視角變化時(shí)物體空間屬性在場(chǎng)景識(shí)別中的加工機(jī)制.pdf

1、觀察者在對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知的過(guò)程中，需要對(duì)不同的物體空間屬性進(jìn)行編碼和表征，從而形成所觀察的空間場(chǎng)景布局的知覺(jué)。然而在日常生活中，我們所觀察到的場(chǎng)景包含著大量的不同空間屬性的信息并且這些信息認(rèn)知過(guò)程可能隨著環(huán)境變化或觀察者自身的運(yùn)動(dòng)受到不同程度的影響。為了適應(yīng)這種環(huán)境變化的屬性從而在新的位置或者角度中再認(rèn)出原來(lái)的場(chǎng)景和物體，人類針對(duì)環(huán)境變化帶來(lái)的各種差異擁有不同的加工機(jī)制，用以使我們能夠更加準(zhǔn)確有效的認(rèn)知周圍環(huán)境。因此，對(duì)這些變化的空間

2、屬性信息的加工機(jī)制一直是心理學(xué)及認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究重點(diǎn)。 在以往對(duì)物體認(rèn)知的研究中，研究者們提出了物體表征觀察點(diǎn)獨(dú)立(view-independent)和觀察點(diǎn)依賴(view-dependent)的認(rèn)知模式差異。人對(duì)于容易辨別的，特征明顯的物體所采用的是觀察點(diǎn)獨(dú)立的認(rèn)知而對(duì)于不易辨別的例如一系列斑點(diǎn)狀的圖形，或者是過(guò)度學(xué)習(xí)的字母采用的是觀察點(diǎn)依賴的認(rèn)知。對(duì)于場(chǎng)景識(shí)別的觀察視角研究較少，并傾向于被認(rèn)為是觀察點(diǎn)依賴的認(rèn)知模式。但是以

3、往場(chǎng)景識(shí)別研究都忽視了場(chǎng)景中的物體包含了不同空間屬性信息，其中最基本的兩類信息即物體的空間位置信息(Position/Location)與特征標(biāo)簽信息(Identity)，而這些空間屬性信息的表征可能受到觀察點(diǎn)變化、物體數(shù)量及言語(yǔ)干擾等其他因素的不同程度的影響，本研究將通過(guò)改變一系列與場(chǎng)景認(rèn)知相關(guān)的因素，對(duì)觀察視角變化情況下物體空間屬性信息的加工過(guò)程進(jìn)行探討。 本研究選用日常物體構(gòu)成的真實(shí)場(chǎng)景為實(shí)驗(yàn)材料，利用變化覺(jué)察范式(cha

4、nge detective paradigm)，試圖從多個(gè)方面對(duì)觀察視角變化情況下物體空間位置信息和特征標(biāo)簽信息進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)程序利用Matlab軟件編寫(xiě)，利用程序產(chǎn)生一系列用于擺放物體的模板，并通過(guò)懸掛在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上方的投影儀投射到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。本實(shí)驗(yàn)采用杯子作為實(shí)驗(yàn)材料，擺放在一個(gè)無(wú)其他視覺(jué)線索可旋轉(zhuǎn)的圓形實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)，達(dá)到改變被試場(chǎng)景識(shí)別過(guò)程中觀察角度變化的目的。被試用眼罩在非學(xué)習(xí)和測(cè)試階段擋住眼睛，通過(guò)音箱提供聽(tīng)覺(jué)指導(dǎo)被試

5、進(jìn)行反應(yīng)，并通過(guò)麥克風(fēng)報(bào)告答案，分別對(duì)38名自愿參加實(shí)驗(yàn)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)正常的大學(xué)生被試單獨(dú)施測(cè)。實(shí)驗(yàn)一采用2(物體數(shù)量：5或7個(gè)物體)×2(場(chǎng)景是否旋轉(zhuǎn)：0°或者50°)×5(空間屬性：改變位置任務(wù)：分別呈現(xiàn)相同物體P-Identical，相似物體P-Similar和不同物體P-Different；改變特征任務(wù)：分別呈現(xiàn)相似物體I-Similar和不同物體I-Different)的被試內(nèi)設(shè)計(jì)。改變位置任務(wù)即改變所呈現(xiàn)場(chǎng)景布局中一個(gè)物體的位

