安德森認(rèn)知心理學(xué)及其啟示知覺和模式識(shí)別

1、第三章 知覺與模式識(shí)別,一、知覺的基本過程二、模式識(shí)別,知覺的概念,人們通過感官得到了外部世界的信息，這些信息經(jīng)過頭腦的加工（綜合與解釋），產(chǎn)生對(duì)事物整體的認(rèn)識(shí)，就是知覺。感覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的客觀事物的個(gè)別屬性的反映，它得到的信息，主要是滯留在感覺器官的感受器上的、未經(jīng)整合的各種具體信息；知覺是有組織的信息，它是確定人所接受到的刺激信息并給予它們意義和詮釋信息的過程。一般來說，知覺在感覺之后，但常常是重疊在一

2、起，知覺的發(fā)生需要依賴人的感覺，也需要依賴于自己過去的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。,知覺信息加工過程,覺察（detection): 發(fā)現(xiàn)事物的存在，而不知道它是什么;類似與感覺分辨(discrimination): 把一個(gè)事物或其屬性與另一個(gè)事物或其屬性區(qū)別開來。確認(rèn)(identification): 人們利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前獲得的信息，確定知覺的對(duì)象是什么。,,知覺加工的幾種形式：自上而下VS自下而上的加工整體加工VS局部加工,

3、一 自上而下的加工,知覺依賴于感知的主體即知覺者。知覺者對(duì)事物的需要、興趣和愛好，一般知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，或?qū)顒?dòng)的預(yù)先準(zhǔn)備狀態(tài)和期待，在一定程度上影響到知覺的過程和結(jié)果。這種加工叫自上而下加工(top-down processing) 或概念驅(qū)動(dòng)加工（concept-driven processing)。,知識(shí)經(jīng)驗(yàn)在知覺中的作用,知覺是一種主動(dòng)的和富有選擇性的構(gòu)造過程。也就是說，在已貯存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的參與下，知覺將感覺信息組織成有意義的對(duì)

4、象，并把握刺激的意義。 心理學(xué)中早已發(fā)現(xiàn)的許多事實(shí)都說明了知識(shí)經(jīng)驗(yàn)在知覺中的作用，如斑點(diǎn)圖，言語對(duì)知覺的影響等。,Warren(1970年)的音素恢復(fù)實(shí)驗(yàn)讓被試分別聽一個(gè)不同的句子，其中有某個(gè)字母缺失。It was found that the *eel was on the axle.It was found that the *eel was on the shoe.It was found that the *eel

5、 was on the orange.It was found that the *eel was on the table.*表示該位置的字母告缺失。被試通常將有缺失的字母聽成有意義的詞。(wheel-車輪; heel-足跟; peel-果皮; meal-飯菜),理解在知覺中的作用：用過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知覺對(duì)象作出某種解釋，使它具有一定的意義。,,,,,,12,13,14,A,C,知覺的假設(shè)考驗(yàn)說,強(qiáng)調(diào)過去經(jīng)驗(yàn)作用的知覺理論：

6、知覺是一個(gè)包含假設(shè)考驗(yàn)的構(gòu)造過程，過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)總是以假設(shè)、期望或圖式的形式在知覺中起作用。知覺是一個(gè)積極的(active)和構(gòu)建的(constructive) 過程；,知覺并不是由刺激輸入直接引起的，而是所呈現(xiàn)刺激與內(nèi)部假設(shè)、期望、知識(shí)以及動(dòng)機(jī)和情緒因素交互作用的終極產(chǎn)品。知覺有時(shí)可受到不正確的假設(shè)和期望的影響。因而，知覺也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。,Gregory(1972)宣稱知覺是一個(gè)構(gòu)建過程，即利用從一些來自感覺器官的不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)片

7、段和來自記憶的零碎信息去構(gòu)建針對(duì)某一目標(biāo)的知覺。因而，提供給感覺器官的時(shí)常是不正確的信息，被用作關(guān)于外部環(huán)境的推理和假設(shè)的基礎(chǔ)。,二 自下而上的加工,知覺依賴于直接作用于感官的刺激物的特性，對(duì)這些特性的加工叫自下而上加工(bottom-up processing) 或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)加工(data-driven processing)。,,顏色和明度知覺依賴于光的波長(zhǎng)與振幅；音調(diào)和音響知覺依賴于聲波的頻率與聲壓的水平；形狀知覺依賴于

