模式識別培訓教程課件

第四章模式識別第四章模式識別第一節(jié)知覺理論概述一、知覺概述

第一節(jié)知覺理論概述一、知覺概述關于知覺的傳統(tǒng)觀點知覺是在刺激作用下即刻產(chǎn)生的，而且似乎是自動的常人意識不到知覺的過程某些空間特性的知覺受先天制約，不依賴于過去的經(jīng)驗或者學習某些幾何錯覺甚至不依賴于人掌握的有關概念關于知覺的傳統(tǒng)觀點知覺是在刺激作用下即刻產(chǎn)生的，而且似乎是自

傳統(tǒng)的觀點認為，知覺是一種消極被動的接受刺激的過程；現(xiàn)代觀點則認為，知覺是主動和富有選擇性的構造過程。

傳統(tǒng)的觀點認為，知覺是一種消極被動的接受刺激的過黃希庭：“知覺是直接作用于感覺器官的事物的整體在腦中的反映，是人對感覺信息的組織和解釋的過程。”梁寧建：“知覺是人腦對客觀事物的各種屬性、各個部分及其相互關系的綜合的整體的反映，它通過感覺器官，把從環(huán)境中得到的各種信息，如光、聲音、味道等轉(zhuǎn)化為對物體、事件等的經(jīng)驗的過程?！秉S希庭：“知覺是直接作用于感覺器官的事物的整體在腦中的知覺

現(xiàn)代認知心理學認為，知覺是確定人們所感受的刺激物的意義的過程?；蛘哒f，知覺是解釋刺激信息，從而產(chǎn)生模式和意義的過程。知覺現(xiàn)代認知心理學認為，知覺是確定人們所感受的刺激物知識經(jīng)驗在知覺中的作用

因素恢復實驗

（Warren1970

）已有知識對句子知覺的作用（Miller&Isard，1963)

視知覺研究的證據(jù)

(Biederman,1972）

知識經(jīng)驗在知覺中的作用因素恢復實驗（Warren19二、知覺理論（一）

直接知覺理論（

Directperception

）

以Gibson為代表，認為環(huán)境可提供的信息足以產(chǎn)生知覺，知覺并不需要內(nèi)部過程和表征的參與。二、知覺理論（一）

直接知覺理論（Directperce刺激眼睛的光線模式是一個結構性的光學分布；這種分布能提供空間中目標分布特征的明確或恒定信息；知覺在很少或沒有信息加工參與的情況下，可以通過共振直接從光學分布中提取各種豐富信息。刺激眼睛的光線模式是一個結構性的光學分布；線條透視結構密度遮蓋關系線條透視結構密度遮蓋關系（二）建構性知覺理論（Constructiveperception）知覺是一個積極的和建構的過程（二）建構性知覺理論（Constructivepercep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、期望、知識以及動機和情緒因素交互作用的產(chǎn)物知覺有時可受到不正確的假設和期望影響，因而也會發(fā)生錯誤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、期鄰近物體大小對大小知覺的影響鄰近物體大小對大小知覺的影響對兩種知覺觀的評論建構知覺觀——強調(diào)人主觀能動性人的知覺常常是錯誤的嗎？大多數(shù)實驗和演示都用了人工或非自然刺激對兩種知覺觀的評論建構知覺觀——直接知覺觀強調(diào)環(huán)境信息真的不需要假設內(nèi)部表征來理解知覺嗎？“看見”與“看成”是兩個不同的過程直接知覺觀強調(diào)環(huán)境信息視覺模式識別眼睛構造與視神經(jīng)通路視覺模式識別眼睛構造與視神經(jīng)通路模式識別培訓教程課件主觀組織主觀組織模式識別培訓教程課件（三）格式塔理論格式塔學派認為思維是整體的、有意義的知覺，而不是聯(lián)結起來的表象的簡單集合；主張學習是在于構成一種完形。（三）格式塔理論格式塔學派認為思維是整體的、有意義的知覺，知覺相似律封閉性原則知覺接近律返回知覺相似律封閉性原則知覺接近律返回

盡管這些點沒有用線段連接起來，但仍能看到一個三角形和一個長方形。盡管這些點沒有用線段連接起來，但仍能看到一個三模式識別培訓教程課件閉合性法則閉合性法則完形法則

相近（Proximity）距離相近的各部分趨于組成整體。相似（Similarity）在某一方面相似的各部分趨于組成整體。封閉（Closure）彼此相屬、構成封閉實體的各部分趨于組成整體。簡單（Simplicity）具有對稱、規(guī)則、平滑的簡單圖形特征的各部分趨于組成整體。完形法則相近（Proximity）距離相近的各部典型表象（canonicperspectives）指能對物體作出最佳表征的形象，或回憶一個形狀時最先想起的表象。典型表象可能是對同一范疇中相似成員（成為樣例）的經(jīng)驗的產(chǎn)物。典型表象（canonicperspectives）指能對

