論文模型構(gòu)建【真實(shí)情景中刺激物識(shí)別的理論模型與研究回顧】

　　摘要：真實(shí)情景中刺激物的識(shí)別是情景知覺研究的主要問題之一。相關(guān)的研究主要集中于探討刺激物識(shí)別與情景之間的關(guān)系，特別是情景意義是否會(huì)對(duì)刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響的問題。根據(jù)刺激物識(shí)別的一般過程，在早期的研究中形成了知覺圖式模型、啟動(dòng)模型和功能分離模型等三種理論模型。在不同研究范式的指導(dǎo)下，三種理論模型均獲得了相應(yīng)的實(shí)證支持，而且這些研究又推動(dòng)了新的理論模型――背景引導(dǎo)模型的形成。這一模型為深入研究刺激物識(shí)別與情景之間的關(guān)系提供了新的框架。
　　關(guān)鍵詞：真實(shí)情景，刺激物識(shí)別，模型　分類號(hào)：B842
　　
　　1　引言
　　
　　人類的視覺系統(tǒng)能夠在很短的時(shí)間之內(nèi)獲取大量的信息，而且能夠?qū)κ挛锘蚯榫暗膶傩宰龀雠袛唷Ｔ缙诘难芯空J(rèn)為對(duì)情景的識(shí)別接近于100ms，而最近的研究表明，其實(shí)人類識(shí)別情景的時(shí)間還要更短一些(約45～135ms)。那么在如此短的時(shí)間之內(nèi)人們獲得了什么信息呢?這些信息又是如何促進(jìn)識(shí)別的呢?
　　PoRer(1976)的研究發(fā)現(xiàn)，人們在識(shí)別情景的過程中并不是對(duì)情景的總體特征進(jìn)行描述，而往往是對(duì)情景中某一獨(dú)立的刺激物進(jìn)行描述，因此他認(rèn)為人們對(duì)情景的識(shí)別是以某一個(gè)獨(dú)立的刺激物為基礎(chǔ)的，而并不是基于對(duì)整個(gè)情景的識(shí)別。爾后的一些研究也為這一結(jié)論提供了證據(jù)支持，比如DeGraef(1990)等人的研究認(rèn)為情景的屬性可以根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)關(guān)鍵刺激物的屬性或者它們之間的關(guān)系來確定。那么，情景中獨(dú)立刺激物的屬性又是如何識(shí)別的呢?情景中刺激物識(shí)別可以認(rèn)為是對(duì)情景中最突出的刺激物的語義標(biāo)識(shí)(determine thereferent)。Hollingworth和Henderson(1998)認(rèn)為刺激物識(shí)別的一般過程可以分為以下三個(gè)階段：首先，將視網(wǎng)膜成像轉(zhuǎn)換為一系列的原始視覺信息，比如表面、邊界等；其次，由這些原始的視覺信息建構(gòu)成情景中刺激物標(biāo)記的結(jié)構(gòu)描述；最后，這些結(jié)構(gòu)描述與儲(chǔ)存在長時(shí)記憶中的表述進(jìn)行比較。如果二者是匹配的，那么就會(huì)產(chǎn)生識(shí)別，而且記憶中儲(chǔ)存的有關(guān)刺激物的語義信息也可以得到充分利用。
　　根據(jù)刺激物識(shí)別的一般過程來分析，第一、二階段是將視網(wǎng)膜信息轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)描述的過程；第三個(gè)階段是知覺和認(rèn)知的結(jié)合點(diǎn)，在這一階段，知覺信息必須要與記憶表征建立起聯(lián)系(圖1)。因此，可以認(rèn)為情景中刺激物識(shí)別是刺激物視覺信息和情景意義相互作用的結(jié)果。但是，情景意義對(duì)刺激物識(shí)別的影響發(fā)生在哪一個(gè)階段呢?在不同的階段其影響作用是否相同呢?基于對(duì)刺激物識(shí)別過程中情景意義影響作用的不同認(rèn)識(shí)，主要形成了三種不同的理論模型。
　　
　　
　　2　情景中刺激物識(shí)別的早期理論模型
　　
　　2.1　知覺圖式模型
　　知覺圖式模型(Perceptual Schema Model)是在Bruner(1957)、Neisser(1967)等人提出的知覺信息編碼調(diào)節(jié)假設(shè)的基礎(chǔ)上形成的；同時(shí)，它與有關(guān)視覺約束滿足問題(Constraint SatisfactionProblem)的理論是一致的。這一模型認(rèn)為在刺激物識(shí)別的過程中，源于某一種情景類型構(gòu)成知識(shí)的預(yù)期和情景中刺激物標(biāo)記的知覺分析會(huì)產(chǎn)生交互作用。根據(jù)這一觀點(diǎn)，對(duì)隋景類型(一種圖式或者是框架)的記憶表征包含了關(guān)于目標(biāo)及其空間關(guān)系的信息。情景圖式的早期激活有益于隨后呈現(xiàn)的語義一致刺激物的知覺分析；相反，它會(huì)對(duì)語義不一致刺激物的知覺分析產(chǎn)生抑制作用。因此，與對(duì)情景不一致刺激物的識(shí)別相比，對(duì)情景一致刺激物的識(shí)別更加容易。除此之外，與情景不一致刺激物的結(jié)構(gòu)描述相比，與情景一致刺激物的結(jié)構(gòu)描述更為精細(xì)。在視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)水平上，知覺圖式模型假設(shè)知覺過程和認(rèn)知過程并沒有明顯的區(qū)別。
　　
　　2.2　啟動(dòng)模型