8、物體的原始特征和線條朝向；知覺字母首先確認(rèn)字母的特征，如水平線、垂直線等。,強(qiáng)調(diào)知覺只具有直接性質(zhì)的特點(diǎn)，否認(rèn)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的作用。以Gibson為代表。Gibson認(rèn)為，自然界的刺激是完整的，人完全可以利用這些信息直接產(chǎn)生與作用于感官的刺激相對(duì)應(yīng)的知覺經(jīng)驗(yàn)，根本不需要在過去經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成假設(shè)并進(jìn)行考驗(yàn)。強(qiáng)調(diào)個(gè)體在所處環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)對(duì)知覺的影響。Gibson(1979)把他的理論稱為生態(tài)學(xué)理論(ecological approach

9、) 。,自下而上的加工：直接知覺范式,整合上述兩種對(duì)立的知覺加工理論,自上而下和自下而上加工對(duì)知覺的重要性取決于不同因素的影響。在良好的知覺條件下，知覺主要是自下而上的加工；不良知覺條件下，知覺主要是自上而下的加工。Gibson強(qiáng)調(diào)的是良好條件下的知覺，Gregory強(qiáng)調(diào)的是不良條件下的知覺。自下而上的加工和自上而下的加工二者結(jié)合而形成完整的知覺過程，或者說，知覺信息是現(xiàn)實(shí)刺激信息與過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)信息相互作用的結(jié)果。,視覺加工有

10、兩個(gè)主要的功能：一是目標(biāo)知覺，即它是什么？二是空間知覺，即它在哪里？神經(jīng)心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究表明，大腦中存在兩個(gè)獨(dú)立的知覺加工系統(tǒng)： what通路從枕葉初級(jí)視皮層向顳葉下行,主要負(fù)責(zé)加工視覺刺激的顏色、形狀和特性（即刺激的身份或刺激是什么）。 where通路則從枕葉初級(jí)視覺皮層向頂葉上行，主要負(fù)責(zé)位置和運(yùn)動(dòng)信息的加工。,知覺加工過程的腦機(jī)制 ——來自認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的證據(jù),H

11、axby(1994)的PET腦功能成像研究,實(shí)驗(yàn)一，從兩張面部圖片中選擇與靶圖片相匹配的圖片(物體識(shí)別任務(wù))實(shí)驗(yàn)二,從兩個(gè)由一個(gè)點(diǎn)和兩條線組成的圖形中選擇一個(gè)由靶圖形旋轉(zhuǎn)而來的圖片（空間任務(wù)）實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中枕葉皮層均有顯著激活，表明視覺加工皮層的參與； 2、實(shí)驗(yàn)一導(dǎo)致顳葉中下部顯著激活；而實(shí)驗(yàn)二導(dǎo)致頂葉皮層的顯著激活。,Stephan 等(2003) 經(jīng)典的fMRI研究,實(shí)驗(yàn)材料：由德

12、語名詞（每個(gè)單詞包含4個(gè)字母）組成，其中第2或第3個(gè)字母是紅色 實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1 字母判斷任務(wù)：被試需要忽略紅色字母的位置，通過按鈕判斷單詞中是否包含目標(biāo)字母“A”。 2 視空間判斷任務(wù)：被試需要忽略詞語中跟語言相關(guān)的特性，判斷紅色字母在中心位置的左側(cè)或右側(cè)。,,結(jié)果1 字母判斷與視空間判斷相比，顯示出強(qiáng)烈的的左側(cè)一側(cè)化激活，包括標(biāo)準(zhǔn)語言區(qū)（比如，左側(cè)布羅卡區(qū)）；視空間判斷與字母判斷相比，顯示出在右側(cè)頂葉皮層的一側(cè)化激活,