格式塔心理學的理論核心是整體決定部分的性質(zhì)，部分依從于整體。他們通過實驗的方式證明感知運動不等于實際運動，也不等于若干的單一刺激，而是與交互作用的刺激網(wǎng)絡相關，整體不等于各部分簡單相加之和。

格式塔心理學的理論核心是整體決定部分的性質(zhì)，部分依從于整體三、知覺信息加工過程自下而上（bottom-up）加工:

指由外部刺激開始的加工，通常是說先對較小的知覺單元進行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺單元，經(jīng)過一系列連續(xù)階段的加工而達到對感覺刺激的解釋。又稱之為數(shù)據(jù)驅(qū)動加工（Data-DrivenProcessing）

三、知覺信息加工過程自下而上（bottom-up）加工:自上而下（top-down）加工:由有關知覺對象的一般知識開始的加工，由此可以形成期望或?qū)χX對象形成假設，這種期望或假設制約著加工的所有階段或水平。又稱之為概念驅(qū)動加工（Concept-DrivenProcessing）

自上而下（top-down）加工:由有關知覺對象的一般知識開Tulving,Mandler&Baumal的實驗

自變量上下文情況：無上下文、4字上下文、8字上下文（考察自上而下加工）靶子詞呈現(xiàn)的時間：0～140ms，以20ms變化（考察自下而上加工）因變量：靶子詞識別率結果：隨呈現(xiàn)時間增加，靶子詞識別率上升。有上下文的始終優(yōu)于無上下文的，但兩者差距隨呈現(xiàn)時間延長而縮小Tulving,Mandler&Baumal的實驗自模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（二）整體加工和局部加工

（二）整體加工和局部加工整體加工與局部加工的實驗a（Navon，1977）

視覺材料80ms

40ms聽覺材料300ms

自變量：總體的一致性關系與局部的一致性關系

因變量：反應時間（按鍵判斷聽到的是哪一個字母，按鍵作反應）

實驗結果：

總體的一致性關系有主效應：一致<無關<沖突

局部的一致性關系無主效應：一致＝無關＝?jīng)_突整體加工與局部加工的實驗a（Navon，1977）視覺材料整體加工與局部加工的實驗b（Navon，1977）自變量：兩個不同指導語（注意整體、注意局部）大字母與小字母的一致性關系（沖突、無關、一致）實驗程序：預警信號——視覺刺激（40ms）——掩蔽——反應整體加工與局部加工的實驗b（Navon，1977）自變量：兩模式識別培訓教程課件實驗結果：大字母識別快于小字母在注意整體的指導語下，小字母是否與大字母沖突并不影響反應時，沖突＝無關＝一致在注意局部的指導語下，大字母是否與小字母沖突則會影響到反應時，兩者沖突時，對小字母的反應時最慢。模式識別培訓教程課件STROOP效應STROOP效應是指字義對命名的干擾效應。一般認為，念字和命名是兩個不同的認知過程。Stroop于1935年做了一個實驗，他使用的刺激字與書寫它所用的顏色相矛盾，結果發(fā)現(xiàn)，說字的顏色時會受到字義的干擾，但在用一年級小學生做實驗時卻沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。

STROOP效應STROOP效應是指字義對命名的干擾效應。一紅紅藍綠藍綠紅

一般認為，STROOP效應是由于念字自動化造成的。人們對字加工快，而對顏色加工慢，因此，當要說顏色時，就會受到字義的干擾，而反過來，念字卻不會受顏色的干擾。一般認為，STROOP效應第二節(jié)模式識別及其理論模型

第二節(jié)模式識別及其理論模型一、概述從廣義上說，一個模式（pattern

）就是一組刺激或刺激特性，它們按一定關系（如空間、時間）構成一個有結構的整體。從狹義上說，模式僅指視覺刺激物的整體結構。

一、概述從廣義上說，一個模式（pattern）就是一組刺激模式：指有若干元素或成分按一定關系形成的某種刺激結構，也可以說是刺激的組合。模式：不同形狀的椅子不同形狀的椅子模式識別培訓教程課件返回返回模式識別（PatternRecognition

）當人能確認他所知覺的某個模式時，將它與其他模式區(qū)分開來，就是模式識別。模式識別是指人把輸入刺激模式的信息與長時記憶中的信息進行匹配，并辨認出該刺激屬于什么范疇的過程。（梁寧建）

模式識別（PatternRecognition）當人能模式識別的意義模式識別的意義二、模式識別過程

分析比較決策二、模式識別過程分析模式識別培訓教程課件三、模式識別理論

（一）模板說（模板匹配理論template-matchingtheory）

模板(template)：存在于人的長時記憶中的、與外部刺激具有一一對應關系的外部模式的小復本。三、模式識別理論（一）模板說（模板匹配理論templat模板匹配說

模板匹配的基本思想：模式的識別需要刺激與模板相匹配，而這種匹配要求兩者有最大程度的重疊。模板匹配說模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（二）、特征分析說1.基本思想

