真实情景中刺激物识别的理论模型与研究回顾(1)
摘要:真实情景中刺激物的识别是情景知觉研究的主要问题之一。相关的研究主要集中于探讨刺激物识别与情景之间的关系,特别是情景意义是否会对刺激物识别产生影响的问题。根据刺激物识别的一般过程,在早期的研究中形成了知觉图式模型、启动模型和功能分离模型等三种理论模型。在不同研究范式的指导下,三种理论模型均获得了相应的实证支持,而且这些研究又推动了新的理论模型——背景引导模型的形成。这一模型为深入研究刺激物识别与情景之间的关系提供了新的框架。
关键词:真实情景,刺激物识别,模型 分类号:B842
1 引言
人类的视觉系统能够在很短的时间之内获取大量的信息,而且能够对事物或情景的属性做出判断。早期的研究认为对情景的识别接近于100ms,而最近的研究表明,其实人类识别情景的时间还要更短一些(约45~135ms)。那么在如此短的时间之内人们获得了什么信息呢?这些信息又是如何促进识别的呢?
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PoRer(1976)的研究发现,人们在识别情景的过程中并不是对情景的总体特征进行描述,而往往是对情景中某一独立的刺激物进行描述,因此他认为人们对情景的识别是以某一个独立的刺激物为基础的,而并不是基于对整个情景的识别。尔后的一些研究也为这一结论提供了证据支持,比如DeGraef(1990)等人的研究认为情景的属性可以根据一个或几个关键刺激物的属性或者它们之间的关系来确定。那么,情景中独立刺激物的属性又是如何识别的呢?情景中刺激物识别可以认为是对情景中最突出的刺激物的语义标识(determine thereferent)。Hollingworth和Henderson(1998)认为刺激物识别的一般过程可以分为以下三个阶段:首先,将视网膜成像转换为一系列的原始视觉信息,比如表面、边界等;其次,由这些原始的视觉信息建构成情景中刺激物标记的结构描述;最后,这些结构描述与储存在长时记忆中的表述进行比较。如果二者是匹配的,那么就会产生识别,而且记忆中储存的有关刺激物的语义信息也可以得到充分利用。
根据刺激物识别的一般过程来分析,第一、二阶段是将视网膜信息转换为结构描述的过程;第三个阶段是知觉和认知的结合点,在这一阶段,知觉信息必须要与记忆表征建立起联系(图1)。因此,可以认为情景中刺激物识别是刺激物视觉信息和情景意义相互作用的结果。但是,情景意义对刺激物识别的影响发生在哪一个阶段呢?在不同的阶段其影响作用是否相同呢?基于对刺激物识别过程中情景意义影响作用的不同认识,主要形成了三种不同的理论模型。
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2 情景中刺激物识别的早期理论模型
2.1 知觉图式模型
知觉图式模型(Perceptual Schema Model)是在Bruner(1957)、Neisser(1967)等人提出的知觉信息编码调节假设的基础上形成的;同时,它与有关视觉约束满足问题(Constraint SatisfactionProblem)的理论是一致的。这一模型认为在刺激物识别的过程中,源于某一种情景类型构成知识的预期和情景中刺激物标记的知觉分析会产生交互作用。根据这一观点,对隋景类型(一种图式或者是框架)的记忆表征包含了关于目标及其空间关系的信息。情景图式的早期激活有益于随后呈现的语义一致刺激物的知觉分析;相反,它会对语义不一致刺激物的知觉分析产生抑制作用。因此,与对情景不一致刺激物的识别相比,对情景一致刺激物的识别更加容易。除此之外,与情景不一致刺激物的结构描述相比,与情景一致刺激物的结构描述更为精细。在视觉系统的结构水平上,知觉图式模型假设知觉过程和认知过程并没有明显的区别。
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2.2 启动模型
启动模型(Priming Model)认为背景效应是在刺激物标记的结构描述与长时记忆表征不相匹配的条件下产生的。根据这一模型,情景图式的激活启动了长时记忆中储存的有关语义一致刺激物类型的记忆表征。这种启动可以认为是对选择一个特定的刺激物表征作为匹配所必需的知觉信息的标准调节。因此,对选择启动刺激物表征而言,需要被编码的知觉信息相对较少,而选择非启动刺激物表征的信息则相对较多。与知觉图式模型相似的是,启动模型也认为对与情景一致的刺激物识别要比不一致的刺激物识别更加容易。但与知觉图式模型不同的是,启动模型认为情景知识仅对确定一个特殊刺激物类型的标准产生影响,而对刺激物标记的知觉分析并没有直接影响。
2.3 功能分离模型
功能分离模型(Functional Isolation Model)认为刺激物识别与在情景知识基础上产生的预期是分离的。这一模型与Biederman(1987)、Bulthoff(1995)等人提出来的刺激物识别理论是一致的。他们认为仅自下而上的视觉分析对于区别两个刺激物类型而言就已经足够了,并不需要自上而下的情景意义加工。因此这一模型也与知觉过程和认知过程的结构分离(Architectural Division)理论是一致的。功能分离模型假设对刺激物的知觉分析的实验检验将会发现刺激物识别和情景意义之间并不存在相互影响的关系。当然他们认为在实验中也可能会出现背景效应,但这种效应实际上是因为对情景约束(SceneConstraint)影响的敏感性引起的,并不是情景意义的作用。
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3 情景中刺激物识别的研究范式
3.1 眼动研究范式
在早期的眼动研究中,研究者把注视的持续时间作为测量刺激物识别的指标。Friedman(1979)发现,与不一致目标刺激物相比,对语义一致目标刺激物的首次注视时间更短。对这种差异的解释为启动模型提供了支持,但是如果把注视持续时间的差异仅仅归因于识别过程显然是不可能的,因此对于注视持续时间的解释也受到了质疑。首先,这种差异可能缘于将一个已经识别的刺激物整合为一个概念表征时所面临的困难;第二,指导语中记忆测验的引导可能会使被试更长时间地注视刺激物;第三,一旦识别发生,不一致刺激物可能会更加吸引被试的注意,从而导致更长时间的注视。
De Graef(1990)等的研究也发现,与语义不一致刺激物相比,对语义一致的刺激物的首次注视时间比较短。但值得注意的是这种效应仅仅出现在目标刺激物与随后出现的情景相关的条件下,因此在浏览之初背景效应(Context Effect)的缺乏为功能分离模型提供了支持。另一方面,我们也可以发现这种在情景浏览之后才获得的背景效应很难对情景浏览本身产生影响,但是对于为什么背景效应仅仅出现在情景浏览之后这一问题尚没有清晰的回答。一种可能是,被试在最开始浏览的时候忽略了情景,而在积累了足够多的局部信息之后才发现了情景意义。对于这一解释的批判则认为在首次注, 百拇医药(白学军 康廷虎 闫国利)