非面孔物體識別倒置效應.pdf

1、人類對物體識別存在著整體布局加工與特征偵察（或稱局部特征識別）兩種加工方式，對不同種類物體識別時的加工方式是否一樣，何種因素對物體識別加工方式選擇起著決定性作用等問題是物體識別領(lǐng)域研究者關(guān)注的焦點。對這些問題的探討，幾十年來，大量的研究往往采用一個最基本的操作范式：倒置呈現(xiàn)范式，通過對比不同刺激材料識別時是否產(chǎn)生倒置效應來推斷被試識別此刺激材料時采用何種加工方式。倒置效應最初源于面孔物體識別領(lǐng)域，研究發(fā)現(xiàn)與普通物體識別相比，面孔物體倒置

2、呈現(xiàn)時，被試識別時變得異常困難，表現(xiàn)出識別成績顯著下降，面孔物體識別存在倒置效應現(xiàn)象被大量研究所證實。 最初的研究主要利用不同種類物體作為實驗材料進行識別加工方式對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)物體識別倒置效應現(xiàn)象為面孔物體所特有，表現(xiàn)出面孔識別加工方式特異性（face-specific processing），整體布局加工只存在于面孔物體。然而，近年來一系列新的證據(jù)對面孔識別特異性加工提出質(zhì)疑，物體識別倒置效應陸續(xù)出現(xiàn)在被試辨別人身體姿勢靜態(tài)圖

3、片和身體姿勢運動光點圖時、養(yǎng)狗專家對狗圖片識別時、經(jīng)過專門訓練的Greeble識別專家識別Greeble時和經(jīng)過專門訓練的被試識別房子時，這些結(jié)果表明普通物體識別也存在整體布局加工。因而，Reed等人試圖提出整體布局加工連續(xù)量假設（configural processing continuum hypothesis）理論來整合所有物體識別加工方式。但是，當前此理論仍缺少有力的證據(jù)支持，尤其缺少一種理論能夠很好地解釋出為何有的物體識別存在

4、倒置效應現(xiàn)象而有的物體識別卻不存在倒置效應現(xiàn)象。 基于此，本研究選擇了三種物理屬性上高度相似，又緊密聯(lián)系的物體：身體姿勢、人手姿勢、人造物體Dongle作為實驗材料，對物體識別倒置效應產(chǎn)生原因和物體識別加工方式進行深入研究。對被試來說，對這三類物體的直立狀態(tài)體驗程度與其倒置狀態(tài)體驗程度兩者之間差異大小存在顯著不同。在日常生活中，從物體直立狀態(tài)或倒置狀態(tài)體驗機會多少來分析：直立狀態(tài)身體姿勢和倒置狀態(tài)身體姿勢之間體驗程度差異量>直立

5、狀態(tài)人手姿勢和倒置狀態(tài)人手姿勢之間體驗程度差異量>直立狀態(tài)人造新異物體Dongle和倒置狀態(tài)人造新異物體Dongle之間體驗程度差異量。具體來說，人手姿勢體驗最具特殊性，處于身體姿勢和Dongle之間，因為直立狀態(tài)和倒置狀態(tài)人手姿勢，被試在日常生活中都有所體驗，因而直立狀態(tài)和倒置狀態(tài)人手姿勢之間經(jīng)歷程度差異較小。對于身體姿勢來說，被試在日常生活中只能體驗到直立狀態(tài)，很少或從來沒有體驗過倒置狀態(tài)身體姿勢，因而直立狀態(tài)和倒置狀態(tài)身體姿勢之間

6、經(jīng)歷程度差異較大。然而，對于人造新異物體Dongle來說，被試在日常生活中根本無法體驗其直立狀態(tài)和倒置狀態(tài)，也無從辨別哪個方向是直立狀態(tài)，那個方向是倒置狀態(tài)，因而直立狀態(tài)和倒置狀態(tài)Dongle經(jīng)歷程度沒有差異。因此，此三類物體如果在實驗結(jié)果上有何不同可以歸結(jié)為物體特定方向體驗程度存在差異而導致的，同時根據(jù)此三類物體產(chǎn)生倒置效應與否來推斷被試識別時采用何種加工方式。 本論文第一個研究專題采用身體姿勢作為實驗材料，在實驗一中采用控制