特征分析說試圖將模式分析為組成它們的各種特征(feature)，模式識別時需要對刺激的特征進行分析，將之與長時記憶中的各種刺激特征進行比較，一旦獲得最佳的匹配，外部刺激就得以識別。2.“泛魔堂”模型（“魔城”模型）（二）、特征分析說1.基本思想模式識別培訓教程課件通過特征分析識別一個字母R通過特征分析識別一個字母R3.特征分析的生理學依據(jù)

1981年諾貝爾醫(yī)學獎獲得者：Hubel&Wiesel4.特征分析的行為學證據(jù)

Neisser(1964)英文字母掃描實驗固定影像與靜止影像的實驗5.特征分析說的評論優(yōu)點：避開預加工、減輕記憶負擔、帶有學習色彩缺點：缺乏自上而下的過程3.特征分析的生理學依據(jù)（三）、原型說（prototypetheory）

1.基本思想原型(prototype)：頭腦中存儲著的代表一組物體、一個類別或范疇內(nèi)所有個體關鍵特征的表征，它反映的是一類物體所具有的基本特征。原型不僅是對一類刺激的概括，也是這類刺激在頭腦中的最優(yōu)代表。（三）、原型說（prototypetheory）1.基本2.原型存在的證據(jù)3.原型的構成——趨中或特征頻率4.偽記憶for2.原型存在的證據(jù)for模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（四）、幾何離子理論

Biederman（1987）認為：物體是由一些基本形狀（shapes）或成分（components），也就是幾何子（geon;geometricion—幾何離子）組成的。通過把復雜對象的結構拆分為簡單的部件形狀，就可以進行模式識別。（四）、幾何離子理論Biederman（19幾何離子理論成分識別（Recognitionbycomponents）P109圖4.9對給定物體的識別是由貯存表征（包含相關幾何離子特征、朝向、大小等方面的信息）能否與源自物體的成分或幾何離子信息進行最佳匹配決定的。

幾何離子理論成分識別（Recognitionbycomp幾何離子大約有36種，包括方塊（block）、圓錐（cylindrer）、球面（sphere）、圓?。╝rc）和楔子（wedge）。根據(jù)Biederman的理論，物體識別依賴于邊緣信息而不是表面信息（如顏色）。幾何離子大約有36種，包括方塊（block）、圓錐（啟動效應(primingeffects)

指先前呈現(xiàn)的刺激項目對隨后該刺激項目或與其相關的刺激項目進行某種加工所產(chǎn)生的易化現(xiàn)象，表現(xiàn)為啟動刺激(prime)對目標刺激(target)在反應時上的促進作用。

啟動效應(primingeffects)指先前呈現(xiàn)的刺激啟動效應的分類啟動效應按照啟動詞和目標詞間字形、語音、語義間的相似程度分為重復啟動和相似啟動。依據(jù)對語義加工的依賴程度和是否具有知覺特異性效應(perceptual-specificeffects)，分為物體（知覺）啟動和語義（概念）啟動。啟動效應的分類啟動效應按照啟動詞和目標詞間字形、語音、語義間語義啟動(semanticpriming)

指先前的語義加工使得隨后的語義性任務操作的反應時間縮短、準確率提高。

例如，在詞匯判斷任務中，將“醫(yī)院”作為啟動刺激時，它會促進被試對目標刺激“醫(yī)生”的判斷反應。又如:當前面呈現(xiàn)的詞是“面包”時，比是“護士”時對目標詞“黃油”的反應要快。

語義啟動(semanticpriming)指先前的語義Marr的計算理論(computationaltheory）初級素描(primalsketch)：這一表征對視覺輸入的主要光強變化進行二維描述，包括關于邊緣、輪廓和墨塊的信息。21/2-D素描(21/2-Dsketch)：這一表征通過利用由陰影(shading)、紋理(texture)、運動(motion)、雙眼視差(binoculardisparity)等提供的信息，對可視表面深度和方位進行描述，此表征依賴于觀察點。Marr的計算理論(computationaltheo3-D模型表征(3-Dmodelrepresentation)：這一表征描述物體形狀的三維特征，以及它們的相對位置，而不依賴于觀察點。3-D模型表征(3-DmodelrepresentaMarr的計算理論——物體識別的三種表征過程Marr的計算理論——物體識別的三種表征過程拓撲學理論（topologicaltheory）

上世紀80年代初，陳霖提出視覺拓撲學理論。該理論認為，在視覺處理的早期階段，人的視覺系統(tǒng)首先檢測圖形的拓撲性質(zhì)；它對圖形的大范圍拓撲性質(zhì)敏感，而對圖形的局部幾何性質(zhì)不敏感。拓撲學理論（topologicaltheory）上世紀8圖形的拓撲性質(zhì)（topologicalproperties）