6、置，改變特征任務(wù)即用一個(gè)新的物體替換場(chǎng)景中的一個(gè)舊的物體。被試的學(xué)習(xí)時(shí)間為5秒，記憶時(shí)間為10秒，記錄被試的反應(yīng)時(shí)和正確率作為結(jié)果分析的指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，空間屬性中位置信息和特征信息不同的混合程度或清晰度與實(shí)驗(yàn)中的兩種任務(wù)匹配水平不同會(huì)對(duì)影響被試成績(jī)，空間屬性的單一性越高且與任務(wù)越匹配，則被試的反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率都相對(duì)較低。場(chǎng)景旋轉(zhuǎn)對(duì)于空間位置信息的記憶影響較大，成績(jī)下降很快，但對(duì)物體特征信息的加工幾乎沒(méi)有影響；而場(chǎng)景中物體數(shù)量增加時(shí)，對(duì)特征

7、信息的加工成績(jī)明顯下降，但是對(duì)于位置信息加工的影響不顯著。另外，女性對(duì)特征信息的加工能力優(yōu)于男性。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，言語(yǔ)編碼在本實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景識(shí)別過(guò)程中有重要作用，因此在實(shí)驗(yàn)二中將物體數(shù)量變量換成是否存在言語(yǔ)干擾變量，從而探討在觀察角度變化的情況下，言語(yǔ)編碼對(duì)空間位置信息和特征標(biāo)簽信息表征的作用。實(shí)驗(yàn)二也采用設(shè)計(jì)2×2×5的被試內(nèi)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)材料與程序與實(shí)驗(yàn)一基本一致。本實(shí)驗(yàn)一方面支持了實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果：首先，空間屬性的單一性越

8、高且與任務(wù)越匹配，則被試的成績(jī)?cè)胶谩Ｆ浯?，?chǎng)景旋轉(zhuǎn)對(duì)于空間位置信息加工的影響大于對(duì)物體特征信息的加工。另一方面本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示，言語(yǔ)干擾對(duì)特征信息加工的影響大于對(duì)位置信息加工的影響，表明對(duì)于特征信息的加工更多的依賴言語(yǔ)命名過(guò)程。同時(shí)，視角變化對(duì)場(chǎng)景識(shí)別的影響大于言語(yǔ)干擾的影響，且當(dāng)場(chǎng)景中的物體特征信息較抽象或難以命名時(shí)，言語(yǔ)干擾對(duì)于位置任務(wù)和特征任務(wù)的影響都大于其他情況。 本研究采用視覺(jué)變化察覺(jué)的實(shí)驗(yàn)范式，利用日常物品構(gòu)成的真實(shí)

9、場(chǎng)景，通過(guò)改變構(gòu)成場(chǎng)景的物體數(shù)量，改變觀察視角，加入言語(yǔ)干擾等因素試圖對(duì)物體空間屬性信息的加工機(jī)制進(jìn)行探討。結(jié)果顯示場(chǎng)景認(rèn)知的績(jī)效與場(chǎng)景中空間屬性信息和任務(wù)的匹配程度相關(guān)，空間屬性信息的加工過(guò)程可能是任務(wù)導(dǎo)向的。物體的空間位置信息表征具有觀察點(diǎn)依賴的屬性，而物體的特征標(biāo)簽信息表征在場(chǎng)景識(shí)別過(guò)程中則獨(dú)立于觀察點(diǎn)。言語(yǔ)編碼在場(chǎng)景識(shí)別過(guò)程中有重要作用，尤其有助于被試完成特征任務(wù)，但言語(yǔ)干擾對(duì)于任務(wù)完成的影響作用小于觀察視角的變化。并且，不論是