7、身體姿勢呈現(xiàn)重復次數(shù)和眼動追蹤設備來進一步考察身體姿勢識別倒置效應。被試的任務是比較先后呈現(xiàn)的兩個身體姿勢是否相同。結(jié)果發(fā)現(xiàn)直立狀態(tài)身體識別成績顯著好于倒置狀態(tài)身體姿勢識別成績（倒置效應），并且此倒置效應從第一組試驗結(jié)果中就已顯現(xiàn)，從而表明身體姿勢識別倒置效應并非是由于身體姿勢在本實驗中多次重復呈現(xiàn)引起的。從身體姿勢識別倒置效應中我們推斷被試對直立狀態(tài)身體采用整體布局加工和未經(jīng)人為訓練的被試對直立狀態(tài)身體姿勢識別是專家識別。眼動追蹤興趣

8、區(qū)分析結(jié)果顯示直立狀態(tài)身體姿勢識別，被試注視點76%都集中在身體姿勢上部，而倒置狀態(tài)身體姿勢識別被試注視點59．7%集中在身體姿勢上部，再結(jié)合首個注視點注視時間和注視點數(shù)量分析結(jié)果，我們認為被試對倒置狀態(tài)身體姿勢識別時加工關(guān)鍵信息效率降低，但仍然表現(xiàn)出與直立身體姿勢識別保持相同的關(guān)鍵信息區(qū)域（身體姿勢上部），這個結(jié)果表明直立狀態(tài)身體姿勢與倒置狀態(tài)身體姿勢識別加工方式差異并非是本質(zhì)上的變化，而是量的變化。 實驗二中兩個實驗對身體姿

9、勢實驗材料作進一步控制，探討身體姿勢識別倒置效應是否由于干擾變量，即身體姿勢中面孔信息或頭部信息導致。結(jié)果發(fā)現(xiàn)身體姿勢實驗材料不管是遮蓋面孔還是去除頭部，被試識別時都出現(xiàn)了顯著的倒置效應，從而表明身體姿勢識別是由身體姿勢本身而導致的，并非由這些干擾變量而導致。實驗三采用10迫選1辨別任務，探討身體姿勢識別倒置效應是否具有跨任務一致性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在此任務條件下身體姿勢識別產(chǎn)生了更大的倒置效應，從而表明在此任務中直立狀態(tài)身體姿勢識別中，被試更

10、多地依賴整體布周加工。實驗四系統(tǒng)地操縱了身體姿勢偏離標準角度（直立狀態(tài)身體姿勢）的程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試識別成績隨著偏離身體姿勢標準角度的增加而逐漸降低，表現(xiàn)出身體姿勢識別成績與其對各個角度體驗的經(jīng)歷程度存在線性關(guān)系，也表明直立身體姿勢和倒置身體姿勢識別加工方式差異是量上變化，并非本質(zhì)上的變化。 本論文第二個研究專題采用人手姿勢作為實驗材料，在實驗五中我們采用控制人手姿勢呈現(xiàn)重復次數(shù)和眼動追蹤設備來考察人手姿勢識別是否存在倒置效應現(xiàn)

11、象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)從第一組到第三組人手姿勢識別均沒有出現(xiàn)反應時倒置效應，然而生理機制上可能人手姿勢識別反應時在第四組和第五組出現(xiàn)倒置效應，同時生理機制上不可能人手姿勢識別反應時在第五組出現(xiàn)反應時倒置效應。眼動追蹤結(jié)果顯示人手姿勢倒置呈現(xiàn)后，與直立狀態(tài)人手體姿勢相比被試識別時加工關(guān)鍵信息效率并沒有出現(xiàn)顯著的降低，并且表現(xiàn)出與直立狀態(tài)人手姿勢識別時相同的關(guān)鍵信息區(qū)域（注視點84．1%都集中于人手姿勢上部），首個注視點注視時間和注視點數(shù)量均沒有表現(xiàn)