13、疑問？,上述分析沒能弄清的問題是：決定某一側(cè)半球加工特定信息的神經(jīng)機(jī)制是什么？由于刺激中同時(shí)包含字母和視空間信息，這需要被試主要關(guān)注和加工對(duì)當(dāng)前任務(wù)有意義的信息，而抑制對(duì)其他信息的加工。,功能連通分析,當(dāng)ACC與其他腦區(qū)的聯(lián)結(jié)通過PPIs進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了顯著的半球間功能分離：左側(cè)ACC在進(jìn)行字母判斷時(shí)，與左側(cè)IFG（一個(gè)重要的語言區(qū)）的聯(lián)結(jié)特異性增加；而右側(cè)ACC在進(jìn)行視空間判斷任務(wù)時(shí)，與右側(cè)頂葉（參與了空間判斷）的聯(lián)結(jié)特

14、異性增強(qiáng)。沒有其他腦區(qū)顯示出跟左側(cè)或右側(cè)ACC顯著的任務(wù)-決定的功能聯(lián)結(jié)性變化。,三 整體加工和局部加工,自然界中的許多物體是以等級(jí)結(jié)構(gòu)的形式組成。人類的知覺系統(tǒng)如何加工等級(jí)結(jié)構(gòu)的物體，是長(zhǎng)期以來研究爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。Navon(1977)開創(chuàng)性地采用等級(jí)刺激的范式來研究人類的等級(jí)加工過程。,Navon(1977) ：聽覺的字母識(shí)別作業(yè),整體加工和局部加工,實(shí)驗(yàn)程序,視覺刺激80ms，其中開始呈現(xiàn)后40ms給聽覺呈現(xiàn)H或S，聽覺

15、刺激持續(xù)300ms，要求判定聽到的是哪個(gè)字母，按鍵記錄反應(yīng)時(shí)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，被試始終注意視覺刺激（視、聽有40ms的重疊）。聽覺刺激與視覺刺激整體的字母有3種關(guān)系：一致、無關(guān)、沖突；聽覺刺激與視覺刺激局部的字母有3種關(guān)系：一致、無關(guān)、沖突；,聽覺辨別反應(yīng)時(shí)依賴于聽覺刺激與視覺刺激的整體的一致關(guān)系；而聽覺辨別反應(yīng)時(shí)在3種局部的一致關(guān)系下并無顯著差異。,視覺的字母識(shí)別作業(yè),視覺刺激材料同前；每次只呈現(xiàn)一個(gè)刺激；兩組實(shí)驗(yàn)：注意整體（

16、要求被試指出所看到的大字母是H還是S）；注意局部（要求被試指出所看到的小字母是H還是S ）實(shí)驗(yàn)過程：先注視光點(diǎn)，呈現(xiàn)刺激40ms，呈現(xiàn)掩蔽刺激，要求盡快作出判定，且盡可能保證準(zhǔn)確。,大字母識(shí)別快于小字母；3種關(guān)系條件下，大字母識(shí)別反應(yīng)時(shí)無顯著差異；小字母的識(shí)別有差異，其中沖突條件下最慢。,知覺加工的總體特征優(yōu)先,總體特征知覺先于局部特征被知覺，知覺過程開始于總體組織，然后才開始對(duì)局部特征的分析。當(dāng)人有意識(shí)看總體特征時(shí)，知覺加工

17、不受局部特征影響，但當(dāng)人注意看局部特征時(shí)，知覺加工受總體特征影響，否則無法解釋小字母識(shí)別在沖突條件下最長(zhǎng)。,,整體加工和局部加工主要針對(duì)刺激的物理特征而言；自上而下的加工與自下而上的加工更多針對(duì)意義特征而言。,第二節(jié) 模式識(shí)別,,模式是指有若干元素或成分按一定關(guān)系形成的某種刺激結(jié)構(gòu)，也可以說模式是刺激的組合。 比如：幾個(gè)線段組成一個(gè)字母或圖形，幾個(gè)筆畫組成一個(gè)漢字、一個(gè)人頭像，幾個(gè)音素組成一個(gè)音節(jié)等。,什么叫做模式？,什么叫模

