded the total score, the number of immediate answers, the time the participant spent on the task and how the answers were given. An analysis of naming errors was made. As a result it was noted that both object and action naming skills of the participants deteriorated as Dementia progressed. Action naming skill were less affected than object naming skill. The participants made more errors and gave less immediate responses in the BNT than in the ANT. Both the signed responses and the method of answering varied with the FSL users with a memory illness: the answers were given either in varying signs, by speaking only or by both speaking and signing simultaneously, or with signs created spontaneously in test situation. Most of the errors were Other errors, especially "I don't know" –answers in both tests. As a result of this study it is clear that there is a need for assessment tests which have been translated into sign language, since the existing naming tests are not necessarily suitable for testing signed language users without a culturally-sensitive translation. This study is the first longitudinal study in Finland focusing on evaluating Finnish Sign Language users with Dementia and the changes in their linguistic skills. It is also one of the first studies internationally on the linguistic changes of sign language users with a memory illness.Muistisairauksien, kuten Alzheimerin taudin (AT), vaikutuksista syntymästään kuurojen viittomakielisten henkilöiden kielellisiin toimintoihin on tehty hyvin vähän tutkimusta. Puhuttujen kielten käyttäjillä AT:n vaikutukset havaitaan usein ensimmäisenä semantiikan ja pragmatiikan osa-alueilla. Nimeämistaitojen heikkeneminen on usein AT:n varhainen oire. Taudin edetessä kielelliset toiminnot häiriintyvät laaja-alaisesti ja vuorovaikutus ympäristön kanssa vaikeutuu. Viittomakielisiä henkilöitä tutkittaessa on havaittu, että AT:in sairastuneilla henkilöillä ilmenee vastaavia tuoton ja ymmärtämisen ongelmia viittomakielessä kuin muistisairailla puhuttujen kielten käyttäjillä puhuttujen kielten tuotossa ja ymmärtämisessä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten kaksi AT:a sairastavaa viittomakielistä henkilöä suoriutuu objektien ja toimintojen nimeämistehtävissä. Tutkittaville tehtiin Bostonin nimentätesti (BNT) ja toimintanimeämistesti (TNT) kahtena perättäisenä vuonna. Suorituksista kirjattiin kokonaispistemäärä, välittömien vastausten määrä, suoritusaika ja vastauksen antotapa. Nimeämisvirheille tehtiin virheanalyysi. Tutkimuksen tuloksena todettiin, että viittomakielisillä henkilöillä sekä objektien- että toimintojen nimeämistaito heikkeni muistisairauden edetessä. Toimintojen nimeämistaito säilyi parempana kuin objektien nimeämistaito. Tutkittavat tekivät enemmän virheitä ja vähemmän välittömiä nimeämisiä BNT:ssä kuin TNT:ssä. Viittomakielisten muistisairaiden henkilöiden vastauksissa ilmeni paljon variaatiota sekä viittomatasolla että vastauksen antotavassa: vastauksia annettiin erilaisilla viittomilla, pelkästään puheella tai molemmilla samanaikaisesti, ja henkilöt loivat viittomia spontaanisti testaustilanteessa. Virheistä suurin osa oli muita virheitä, etenkin "en tiedä" –vastauksia molemmissa tehtävissä. Viittomakielelle käännetyille arviointivälineille on tarvetta, sillä olemassa olevat tehtävät eivät välttämättä sovellu viittomakielisten henkilöiden testaamiseen ilman kulttuuripiirteet huomioivan käännöksen tekoa. Tämä tutkimus on ensimmäinen viittomakielisten muistisairaiden henkilöiden arviointia ja kielellisiä muutoksia käsittelevä pitkittäistutkimus Suomessa ja myös kansainvälisesti ensimmäisiä aihetta käsitteleviä tutkimuksia

Language in the Age of Artificial Intelligence

AI language models can now produce text that is indistinguishable from our own, forcing us into a confrontation with the romantic assumptions underlying ‘natural language’ in the West. In this thesis, I will conduct a genealogy of the ‘natural’ and ‘artificial’ qualities of language through the literary, philosophical, and mathematical texts in which our ideas of authorship are premised. My hope is that this discussion will deepen our understanding of the language produced by AI models, answer why we feel compelled to anthropomorphize these machines, and situate readers in the reality of our present linguistic moment