指在拓撲變換下圖形保持不變的性質(zhì)和關系，如連通性（connectedness）、封閉性（closedness）、洞（hole），都是典型的拓撲性質(zhì)，而大小、角度、平行性等幾何性質(zhì)則不是拓撲性質(zhì)。圖形的拓撲性質(zhì)（topologicalproperties陳霖,認知科學和實驗心理學家。1945年生于四川成都。1970年畢業(yè)于中國科技大學。任中國科學院研究生院和生物物理研究所認知科學重點實驗室教授、主任，中國科學院-北京醫(yī)院腦認知成象研究中心主任。2003年當選為中國科學院院士。

陳霖,認知科學和實驗心理學家。1945年生于四川成都

1982年他在《科學》雜志上原創(chuàng)性地提出了“拓撲性質(zhì)初期知覺”的理論，向半個世紀以來占統(tǒng)治地位的理論提出了挑戰(zhàn)。隨后20多年的時間里，在與國際上持不同學術觀點的學者的爭論與交流中，他以令人信服的系列科學實驗不斷地完善和論證著這一假說，使之成為被越來越多的國際同行所接受的學說，進而成為有國際影響力的理論，他的成果也被《科學》、《美國科學院院報》等著名學術刊物多次刊登。2004年，著名知覺雜志《VisualCognition》以專輯的形式刊載了陳霖教授的成果并配發(fā)了大量國際著名學者的評論性文章。1982年他在《科學》雜志上原創(chuàng)性地提出了“拓撲

LinChen.Thetopologicalapproachtoperceptualorganization.VISUALCOGNITION(2004).

LinChen,ShaowuZhang,MandyamV.Srinivasan.Globalperceptioninsmallbrains:Topologicalpatternrecognitioninhoneybees.PNATLACADSCIUSA100(11),6884-6889(2003).

Chen,L.Topologicalstructureinvisualperception.SCIENCE218,699-700(1982).

LinChen.Thetopologicalapp實驗證據(jù)

①被試先注視屏幕上的一個注視點。②用速示器呈現(xiàn)三對實驗圖形（5毫秒）。被試注視成對圖形并作出反應。（同-異判斷）。

實驗證據(jù)①被試先注視屏幕上的一個注視點。專家的模式識別國際象棋研究中的常用指標：復盤時間、正確復位數(shù)為什么象棋大師的復盤情況優(yōu)于新手？Chase&Simon(1973):

實際樣本的復盤與憑記憶復盤專家的模式識別國際象棋研究中的常用指標：復盤時間、正確復位數(shù)3種棋藝水平下的掃描時間和復盤時間

3種棋藝水平下的掃描時間和復盤時間正確復位的棋子數(shù)是棋藝水平的函數(shù)

正確復位的棋子數(shù)是棋藝水平的函數(shù)早在二十世紀60年代，研究者就對嬰兒的面孔偏好進行了一系列研究，在30多年的研究中，研究者達成一致的看法，認為出生幾小時甚至幾分鐘的嬰兒都表現(xiàn)出對面孔的偏好。之后，大量研究驗證了這個觀點，Morton發(fā)現(xiàn)，出生30分鐘的嬰兒對面孔注視的時間長于非面孔刺激，這種興趣出現(xiàn)于任何經(jīng)驗與學習之前。早在二十世紀60年代，研究者就對嬰兒的面孔偏好進行了BruceandYoungmodeloffacerecognition(1986)BruceandYoungmodeloffaceTheIACmodeloffacerecognitionBurtonBruce(1993).InteractiveActivationandCompetition(IAC)FaceRecognitionUnits(FRU)PersonIdentityNodes(PIN)SemanticInformationUnits(SIU)NameRecognitionUnits(NRU)WordRecognitionUnits(WRU)TheIACmodeloffacerecognit模式識別培訓教程課件Haxbyetal(2000)Haxbyetal(2000)多級整合模型（汪亞珉,傅小蘭.2005）多級整合模型（汪亞珉,傅小蘭.2005）認知神經(jīng)科學研究成果面孔刺激在下顳葉后部的外側(cè)梭狀回引起明顯的fMRI信號的增強，提示梭狀回參與完成面孔加工，梭狀回也因此被稱為梭狀回“面孔區(qū)”。在枕區(qū)和下顳葉的交界處、V4區(qū)之前有一個腦區(qū)的fMRI信號與面孔刺激存在密切相關，因此被認為也參與面孔加工，并被稱為枕區(qū)“面孔區(qū)”。認知神經(jīng)科學研究成果面孔刺激在下顳葉后部的外側(cè)梭狀回引起明顯彭小虎,王國鋒,羅躍嘉.面孔認知及神經(jīng)機制的獨特性[J].心理科學,2002,25(4):488-490.李琰琰,錢秀瑩面孔識別真的具有特殊性嗎?[J].人類工效學，2006，12（2）：62-64彭小虎,王國鋒,羅躍嘉.面孔認知及神經(jīng)機制的獨特性[J].面孔識別的獨特性Farah提出了三個衡量面孔識別與物體識別差異的標準:①腦定位標準:參與面孔識別與物體識別的腦結構與腦機制不同;②加工系統(tǒng)標準:即每個系統(tǒng)獨立運作而不依靠另外一個系統(tǒng);③信息處理方式標準:兩個系統(tǒng)按照不同的方式來處理信息。面孔識別的獨特性Farah提出了三個衡量面孔識別與物體識別面孔神經(jīng)元對面孔有著強烈的反應而對非面孔物體表現(xiàn)出微弱的反應或不反應?；加忻婵资дJ癥的病人對面孔識別有著特別的困難。他們識別熟悉的面孔主要依靠非面孔線索,如嗓音、衣服或發(fā)型等。但這些病人對其他物體的識別卻毫無困難或只有很少的困難。對面孔失認癥最直截了當?shù)慕忉屖敲婵鬃R別系統(tǒng)與物體識別系統(tǒng)是相互獨立的。面孔神經(jīng)元對面孔有著強烈的反應而對非面孔物體表現(xiàn)出微弱的反應面孔識別主要定位在腹側(cè)顳葉和枕葉皮層,所以在這些區(qū)域內(nèi)無論前后部分損傷只要大小足夠就會導致面孔失認。一般認為面孔識別是“格式塔(gestalt)”式或“整體的(holistic)”。在物體識別中,整個物體外形常常被表征為各部件的外形;而在面孔識別中,面孔常常被表征為一個整體。到目前為止,已有很多心理學實驗證實,面孔的表征很少是基于部分的,更多的是基于整體的。面孔識別主要定位在腹側(cè)顳葉和枕葉皮層,所以在這些區(qū)域面孔識別真的具有特殊性嗎?面孔的各個部分以“粘著”的方式表征,人們對面孔的加工更傾向整體的、結構的編碼;而普通物體的識別則基于局部、特征的分析。然而,這種“特殊性”近來受到了專家系統(tǒng)論支持者的質(zhì)疑。他們認為,除了物理結構特征外,面孔還在以下三方面不同于普通物體:①不同面孔的基本成分和基本結構相同;②面孔都在個體水平上區(qū)分;③人們都是面孔識別的專家。面孔識別真的具有特殊性嗎?面孔的各個部分以“粘著”的方式表征人臉識別技術人臉識別技術就是利用計算機分析人臉圖像，通過檢測對比人臉數(shù)據(jù)庫中的所有已知原型人臉圖像來達到“辨認”身份的目的。人臉識別技術在視頻監(jiān)控、訪問控制等領域有著廣闊的應用前景。人臉識別技術人臉識別技術就是利用計算機分析人臉圖像，通過檢測演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第四章模式識別第四章模式識別第一節(jié)知覺理論概述一、知覺概述