18、式識(shí)別？,定義：當(dāng)人能確認(rèn)他所知覺的某個(gè)模式是什么，并與其他模式區(qū)分開來，這就是模式識(shí)別。模式識(shí)別也就是指當(dāng)人們把接收到的有關(guān)客觀事物或人的刺激信息，與他在大腦里已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較和匹配，從而辨別和確定該刺激信息意義的過程。存在各種感覺通道的模式識(shí)別：視覺的、聽覺的、觸覺的、味覺的、和嗅覺的模式識(shí)別。,模式識(shí)別是人的一種基本的認(rèn)知能力或智能，在人的各種活動(dòng)中都有重要的作用。若能將模式識(shí)別賦予計(jì)算機(jī)（機(jī)器識(shí)別），則將具有重

19、要作用，此即人工智能的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。,模式識(shí)別的作用,模板匹配模型原型匹配模型特征分析模型,有關(guān)模式識(shí)別的理論假說,理論：在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中儲(chǔ)存著各式各樣的過去在生活中形成的外部模式的袖珍復(fù)本，這些袖珍副本被稱為模板（Template)。當(dāng)刺激作用于人的感官時(shí)，刺激信息得到編碼并與各種模板進(jìn)行比較，哪一個(gè)模板與刺激有最佳的匹配，就把該刺激確認(rèn)為與那個(gè)模板相同，從而得到識(shí)別。,模板匹配模型,模板說存在的證據(jù),Phillips(

20、1974)讓被試判斷兩個(gè)先后呈現(xiàn)棋局模式的異同，兩個(gè)模式的空間關(guān)系有兩種情況（1）重疊：兩個(gè)模式在同一位置上出現(xiàn)；（2）位移：第二個(gè)模式相對(duì)于第一個(gè)模式做水平方向的位移。結(jié)果：當(dāng)兩個(gè)模式呈現(xiàn)的時(shí)間間隔短于300毫秒時(shí)，重疊條件的正確率高于位移條件，但是當(dāng)時(shí)間間隔長(zhǎng)于600毫秒時(shí)，出現(xiàn)相反的結(jié)果.這說明，在視覺儲(chǔ)存的時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)模式的空間重疊是有利于識(shí)別的，也就是說模板匹配在模式識(shí)別中是起作用的。,Warren(1974)聲音異同判斷

21、實(shí)驗(yàn)：當(dāng)兩個(gè)聲音刺激的持續(xù)時(shí)間嚴(yán)格匹配時(shí)，聲音高低的異同判斷成績(jī)要優(yōu)于持續(xù)時(shí)間不一致的情況。實(shí)踐應(yīng)用證據(jù)：用模板技術(shù)制作一些特殊的數(shù)字，用于支票的銀行帳戶、信用卡、提款卡等的編號(hào)。計(jì)算機(jī)可以成功的作出識(shí)別。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，模板說在一定的條件下可以解釋人們的模式識(shí)別。,條形碼分為4個(gè)部分：　　 1-3位：國(guó)家代碼（由國(guó)際上分配，690--695都是中國(guó)的代碼）；　　4-8位：生產(chǎn)廠商代碼，由廠商申請(qǐng)，國(guó)家分配；　　9-

22、12位：廠內(nèi)商品代碼，由廠商自行確定；　　第13位：校驗(yàn)碼，依據(jù)一定的算法，由前面12位數(shù)字計(jì)算而得到。,對(duì)模板說的質(zhì)疑,按照模板說的基本觀點(diǎn)，為了識(shí)別特定的模式，必須事先在記憶中存入與之對(duì)應(yīng)的模板。如果兩個(gè)模板在外形、大小和方位等方面必須匹配才能得到識(shí)別的話，就需要在人的記憶中儲(chǔ)存不可計(jì)數(shù)的模板，這顯然不現(xiàn)實(shí)，也與人識(shí)別物體時(shí)表現(xiàn)出的高度靈活性不一致。,對(duì)模板說的修改,鑒于上面提出的質(zhì)疑，有人模板匹配模型進(jìn)行了修改，提出了一個(gè)預(yù)加