12、出倒置效應。此實驗反應時結(jié)果演示出從無倒置效應到有倒置效應過程，也即演示了對直立狀態(tài)人手姿勢識別從特征偵察為主過渡到以整體布局加工為主。實驗六采用多次重復測試方式探討實驗五最后出現(xiàn)的人手姿勢識別倒置效應是否穩(wěn)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)人手姿勢識別倒置效應產(chǎn)生后，這種倒置效應在第二天和第三天的實驗結(jié)果中基本保持穩(wěn)定。實驗七采用5迫選1辨別任務，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此任務產(chǎn)生了更大的人手姿勢識別倒置效應，并且從第一組開始就出現(xiàn)了人手姿勢識別倒置效應。實驗八采用訓練測

13、試方式，增加被試對直立狀態(tài)或倒置狀態(tài)人手姿勢體驗程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試人手姿勢識別產(chǎn)生了基于特定訓練方向上的倒置效應。 本論文第三個研究專題采用人造新異的無意義物體Dongle和Lingle作為實驗材料。實驗九采用多次重復測試方式，測試被試對直立狀態(tài)Dongle物體和倒置狀態(tài)Dongle物體識別，或者對直立狀態(tài)Lingle物體和倒置狀態(tài)Lingle物體識別，觀察此實驗結(jié)果是否像身體姿勢或人手姿勢識別一樣自動出現(xiàn)倒置效應。結(jié)果發(fā)現(xiàn)五天

14、的重復測試均沒有出現(xiàn)倒置效應，進而從反向驗證了特定角度體驗程度存在差異是物體識別倒置效應產(chǎn)生與否的決定性因素。實驗十采用訓練測試方式，在訓練階段，只對被試進行直立狀態(tài)Dongle或倒置狀態(tài)Dongle測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在后測中被試對Dongle識別均產(chǎn)生了基于特定訓練方向上的倒置效應。研究三利用人造物體模擬出了身體姿勢識別倒置效應，進一步驗證了特定方向體驗程度存在差異是物體識別倒置效應產(chǎn)生與否的決定性原因。 綜合三個研究結(jié)果，我們發(fā)

15、現(xiàn)未受訓練的被試對三類物體（身體姿勢、人手姿勢和新異物體Dongle）識別自然演示了從有顯著倒置效應無倒置效應的連續(xù)量，從而表明未受人為訓練的被試是根據(jù)其經(jīng)歷選擇完成實驗任務最合適的識別加工方式。經(jīng)過特定方向訓練的被試，識別人手姿勢或Dongle物體時均出現(xiàn)了倒置效應，表明物體識別加工方式并非一成不變的，而是受其經(jīng)歷影響，靈活地運用特征偵察或整體布局加工。身體姿勢識別眼動追蹤結(jié)果也發(fā)現(xiàn)了與反應時相一致的倒置效應，興趣區(qū)分析結(jié)果表明直立狀

16、態(tài)和倒置狀態(tài)物體識別加工方式并非本質(zhì)上差異。 整個研究首次從特定角度體驗程度存在差異這個視角對物體識別倒置效應產(chǎn)生原因進行系統(tǒng)地探討，實驗結(jié)果表明物體識別倒置效應并非面孔物體所獨用，普通物體識別也存在倒置效應，物體特定角度體驗程度存在差異是物體識別倒置效應產(chǎn)生與否的決定性因素。普通物體識別依據(jù)特定方向體驗差異程度選擇加工方式，表現(xiàn)出從特征偵察到整體布局加工連續(xù)體?；谡麄€研究結(jié)果，我們提出了特定角度體驗程度與物體識別加工方式選擇