第一節(jié)知覺理論概述一、知覺概述關于知覺的傳統(tǒng)觀點知覺是在刺激作用下即刻產(chǎn)生的，而且似乎是自動的常人意識不到知覺的過程某些空間特性的知覺受先天制約，不依賴于過去的經(jīng)驗或者學習某些幾何錯覺甚至不依賴于人掌握的有關概念關于知覺的傳統(tǒng)觀點知覺是在刺激作用下即刻產(chǎn)生的，而且似乎是自

傳統(tǒng)的觀點認為，知覺是一種消極被動的接受刺激的過程；現(xiàn)代觀點則認為，知覺是主動和富有選擇性的構造過程。

傳統(tǒng)的觀點認為，知覺是一種消極被動的接受刺激的過黃希庭：“知覺是直接作用于感覺器官的事物的整體在腦中的反映，是人對感覺信息的組織和解釋的過程?！绷簩幗ǎ骸爸X是人腦對客觀事物的各種屬性、各個部分及其相互關系的綜合的整體的反映，它通過感覺器官，把從環(huán)境中得到的各種信息，如光、聲音、味道等轉(zhuǎn)化為對物體、事件等的經(jīng)驗的過程?！秉S希庭：“知覺是直接作用于感覺器官的事物的整體在腦中的知覺

現(xiàn)代認知心理學認為，知覺是確定人們所感受的刺激物的意義的過程?；蛘哒f，知覺是解釋刺激信息，從而產(chǎn)生模式和意義的過程。知覺現(xiàn)代認知心理學認為，知覺是確定人們所感受的刺激物知識經(jīng)驗在知覺中的作用

因素恢復實驗

（Warren1970

）已有知識對句子知覺的作用（Miller&Isard，1963)

視知覺研究的證據(jù)