23、工(Preprocessing)過程。即在模式識(shí)別的初級(jí)階段，預(yù)加工將刺激的大小、方位、外形等加以調(diào)整使之標(biāo)準(zhǔn)化。這樣就可以減少模板的數(shù)量。,對(duì)模板匹配說的評(píng)價(jià),能解釋人的某些模式識(shí)別現(xiàn)象，但缺乏靈活性，人必須事先存儲(chǔ)相應(yīng)的模板，才能識(shí)別一個(gè)模式。即使附加了預(yù)加工過程，這些模板的數(shù)量仍是巨大的。模板說不能完全解釋人的模式識(shí)別過程，只能充當(dāng)識(shí)別過程中的一個(gè)方面或一個(gè)環(huán)節(jié)。,原型說是基于模板說的不足基礎(chǔ)上提出的。原型說認(rèn)為在記憶

24、中存儲(chǔ)的信息是以原型(Prototype)的形式存在的。模式識(shí)別就是要確定一個(gè)物體是否與在原型中找到的基本形式相匹配。原型不是某一特定模式的復(fù)本，而是同一類別或范疇的所有客體的概括表征，反映一類客體具有的基本特性。例如，帶著兩個(gè)翅膀的長(zhǎng)筒可以作為飛機(jī)的原型。,原型匹配模型,是否存在原型？,Posner(1967)利用9個(gè)點(diǎn)構(gòu)成幾種基本模式，如三角形、字母M或F以及隨機(jī)點(diǎn)模式（下圖），這些基本模式被當(dāng)作原型，然后對(duì)某些點(diǎn)加以移動(dòng)構(gòu)成四

25、個(gè)畸變圖式。 原型 畸變的三角形,實(shí)驗(yàn)：第一步：要求被試看其中三種原型的畸變模型，并將每個(gè)畸變模式劃入某個(gè)范疇（原型），即要求被試將每個(gè)原型的4個(gè)畸變模型歸為一類，每次歸類操作給予反饋。此階段不給被試看原型。(學(xué)習(xí)階段) 下一步：呈現(xiàn)給被試原型、原有的畸變模式和基于原型的一些新的畸變模型。要求被試將這些模式分別劃入上述3個(gè)范疇。,一個(gè)實(shí)驗(yàn)（Posner ，

26、1967）,,結(jié)果：被試對(duì)原型和原有畸變模式分類正確率都為87%左右，對(duì)新的畸變模式的分類較差。該結(jié)果表明，被試在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)形成了某種原型，因而在隨后的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了明顯的遷移效應(yīng)。,原型匹配的特點(diǎn),原型是一種概括表征，只需要近似匹配即可。即使個(gè)體間存在外形、大小等方面的差異，也可以被相應(yīng)的原型所識(shí)別。減輕人的記憶負(fù)擔(dān)，使模式識(shí)別更靈活，更適應(yīng)環(huán)境的變化。,Ehrsson（2007）靈魂出竅體驗(yàn)（Out-of-Body Exp

27、eriences）,在科學(xué)史上，有許多瀕臨死亡的病人在被搶救回來后，報(bào)告說他們感到自己漂浮在空中，或是看到醫(yī)生搶救自己的情景。英國(guó)和瑞士的兩組科學(xué)家，日前通過技術(shù)手段，分別在健康人身上模擬了這種感覺,證明“意識(shí)離開身體”不過是大腦的一種錯(cuò)覺。,,在實(shí)驗(yàn)中，參與者都戴著一副虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，它與一臺(tái)對(duì)準(zhǔn)參與者自身的攝像機(jī)相連。研究人員在將一根塑料棒移向攝像機(jī)鏡頭的同時(shí)，準(zhǔn)確地在參與者的胸部刺了一下。在這種情況下，參與者很強(qiáng)烈地認(rèn)同

28、了攝像機(jī)中的位置，并且認(rèn)為他們自己的位置就處于那里。而且，這種感覺與他們平常觀看其他人并無二異。,,Ehrsson表示，人們通常感受到自己處于身體之內(nèi)。不過，新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓大腦所得到的信息與這種通常觀念不符，才發(fā)生了體外經(jīng)歷。他說，“大腦會(huì)騙自己，因?yàn)樗尭鞣N感官信息變得有意義。如果這些信息是有缺陷的，那么它就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)?！?這種幻覺的出現(xiàn)可能源于特定大腦區(qū)域的故障，比如整合感官信息的大腦顳頂皮層（tempopariet