The effects of repetitive traumatic experiences on emotion recognition, facial mimicry and autonomic regulation

The present dissertation focuses on the influence of childhood experiences on social development. We aim to chart how the dynamic interplay of biological, social, and emotional influences shapes developmental trajectories. Specifically, we investigated the influence of childhood protracted conditions of maltreatment and neglect on the explicit recognition of facial expressions of emotions, along with, Facial Mimicry and vagal regulation in response to facial expressions of emotions - as physiological measures of humans’ empathic resonance and self-regulation in social context, respectively. In four successive experiments, Sierra Leonean street-children and street-boys, exposed to high and protracted conditions of maltreatment and neglect, were compared to age-matched controls. In the first three experiments we revealed, both in children and adolescents, a significant influence of childhood maltreatment and neglect on explicit recognition of facial expressions of emotions, on Facial Mimicry and on vagal regulation. Trauma exposure induced a response bias for angry facial expressions recognition both in street-boys and street-children populations. Street-boys were also characterized for a significant suppression of overall Facial Mimicry responses, as well as, for a reduced and incoherent vagal regulation in response to facial expressions of emotions. Differently, street-children showed alterations of lower entities. Hence, instead of a general Facial Mimicry suppression, they presented an impaired Facial Mimicry modulation between positive and negative facial expressions of emotions. Moreover, street-children manifested an earlier development of the functional synchronization between vagal regulation and threatening stimuli in external environment with respect to age-matched controls. These different patterns of results showed by street-boys and street-children, suggested a possible and differentiated additive effect of trauma exposure. This last point was specifically addressed in the last experiment in which we evaluated the impact trajectories of prolonged experiences of maltreatment and neglect on the explicit recognition of facial expressions of emotion, Facial Mimicry and vagal regulation. We demonstrated that prolonged conditions of maltreatment and neglect not progressively influence the explicit recognition of facial expressions of emotions which appeared independent from the duration of trauma exposure. Moreover, we demonstrated that protracted trauma exposure induces specific alterations in Facial Mimicry and vagal regulation to others’ facial expressions of emotions, which follow different impact trajectories. Longer trauma exposure accentuated an incoherent Facial Mimicry and a lower vagal regulation, particularly in response to angry facial expression of emotions. Differently, a compensatory vagal recruitment during the first years of trauma exposure was found, giving important suggestions about temporal windows in which rehabilitative interventions can likely contrast the occurrence of chronic outcomes. In conclusion, the present dissertation provides new and further evidence of the influence of childhood experiences on social development by confirming and better described the huge impact of prolonged experiences of maltreatment and neglect on the understanding of emotions, empathic resonance, and self-regulation in social contexts. It clearly appears that if, as Aristotle wrote, “Man is by nature a social animal” and, as recent neuroscientific evidence suggested the human mind is ontogenetically interpersonal and wired to be social, the early traumatic experiences negatively influence physiological mechanisms supporting our social nature