(Biederman,1972）

知識經(jīng)驗在知覺中的作用因素恢復實驗（Warren19二、知覺理論（一）

直接知覺理論（

Directperception

）

以Gibson為代表，認為環(huán)境可提供的信息足以產(chǎn)生知覺，知覺并不需要內(nèi)部過程和表征的參與。二、知覺理論（一）

直接知覺理論（Directperce刺激眼睛的光線模式是一個結構性的光學分布；這種分布能提供空間中目標分布特征的明確或恒定信息；知覺在很少或沒有信息加工參與的情況下，可以通過共振直接從光學分布中提取各種豐富信息。刺激眼睛的光線模式是一個結構性的光學分布；線條透視結構密度遮蓋關系線條透視結構密度遮蓋關系（二）建構性知覺理論（Constructiveperception）知覺是一個積極的和建構的過程（二）建構性知覺理論（Constructivepercep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、期望、知識以及動機和情緒因素交互作用的產(chǎn)物知覺有時可受到不正確的假設和期望影響，因而也會發(fā)生錯誤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、期鄰近物體大小對大小知覺的影響鄰近物體大小對大小知覺的影響對兩種知覺觀的評論建構知覺觀——強調(diào)人主觀能動性人的知覺常常是錯誤的嗎？大多數(shù)實驗和演示都用了人工或非自然刺激對兩種知覺觀的評論建構知覺觀——直接知覺觀強調(diào)環(huán)境信息真的不需要假設內(nèi)部表征來理解知覺嗎？“看見”與“看成”是兩個不同的過程直接知覺觀強調(diào)環(huán)境信息視覺模式識別眼睛構造與視神經(jīng)通路視覺模式識別眼睛構造與視神經(jīng)通路模式識別培訓教程課件主觀組織主觀組織模式識別培訓教程課件（三）格式塔理論格式塔學派認為思維是整體的、有意義的知覺，而不是聯(lián)結起來的表象的簡單集合；主張學習是在于構成一種完形。（三）格式塔理論格式塔學派認為思維是整體的、有意義的知覺，知覺相似律封閉性原則知覺接近律返回知覺相似律封閉性原則知覺接近律返回

盡管這些點沒有用線段連接起來，但仍能看到一個三角形和一個長方形。盡管這些點沒有用線段連接起來，但仍能看到一個三模式識別培訓教程課件閉合性法則閉合性法則完形法則

相近（Proximity）距離相近的各部分趨于組成整體。相似（Similarity）在某一方面相似的各部分趨于組成整體。封閉（Closure）彼此相屬、構成封閉實體的各部分趨于組成整體。簡單（Simplicity）具有對稱、規(guī)則、平滑的簡單圖形特征的各部分趨于組成整體。完形法則相近（Proximity）距離相近的各部典型表象（canonicperspectives）指能對物體作出最佳表征的形象，或回憶一個形狀時最先想起的表象。典型表象可能是對同一范疇中相似成員（成為樣例）的經(jīng)驗的產(chǎn)物。典型表象（canonicperspectives）指能對

格式塔心理學的理論核心是整體決定部分的性質(zhì)，部分依從于整體。他們通過實驗的方式證明感知運動不等于實際運動，也不等于若干的單一刺激，而是與交互作用的刺激網(wǎng)絡相關，整體不等于各部分簡單相加之和。

格式塔心理學的理論核心是整體決定部分的性質(zhì)，部分依從于整體三、知覺信息加工過程自下而上（bottom-up）加工:

指由外部刺激開始的加工，通常是說先對較小的知覺單元進行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺單元，經(jīng)過一系列連續(xù)階段的加工而達到對感覺刺激的解釋。又稱之為數(shù)據(jù)驅(qū)動加工（Data-DrivenProcessing）

三、知覺信息加工過程自下而上（bottom-up）加工:自上而下（top-down）加工:由有關知覺對象的一般知識開始的加工，由此可以形成期望或?qū)χX對象形成假設，這種期望或假設制約著加工的所有階段或水平。又稱之為概念驅(qū)動加工（Concept-DrivenProcessing）

自上而下（top-down）加工:由有關知覺對象的一般知識開Tulving,Mandler&Baumal的實驗

自變量上下文情況：無上下文、4字上下文、8字上下文（考察自上而下加工）靶子詞呈現(xiàn)的時間：0～140ms，以20ms變化（考察自下而上加工）因變量：靶子詞識別率結果：隨呈現(xiàn)時間增加，靶子詞識別率上升。有上下文的始終優(yōu)于無上下文的，但兩者差距隨呈現(xiàn)時間延長而縮小Tulving,Mandler&Baumal的實驗自模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（二）整體加工和局部加工

（二）整體加工和局部加工整體加工與局部加工的實驗a（Navon，1977）

視覺材料80ms

40ms聽覺材料300ms

自變量：總體的一致性關系與局部的一致性關系

因變量：反應時間（按鍵判斷聽到的是哪一個字母，按鍵作反應）

實驗結果：

總體的一致性關系有主效應：一致<無關<沖突

局部的一致性關系無主效應：一致＝無關＝?jīng)_突整體加工與局部加工的實驗a（Navon，1977）視覺材料整體加工與局部加工的實驗b（Navon，1977）自變量：兩個不同指導語（注意整體、注意局部）大字母與小字母的一致性關系（沖突、無關、一致）實驗程序：預警信號——視覺刺激（40ms）——掩蔽——反應整體加工與局部加工的實驗b（Navon，1977）自變量：兩模式識別培訓教程課件實驗結果：大字母識別快于小字母在注意整體的指導語下，小字母是否與大字母沖突并不影響反應時，沖突＝無關＝一致在注意局部的指導語下，大字母是否與小字母沖突則會影響到反應時，兩者沖突時，對小字母的反應時最慢。模式識別培訓教程課件STROOP效應STROOP效應是指字義對命名的干擾效應。一般認為，念字和命名是兩個不同的認知過程。Stroop于1935年做了一個實驗，他使用的刺激字與書寫它所用的顏色相矛盾，結果發(fā)現(xiàn)，說字的顏色時會受到字義的干擾，但在用一年級小學生做實驗時卻沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。