29、al  cortex）。,模式是有若干個(gè)元素按照一定的關(guān)系構(gòu)成的，特征說把這些元素和關(guān)系稱為特征(Feature)，并認(rèn)為模式可以分解為特征。例如，一個(gè)大寫的英文字母“A”可以被分解為：兩條斜線、一條水平線和三個(gè)銳角。,三：特征分析模型,特征分析的過程,在模式識(shí)別過程中，首先要對(duì)刺激的特征進(jìn)行分析，也即抽取刺激的有關(guān)特征，然后將這些抽取的特征加以合并，再與長(zhǎng)時(shí)記憶中的各種特征進(jìn)行比較，一旦獲得了最佳匹配，外部刺激

30、就被識(shí)別了。,實(shí)驗(yàn)證據(jù)之一：字母特征混淆 Neisser(1964)比較了由直線組成的干擾字背景（如W、V）和由圓形特征組成的干擾字母（如O、G）中檢測(cè)出字母Z的時(shí)間。,詞表1 詞表2 IMVXEW ODUGQR WVMEIX GRODUQ VXWIEM DUROZG MIZWVX RGOUDQ ……,實(shí)驗(yàn)程序：1、呈現(xiàn)

31、6個(gè)一行的英文字母，要求被試盡快搜索特定的靶子字母“Z”2、兩組刺激材料的不同之處在于，靶子字母和其他字母在特征上的相似程度。（高相關(guān)和低相關(guān)）3、結(jié)果表明低相關(guān)條件下，搜索靶子較快。這可能是因?yàn)?，干擾字母和“Z”沒有多少共同特征的緣故4、該結(jié)果說明，在人的模式識(shí)別中，特征分析是一個(gè)必經(jīng)的階段。,實(shí)驗(yàn)證據(jù)之二：,支持特征說的有力證據(jù)還來自生理學(xué)的研究。許多生理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物的視覺系統(tǒng)含有一些專門化的神經(jīng)細(xì)胞，它們只對(duì)一定的特征作出

32、反應(yīng)。比如Hubel和 Wiesel(1959)發(fā)現(xiàn)，貓和猴的一些視覺皮層細(xì)胞分別只對(duì)視野中的垂直光條和水平光條發(fā)生反應(yīng)。后來還發(fā)現(xiàn)分別存在著對(duì)邊界、線條、甚至對(duì)成直角的刺激圖形發(fā)生反應(yīng)的特定細(xì)胞。,1、依據(jù)刺激的特征和關(guān)系進(jìn)行識(shí)別，就可以不管刺激的大小、方位等細(xì)節(jié)信息及預(yù)加工2、同樣的特征可以出現(xiàn)在不同的模式中極大減輕記憶的負(fù)擔(dān)。3、抽取刺激的特征再加以綜合，使模式識(shí)別過程帶有更多的學(xué)習(xí)色彩。,特征說的優(yōu)點(diǎn),“鬼城”模

33、型,Selfridge(1959)提出了一個(gè)更為具體的特征分析模型——“鬼城”模型“鬼城”是形象的比喻，原意是指一個(gè)幻想國(guó)度中的一個(gè)喧囂而又混亂的城市。這里，所謂的“鬼”是指具有某種特定功能的機(jī)制。本來是針對(duì)機(jī)器的模式識(shí)別提出來的，后來用于人的模式識(shí)別。該模型將模式識(shí)別分為四個(gè)層次，每個(gè)層次有一些“鬼”來執(zhí)行某個(gè)特定的任務(wù)，這些層次按順序進(jìn)行工作，最后達(dá)到對(duì)模式的識(shí)別。,第一層次由“映象鬼”對(duì)外部刺激進(jìn)行編碼，形成刺激的映象。然后