Haptic laterality and memory for verbal and non-verbal shapes

Functional hemispheric asymmetry or laterality refers to the distinctive contribution of the two cerebral hemispheres during several cognitive processes. The left hemisphere is often found to display superiority in processing verbal material while the right hemisphere has an advantage in processing non-verbal material. In the somatosensory system, haptic laterality is reflected in differences in performance between hands in terms of accuracy and speed in various perceptual and cognitive tasks. Due to contralateral innervation, a left hemisphere advantage is manifested as superior performance in the right hand, and vice versa. In the present thesis, haptic laterality was studied behaviourally by having participants perform haptic memory tasks using the right and left hand separately, with verbal (upper and lower-case letters) and non-verbal (nonsense) 2-dimensional shapes as stimuli. In Study 1, the effect of retention intervals on laterality was studied in haptic discrimination by investigating hand/hemisphere advantage for upper-case letters, geometrical shapes and nonsense shapes at 5, 15 and 30 s retention intervals. In Study 2, laterality in haptic discrimination was further addressed by introducing two levels of stimulus complexity within the verbal stimuli, that is, less complex upper-case letters and more complex lower-case letters. Study 3 examined haptic recognition memory and laterality for upper and lower-case letters and nonsense shapes. The results showed that laterality effects were influenced by the verbal/non-verbal type of stimuli (Studies 2 and 3), and also by hand order of performance (Study 3) and retention time (Study 1). In Study 2, a clear left hand/right hemisphere advantage was found for nonsense shapes, while the right hand/left hemisphere advantage only approached significance for upper-case letters. In Study 3, more advanced memory performance of right hand/left hemisphere was found with upper-case letters, but only when the right hand performed the task after the left hand. The lower-case letters did not show any laterality effects. Across stimulus types, left hand/right hemisphere sustained haptic discrimination for up to 15 s, while the right hand/left hemisphere declined progressively in performance throughout all retention intervals (Study 1). Altogether, the findings in this thesis showed that laterality effects in haptics existed but they were rather weak. This may be due to the predominantly spatial and sequential nature of the processing of the haptic sense. In addition, letters are haptically unfamiliar stimuli. Thus, verbal stimuli might be processed primarily as spatial objects, which can result in diminished verbal coding and hence the lack of clear verbal laterality effect in haptics. Overall, upper-case letters showed better performance than lower-case letters (Study 3) and nonsense shapes (Studies 1 and 3). Such superior memory of letters with less complex shapes (capital letters) may perhaps be due to their more effective dual (spatial and verbal) coding.Aivopuoliskojen toiminnallinen epäsymmetria eli lateralisaatio tarkoittaa sitä, että aivopuoliskot osallistuvat eri lailla moniin kognitiivisiin toimintoihin. Vasen aivopuolisko on usein hallitseva verbaalisissa prosesseissa ja oikea ei-verbaalisissa. Tuntojärjestelmässä haptinen lateralisaatio näkyy käsien välisinä eroina kognitiivisten tehtävien suoritustarkkuudessa ja -nopeudessa. Vasemman aivopuoliskon hallitsevuus ilmenee oikean käden parempana suorituksena ja päinvastoin, koska hermotus risteää aivoista kehon vastakkaiselle puolelle. Tässä väitöskirjassa tutkittiin haptista lateralisaatiota muistitehtävien avulla. Koehenkilöt suorittivat tehtävän erikseen oikealla tai vasemmalla kädellä. Osatyössä 1 tutkittiin eri muistiviiveiden (5, 15 and 30 s) vaikutusta kirjainten sekä geometristen ja merkityksettömien muotojen erotuskykyyn. Osatyössä 2 käytettiin isoja ja pieniä kirjaimia verbaalisten ärsykkeiden monimutkaisuuden tutkimiseen. Osatyössä 3 tutkittiin haptista tunnistusmuistia. Tulokset osoittivat, että lateralisaatioon vaikutti ärsykkeiden verbaalisuus (2 ja 3), käsien suoritusjärjestys (3) ja muistiviive (1). Osatyössä 2 oikea aivopuolisko oli hallitseva merkityksettömien muotojen tuntoerottelussa ja vasen marginaalisesti isoille kirjaimille. Vasen aivopuolisko oli hallitseva isoille kirjaimille myös osatyössä 3, mutta vain kun oikea käsi suoritti muistitehtävän vasemman jälkeen. Pienille kirjaimille ei esiintynyt lateralisaatiota. Kaikille ärsykkeille oikea aivopuoliskon suoritus pysyi yllä 15 sekuntiin asti, kun taas vasemman laski muistiviiveen pidentyessä (1). Kokonaisuudessaan väitöskirja osoittaa, että haptinen lateralisaatio on melko heikkoa. Syynä voi olla se, että tuntoaisti rekisteröi muodon vähitellen pala palalta aikasarjana, eivätkä kirjaimet ole kovin tuttuja tunnustelemalla. Voi siis olla, että verbaaliset ärsykkeet prosessoidaan ensisijaisesti spatiaalisesti eikä verbaalisesti, jolloin verbaalista haptista lateralisaatiota ei juurikaan esiinny. Isot kirjaimet muistettiin ja eroteltiin paremmin kuin pienet kirjaimet (3) ja merkityksettömät muodot (1 ja 3). Niistä ehkä pystyttiin prosessoimaan sekä spatiaaliset että verbaaliset piirteet, ja tämä kaksoiskoodaus paransi suoritusta