STROOP效應STROOP效應是指字義對命名的干擾效應。一紅紅藍綠藍綠紅

一般認為，STROOP效應是由于念字自動化造成的。人們對字加工快，而對顏色加工慢，因此，當要說顏色時，就會受到字義的干擾，而反過來，念字卻不會受顏色的干擾。一般認為，STROOP效應第二節(jié)模式識別及其理論模型

第二節(jié)模式識別及其理論模型一、概述從廣義上說，一個模式（pattern

）就是一組刺激或刺激特性，它們按一定關系（如空間、時間）構成一個有結構的整體。從狹義上說，模式僅指視覺刺激物的整體結構。

一、概述從廣義上說，一個模式（pattern）就是一組刺激模式：指有若干元素或成分按一定關系形成的某種刺激結構，也可以說是刺激的組合。模式：不同形狀的椅子不同形狀的椅子模式識別培訓教程課件返回返回模式識別（PatternRecognition

）當人能確認他所知覺的某個模式時，將它與其他模式區(qū)分開來，就是模式識別。模式識別是指人把輸入刺激模式的信息與長時記憶中的信息進行匹配，并辨認出該刺激屬于什么范疇的過程。（梁寧建）

模式識別（PatternRecognition）當人能模式識別的意義模式識別的意義二、模式識別過程

分析比較決策二、模式識別過程分析模式識別培訓教程課件三、模式識別理論

（一）模板說（模板匹配理論template-matchingtheory）

模板(template)：存在于人的長時記憶中的、與外部刺激具有一一對應關系的外部模式的小復本。三、模式識別理論（一）模板說（模板匹配理論templat模板匹配說

模板匹配的基本思想：模式的識別需要刺激與模板相匹配，而這種匹配要求兩者有最大程度的重疊。模板匹配說模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（二）、特征分析說1.基本思想

特征分析說試圖將模式分析為組成它們的各種特征(feature)，模式識別時需要對刺激的特征進行分析，將之與長時記憶中的各種刺激特征進行比較，一旦獲得最佳的匹配，外部刺激就得以識別。2.“泛魔堂”模型（“魔城”模型）（二）、特征分析說1.基本思想模式識別培訓教程課件通過特征分析識別一個字母R通過特征分析識別一個字母R3.特征分析的生理學依據(jù)

1981年諾貝爾醫(yī)學獎獲得者：Hubel&Wiesel4.特征分析的行為學證據(jù)

Neisser(1964)英文字母掃描實驗固定影像與靜止影像的實驗5.特征分析說的評論優(yōu)點：避開預加工、減輕記憶負擔、帶有學習色彩缺點：缺乏自上而下的過程3.特征分析的生理學依據(jù)（三）、原型說（prototypetheory）

1.基本思想原型(prototype)：頭腦中存儲著的代表一組物體、一個類別或范疇內(nèi)所有個體關鍵特征的表征，它反映的是一類物體所具有的基本特征。原型不僅是對一類刺激的概括，也是這類刺激在頭腦中的最優(yōu)代表。（三）、原型說（prototypetheory）1.基本2.原型存在的證據(jù)3.原型的構成——趨中或特征頻率4.偽記憶for2.原型存在的證據(jù)for模式識別培訓教程課件模式識別培訓教程課件（四）、幾何離子理論

Biederman（1987）認為：物體是由一些基本形狀（shapes）或成分（components），也就是幾何子（geon;geometricion—幾何離子）組成的。通過把復雜對象的結構拆分為簡單的部件形狀，就可以進行模式識別。（四）、幾何離子理論Biederman（19幾何離子理論成分識別（Recognitionbycomponents）P109圖4.9對給定物體的識別是由貯存表征（包含相關幾何離子特征、朝向、大小等方面的信息）能否與源自物體的成分或幾何離子信息進行最佳匹配決定的。

幾何離子理論成分識別（Recognitionbycomp幾何離子大約有36種，包括方塊（block）、圓錐（cylindrer）、球面（sphere）、圓?。╝rc）和楔子（wedge）。根據(jù)Biederman的理論，物體識別依賴于邊緣信息而不是表面信息（如顏色）。幾何離子大約有36種，包括方塊（block）、圓錐（啟動效應(primingeffects)

指先前呈現(xiàn)的刺激項目對隨后該刺激項目或與其相關的刺激項目進行某種加工所產(chǎn)生的易化現(xiàn)象，表現(xiàn)為啟動刺激(prime)對目標刺激(target)在反應時上的促進作用。

