МОДЕЛЬ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА
— 1) математическое описание процессов приема и преобразования информации в зрительном органе (модель математическая); 2) физическое устройство, воспроизводящее обработку сигналов аналогично обработке, происходящей в биологическом анализаторе (физ. модель).
Зрительный биологический анализатор включает в себя рецепторный аппарат и ряд последовательных структур нервных клеток, связанных между собой нервными волокнами. Нервные клетки зрительного анализатора организованы в некоторые структурно-функциональные ансамбли — рецептивные поля. Рецептивные поля клеток нервных узлов сетчатки, а также нервные клетки подкорковой структуры — наружного коленчатого тела (НКТ) и коры мозга делят на три класса: реагирующие на включение света, реагирующие на выключение света и реагирующие на включение и выключение света. Установлено, что рецептивные поля сетчатки способны также обнаруживать границу выпуклой темной области, изменение освещенности, меняющуюся или движущуюся контрастную поверхность. Рецептивные поля подкорковой структуры НКТ производят дальнейшую обработку информации, связанную в основном с выделением некоторых обобщенных признаков зрительного образа. Рецептивные поля коры организованы более сложно, чем поля сетчатки и НКТ. В зрительной коре есть простые, сложные и сверхсложные рецептивные поля, отвечающие за различение формы, яркости и цвета зрительного образа, а также за формирование класса образов при обучении.
Достаточно полных матем. моделей, охватывающих одновременно переработку информации рецепторным аппаратом, подкорковыми и корковыми структурами зрительного анализатора, в настоящее время не существует. Среди работ, посвященных моделированию зрения, можно выделить несколько групп: а) модели воздействия светового сигнала на чувствительные элементы зрительных органов; б) модели движения глаза при перемещении объекта; в) модели инерции и иррадиации зрения; г) модели ощущения цвета; д) модели выделения признаков и обобщения признаков в зрительный образ. Осн. свойство зрительного анализатора, которое необходимо учитывать при построении моделей рецепторного аппарата, — наличие для зрительной системы минимума пороговой энергии раздражающего стимула. Зрительное восприятие дискретно во времени. В наиболее явном виде инерция и иррадиация зрения проявляются, напр., в слиянии частых световых мельканий и слиянии достаточно густо расположенных полос разной яркости. Построена матем. модель инерции и иррадиации зрения на основании аналогии между зрением и тепловыми явлениями. Эти свойства зрения описываются дифф. ур-нием 2-го порядка в частных производных.
В основе моделирования движения глаза при восприятии движущихся объектов лежит представление зрительного анализатора в виде следящей системы. Свойства зрительного анализатора могут быть выяснены при помощи анализа рефлекторных движений глаза, вызванных смещением точки фиксации. Этот анализ позволяет предположить, что фиксация осуществляется не одиночным элементом сетчатки, а «зоной нечувствительности», все точки которой равноценны для поддержания фиксации. Ряд моделей (физ. и матем.) строится в предположениискачкообразности движения глаза за мишенью. Такая модель представляет собой импульсную следящую систему. Есть модели, способные описывать непрерывные и дискретные движения глаза.
Основой моделирования цветового зрения являются гипотезы о природе ощущения цвета. Согласно трехкомпопентной теории цветного зрения светочувствительные элементы — палочки — не различают цвета, реагируя только на яркость, а цветовое зрение обеспечивают колбочки. Другая модель цветового зрения основывается на предположении о существовании в сетчатке только двух приемников света: колбочек и палочек. Предполагается, что колбочки и палочки отличаются лишь тем, что имеют различные спектральные характеристики. Сигнал от колбочек идет по одному каналу, а от палочек — по другому. Цветовое зрение возникает в процессе одновременной передачи сигналов по обоим каналам и восприятия этих сигналов корковыми структурами мозга.
Известны попытки матем. описания некоторых процессов, происходящих в рецептивных полях сетчатки глаза, в детерминированном и стохастическом представлениях. Появились работы, авторы которых пытаются рассматривать процессы, происходящие при зрении, опираясь на информации теорию. Построены модели осн. операций в зрительной системе и рассмотрены с общих теоретико-информационных позиций многочисленные явления физиологич. оптики и психологии зрения. Подробно изучаются нейронные сети, связанные с работой зрительного анализатора. Теоретические исследования в области выделения признаков, обобщения и распознавания образов, как правило, не преследуют цели непосредственного моделирования процессов в зрительном анализаторе. Тем не менее, разрабатываемые алгоритмы распознавания отражают многие свойства зрительного анализатора. Лит.: 
Д. Б. Котова, Л. Л. Петров.