34、由第二層次的“特征鬼”對(duì)刺激的映像進(jìn)行分析，既將它分解為各種特征：在分析過程中，每個(gè)“特征鬼”的功能是專一的，只負(fù)責(zé)一種特征。并需要對(duì)刺激是否具有相應(yīng)特征進(jìn)行報(bào)告。第三個(gè)層次的“認(rèn)知鬼”始終監(jiān)視各種特征鬼的反應(yīng)，它們從特征鬼的反應(yīng)中尋找各自負(fù)責(zé)的那個(gè)模式的有關(guān)特征，當(dāng)發(fā)現(xiàn)特征時(shí)，就會(huì)喊叫，發(fā)現(xiàn)特征越多，喊叫聲越大。最后“決策鬼”根據(jù)這些認(rèn)知鬼的喊叫，選擇叫聲最大的那個(gè)認(rèn)知鬼所負(fù)責(zé)的模式進(jìn)行識(shí)別。 映象鬼 特

35、征鬼 認(rèn)知鬼 決策鬼 刺激編碼 分解為各個(gè)特征 檢測(cè)特征鬼 選擇叫聲最大的 線段 、直角等 發(fā)現(xiàn)特征喊叫 的鬼負(fù)責(zé)的模式,“鬼城”模型的發(fā)生過程,,,,,對(duì)特征分析模型的評(píng)價(jià),特征分析模型是目前最受關(guān)注的一個(gè)模型，和模式識(shí)別模型相比較，

36、具有更加靈活的特點(diǎn)。但它只是自下而上的加工模型，缺少自上而下的加工。特征分析模型一個(gè)最大的問題，就是關(guān)于整體加工和局部加工的問題。,特征優(yōu)先還是整體優(yōu)先？特征加工認(rèn)為視覺加工過程是從局部分析再到整體的過程。然而，Navon(1977)等的實(shí)驗(yàn)表明，整體加工優(yōu)先于局部加工。,影響等級(jí)加工的因素,知覺因素（如視角、離心率、知覺組織）注意因素（如重復(fù)啟動(dòng)效應(yīng)）人格因素（如謹(jǐn)慎型、激進(jìn)型）情緒因素（如沮喪、開心）,結(jié)

37、構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng),過去的經(jīng)驗(yàn)對(duì)知覺有重要作用，并常表現(xiàn)為上下文效應(yīng)。這表明模式識(shí)別并不是孤立的，而是處在和其他模式或刺激的相互聯(lián)系中?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)、客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)和字母優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。,定義：識(shí)別一個(gè)字詞中字母的正確率高于識(shí)別一個(gè)單獨(dú)的同一個(gè)字母。 Reicher(1969)的實(shí)驗(yàn) 刺激材料： 他用速示器給被試呈現(xiàn)一組刺激材料，激材料分三類：一類為一個(gè)或兩個(gè)單獨(dú)字母；一類為一個(gè)或兩個(gè)由四個(gè)字母組成的

38、字詞；第三類為一個(gè)或兩個(gè)由四個(gè)字母組成的非字詞。,之一：字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)：,實(shí)驗(yàn)程序,首先給被試呈現(xiàn)一個(gè)注視點(diǎn)，然后呈現(xiàn)上述刺激材料中的一種，刺激的呈現(xiàn)時(shí)間分為短、中、長(zhǎng)三種.緊接著呈現(xiàn)掩蔽刺激和供選擇的兩個(gè)字母。要求被試回答這兩個(gè)字母中的哪一個(gè)是剛才刺激材料中這個(gè)位置上看見過的，記錄正誤。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,無論事先告不告訴所供選擇的字母，識(shí)別字詞中一個(gè)字母要優(yōu)于單個(gè)字母或者非字詞中的字母。顯示出了字母識(shí)別中的字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。,對(duì)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的

39、解釋,一：推論說 Rumelhart和Siple(1974)指出，對(duì)字詞中的字母只要看到這個(gè)字母的一部分就可以排除其他選擇，得到正確識(shí)別。這種解釋是借助上下文進(jìn)行推理來解釋字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的 。,,例如，在字詞WORD中，最后一個(gè)字母D，被試只要看到后部的曲線，就能正確識(shí)別它為D，而對(duì)于單個(gè)字母D，被試即使看到同樣的曲線，他也不能確認(rèn)這個(gè)字母是D，Q，或O。這種解釋強(qiáng)調(diào)以過去知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自上而下的加工和綴字規(guī)律知識(shí)的應(yīng)用。,二