啟動效應(primingeffects)指先前呈現(xiàn)的刺激啟動效應的分類啟動效應按照啟動詞和目標詞間字形、語音、語義間的相似程度分為重復啟動和相似啟動。依據(jù)對語義加工的依賴程度和是否具有知覺特異性效應(perceptual-specificeffects)，分為物體（知覺）啟動和語義（概念）啟動。啟動效應的分類啟動效應按照啟動詞和目標詞間字形、語音、語義間語義啟動(semanticpriming)

指先前的語義加工使得隨后的語義性任務操作的反應時間縮短、準確率提高。

例如，在詞匯判斷任務中，將“醫(yī)院”作為啟動刺激時，它會促進被試對目標刺激“醫(yī)生”的判斷反應。又如:當前面呈現(xiàn)的詞是“面包”時，比是“護士”時對目標詞“黃油”的反應要快。

語義啟動(semanticpriming)指先前的語義Marr的計算理論(computationaltheory）初級素描(primalsketch)：這一表征對視覺輸入的主要光強變化進行二維描述，包括關于邊緣、輪廓和墨塊的信息。21/2-D素描(21/2-Dsketch)：這一表征通過利用由陰影(shading)、紋理(texture)、運動(motion)、雙眼視差(binoculardisparity)等提供的信息，對可視表面深度和方位進行描述，此表征依賴于觀察點。Marr的計算理論(computationaltheo3-D模型表征(3-Dmodelrepresentation)：這一表征描述物體形狀的三維特征，以及它們的相對位置，而不依賴于觀察點。3-D模型表征(3-DmodelrepresentaMarr的計算理論——物體識別的三種表征過程Marr的計算理論——物體識別的三種表征過程拓撲學理論（topologicaltheory）

上世紀80年代初，陳霖提出視覺拓撲學理論。該理論認為，在視覺處理的早期階段，人的視覺系統(tǒng)首先檢測圖形的拓撲性質(zhì)；它對圖形的大范圍拓撲性質(zhì)敏感，而對圖形的局部幾何性質(zhì)不敏感。拓撲學理論（topologicaltheory）上世紀8圖形的拓撲性質(zhì)（topologicalproperties）

指在拓撲變換下圖形保持不變的性質(zhì)和關系，如連通性（connectedness）、封閉性（closedness）、洞（hole），都是典型的拓撲性質(zhì)，而大小、角度、平行性等幾何性質(zhì)則不是拓撲性質(zhì)。圖形的拓撲性質(zhì)（topologicalproperties陳霖,認知科學和實驗心理學家。1945年生于四川成都。1970年畢業(yè)于中國科技大學。任中國科學院研究生院和生物物理研究所認知科學重點實驗室教授、主任，中國科學院-北京醫(yī)院腦認知成象研究中心主任。2003年當選為中國科學院院士。

陳霖,認知科學和實驗心理學家。1945年生于四川成都

1982年他在《科學》雜志上原創(chuàng)性地提出了“拓撲性質(zhì)初期知覺”的理論，向半個世紀以來占統(tǒng)治地位的理論提出了挑戰(zhàn)。隨后20多年的時間里，在與國際上持不同學術觀點的學者的爭論與交流中，他以令人信服的系列科學實驗不斷地完善和論證著這一假說，使之成為被越來越多的國際同行所接受的學說，進而成為有國際影響力的理論，他的成果也被《科學》、《美國科學院院報》等著名學術刊物多次刊登。2004年，著名知覺雜志《VisualCognition》以專輯的形式刊載了陳霖教授的成果并配發(fā)了大量國際著名學者的評論性文章。1982年他在《科學》雜志上原創(chuàng)性地提出了“拓撲

LinChen.Thetopologicalapproachtoperceptualorganization.VISUALCOGNITION(2004).

LinChen,ShaowuZhang,MandyamV.Srinivasan.Globalperceptioninsmallbrains:Topologicalpatternrecognitioninhoneybees.PNATLACADSCIUSA100(11),6884-6889(2003).

Chen,L.Topologicalstructureinvisualperception.SCIENCE218,699-700(1982).

LinChen.Thetopologicalapp實驗證據(jù)

①被試先注視屏幕上的一個注視點。②用速示器呈現(xiàn)三對實驗圖形（5毫秒）。被試注視成對圖形并作出反應。（同-異判斷）。

實驗證據(jù)①被試先注視屏幕上的一個注視點。專家的模式識別國際象棋研究中的常用指標：復盤時間、正確復位數(shù)為什么象棋大師的復盤情況優(yōu)于新手？Chase&Simon(1973):

實際樣本的復盤與憑記憶復盤專家的模式識別國際象棋研究中的常用指標：復盤時間、正確復位數(shù)3種棋藝水平下的掃描時間和復盤時間

3種棋藝水平下的掃描時間和復盤時間正確復位的棋子數(shù)是棋藝水平的函數(shù)

正確復位的棋子數(shù)是棋藝水平的函數(shù)早在二十