Aivovasteiden semanttisten edustumien dekoodaus yli koehenkilöiden

Meanings of nouns are widely thought to be grounded in experience. The experience of the world is unique for everyone, but many experiences are shared with other people. This study investigated whether human brain-level semantic representations of items are shared between individuals. Brain activity of 20 healthy volunteers was measured using magnetoencephalography (MEG), while they were shown black-and-white photographs of concrete nouns. MEG data was analysed on the sensor level. The aim was to predict, for each participant, the presented stimuli based on the participant’s brain activation, using a model which was trained on the data of the other participants. The semantic relationship among the stimuli was modelled using a semantic feature set collected through a web-based survey. The correspondence between the stimulus items and the MEG patterns was learned and, subsequently, predicted using machine learning methods, specifically with a zero-shot decoding algorithm. Cross-subject decoding was successful at the item-level with accuracy significantly above chance level. Most commonalities in semantic representations between subjects were found at 150–250 ms and 350–550 ms after the stimulus onset. Some subjects had more similar brain responses than others, however, similar internal structures of brain responses between individuals did not directly imply good cross-subject decoding performance. Cross-subject decoding did not reach the accuracy of within-subject decoding, suggesting that semantic representations of concrete items are partly individual and partly shared. More research is needed to uncover the factors that may cause individual differences in semantic representations and in decoding of such representations in the cortex using machine learning methods.Yleisen näkemyksen mukaan sanojen merkitykset muodostuvat kokemuksen kautta. Kokemus ympäröivästä maailmasta on yksilöllinen, mutta monet kokemukset ovat yhteisiä. Tässä diplomityössä tutkittiin merkitysedustumien samankaltaisuutta eri koehenkilöiden aivokuorella. Koeasetelmassa koehenkilöiden aivoaktivaatiota mitattiin MEG-laitteella henkilöiden katsellessa musta-valkoisia valokuvia, jotka esittivät konkreettisia substantiiveja. MEG-data analysoitiin kanavatasolla, ja aivovasteiden samankaltaisuutta tutkittiin zero-shot -dekoodausalgoritmin avulla. Tavoitteena oli määrittää näytetty ärsykevalokuva koehenkilön aivoaktivaation perusteella käyttäen koneoppimismenetelmää, jossa ennustusmalli opittiin toisen koehenkilön aivoaktivaatiosta. Sanojen merkityksiä mallinnettiin ominaisuusmatriisilla, joka perustui verkkokyselyn tuloksiin. Koehenkilöiden ajattelemat ärsykesanat pystyttiin tulkitsemaan aivodatasta toiselta koehenkilöltä opitun mallin avulla tilastollisesti merkitsevällä tarkkuudella. Eniten yhtäläisyyksiä aivoaktivaatioissa löydettiin 150-250 ms ja 350-550 ms ärsykkeen esittämisen jälkeen. Havaittiin myös, että joidenkin koehenkilöiden semanttiset merkitysedustumat olivat samankaltaisempia kuin toisten. Kuitenkaan aivokuoren merkitysedustumien etäisyyksien samankaltaisuus eri koehenkilöiden välillä ei suoraan korreloinut hyvän ennustustarkkuuden kanssa. Ennustustarkkuus oli myös huonompi dekoodauksessa koehenkilöiden yli, kuin jos koneoppimismalli opetettiin ja testattiin saman koehenkilön datalla. Tuloksista voidaan päätellä, että osa merkitysten käsittelystä aivokuorella on yksilöllistä ja osa samankaltaista eri ihmisillä. Näitä yksilöllisiä eroja synnyttävien tekijöiden tunnistaminen vaatii jatkotutkimuksia