40、：編碼說（字詞和字母的不同編碼） Mezrich(1973)發(fā)現(xiàn)，被試在作出反應(yīng)之前常有將字詞讀出的傾向。他發(fā)現(xiàn)如果在反應(yīng)之前要求被試把所有字詞和單個(gè)字母都讀出來，那么字詞效應(yīng)將消失。,對(duì)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的解釋,,另外，Johnston等發(fā)現(xiàn)如果在Reicher的實(shí)驗(yàn)中，不用掩蔽刺激，就不會(huì)出現(xiàn)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。這說明字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)是由于字詞和單個(gè)字母的不同編碼所造成的：字詞是語音編碼，而單個(gè)字母是視覺編碼，視覺編碼易受視覺掩蔽的干

41、擾，語音編碼則不會(huì)。,三：整體加工優(yōu)勢(shì) 從整體加工和局部加工的關(guān)系來解釋字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。 將字詞看作整體，而將單個(gè)字母當(dāng)作局部，字詞將先得到整體加工，然后在加工局部。,對(duì)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的解釋,Earhard用總體分析和局部分析的觀點(diǎn)來解釋這一現(xiàn)象。照他的看法，客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)并不依賴圖形的三維性，而是依賴總體分析的作用，而且總體分析為局部分析提供基礎(chǔ)，使對(duì)靶子線段的編碼、辨別、注意等操作易于進(jìn)行。Earhard還進(jìn)一步研究了其他影

42、響客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的因素，如改變注視點(diǎn)位置。,之二：客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng),Weisstein和Harris(1974)研究了包含在不同圖形中的直線線段的覺察和識(shí)別 。這些材料含有所要覺察的靶子線段和一定的上下文圖形。,1、實(shí)驗(yàn)前被試熟悉沒有上下文圖形的4個(gè)靶子線段2、被試雙眼對(duì)準(zhǔn)注視點(diǎn)，自己?jiǎn)?dòng)按鍵，呈現(xiàn)一個(gè)靶子線段和一個(gè)上下文圖形合起來的圖形。3、出現(xiàn)掩蔽刺激，100毫秒后要求被試確認(rèn)看到的是4個(gè)靶子線段中的哪一個(gè)，并按相應(yīng)的鍵反應(yīng)。,實(shí)驗(yàn)程

43、序,結(jié)果上下文圖形中的線段正確率為81%，而無上下文的單個(gè)同樣線段的正確識(shí)別率僅達(dá)到了69.8%，相差達(dá)10%。Weisstein稱之為客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)增加了實(shí)驗(yàn)材料，除了上圖從f-I的嚴(yán)謹(jǐn)三維結(jié)構(gòu)，材料刺激還包括一些結(jié)構(gòu)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜S結(jié)構(gòu)的變形。發(fā)現(xiàn)在一個(gè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜S圖形中的線段識(shí)別起來要優(yōu)于組織較差的圖形中的同一線段。 Weisstein認(rèn)為三維圖形是產(chǎn)生客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的重要因素。 與Reicher 所用的字母和字

44、詞相比，Williams等的實(shí)驗(yàn)更加突出了知覺的性質(zhì)，但他們把客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)和三維圖形聯(lián)系起來的看法引起了異議。,Marr的計(jì)算理論,該理論認(rèn)為，視知覺包括了三種視覺環(huán)境信息的表征和描述，它們是：要素圖： 二維屬性，包括輪廓、邊界、斑點(diǎn)等。它可以通過光的強(qiáng)度變化獲得。2.5維度要素圖：這種表征是陰影、雙眼視差、運(yùn)動(dòng)等方面的信息，從而形成事物的相對(duì)深度和表面屬性的描述。三維模型表征：當(dāng)模式在視覺刺激下，建立起三維模型的表征，并迅