　　啟動(dòng)模型(Priming Model)認(rèn)為背景效應(yīng)是在刺激物標(biāo)記的結(jié)構(gòu)描述與長時(shí)記憶表征不相匹配的條件下產(chǎn)生的。根據(jù)這一模型，情景圖式的激活啟動(dòng)了長時(shí)記憶中儲(chǔ)存的有關(guān)語義一致刺激物類型的記憶表征。這種啟動(dòng)可以認(rèn)為是對(duì)選擇一個(gè)特定的刺激物表征作為匹配所必需的知覺信息的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)。因此，對(duì)選擇啟動(dòng)刺激物表征而言，需要被編碼的知覺信息相對(duì)較少，而選擇非啟動(dòng)刺激物表征的信息則相對(duì)較多。與知覺圖式模型相似的是，啟動(dòng)模型也認(rèn)為對(duì)與情景一致的刺激物識(shí)別要比不一致的刺激物識(shí)別更加容易。但與知覺圖式模型不同的是，啟動(dòng)模型認(rèn)為情景知識(shí)僅對(duì)確定一個(gè)特殊刺激物類型的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響，而對(duì)刺激物標(biāo)記的知覺分析并沒有直接影響。
　　
　　2.3　功能分離模型
　　功能分離模型(Functional Isolation Model)認(rèn)為刺激物識(shí)別與在情景知識(shí)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的預(yù)期是分離的。這一模型與Biederman(1987)、Bulthoff(1995)等人提出來的刺激物識(shí)別理論是一致的。他們認(rèn)為僅自下而上的視覺分析對(duì)于區(qū)別兩個(gè)刺激物類型而言就已經(jīng)足夠了，并不需要自上而下的情景意義加工。因此這一模型也與知覺過程和認(rèn)知過程的結(jié)構(gòu)分離(Architectural Division)理論是一致的。功能分離模型假設(shè)對(duì)刺激物的知覺分析的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)將會(huì)發(fā)現(xiàn)刺激物識(shí)別和情景意義之間并不存在相互影響的關(guān)系。當(dāng)然他們認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中也可能會(huì)出現(xiàn)背景效應(yīng)，但這種效應(yīng)實(shí)際上是因?yàn)閷?duì)情景約束(SceneConstraint)影響的敏感性引起的，并不是情景意義的作用。
　　
　　3　情景中刺激物識(shí)別的研究范式
　　
　　3.1　眼動(dòng)研究范式
　　在早期的眼動(dòng)研究中，研究者把注視的持續(xù)時(shí)間作為測量刺激物識(shí)別的指標(biāo)。Friedman(1979)發(fā)現(xiàn)，與不一致目標(biāo)刺激物相比，對(duì)語義一致目標(biāo)刺激物的首次注視時(shí)間更短。對(duì)這種差異的解釋為啟動(dòng)模型提供了支持，但是如果把注視持續(xù)時(shí)間的差異僅僅歸因于識(shí)別過程顯然是不可能的，因此對(duì)于注視持續(xù)時(shí)間的解釋也受到了質(zhì)疑。首先，這種差異可能緣于將一個(gè)已經(jīng)識(shí)別的刺激物整合為一個(gè)概念表征時(shí)所面臨的困難；第二，指導(dǎo)語中記憶測驗(yàn)的引導(dǎo)可能會(huì)使被試更長時(shí)間地注視刺激物；第三，一旦識(shí)別發(fā)生，不一致刺激物可能會(huì)更加吸引被試的注意，從而導(dǎo)致更長時(shí)間的注視。
　　
　　De Graef(1990)等的研究也發(fā)現(xiàn)，與語義不一致刺激物相比，對(duì)語義一致的刺激物的首次注視時(shí)間比較短。但值得注意的是這種效應(yīng)僅僅出現(xiàn)在目標(biāo)刺激物與隨后出現(xiàn)的情景相關(guān)的條件下，因此在瀏覽之初背景效應(yīng)(Context Effect)的缺乏為功能分離模型提供了支持。另一方面，我們也可以發(fā)現(xiàn)這種在情景瀏覽之后才獲得的背景效應(yīng)很難對(duì)情景瀏覽本身產(chǎn)生影響，但是對(duì)于為什么背景效應(yīng)僅僅出現(xiàn)在情景瀏覽之后這一問題尚沒有清晰的回答。一種可能是，被試在最開始瀏覽的時(shí)候忽略了情景，而在積累了足夠多的局部信息之后才發(fā)現(xiàn)了情景意義。對(duì)于這一解釋的批判則認(rèn)為在首次注 視情景的過程中情景的識(shí)別已經(jīng)發(fā)生了，甚至這種識(shí)別的發(fā)生并不是在執(zhí)行某種任務(wù)的過程發(fā)生的。
　　關(guān)于這一推論的不同解釋，眼動(dòng)研究范式尚不能提供一個(gè)有效的方式去判定哪種解釋是正確的，哪種解釋是錯(cuò)誤的，因?yàn)檫�沒有直接的證據(jù)表明首次注視持續(xù)時(shí)間反映的是刺激物識(shí)別，還是隨后的加工起作用的結(jié)果。由于眼動(dòng)研究范式不可能解決情景背景是否對(duì)刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響這一問題，因此只有對(duì)不同的注視持續(xù)時(shí)間所反映的刺激物類型加工過程有了更多的了解之后，才能對(duì)這一問題做出回答。而且對(duì)情景背景與刺激物知覺的相互作用做出界定是非常有必要的。首先，如果情景意義要對(duì)一致刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響，那么情景就必須要被較早的識(shí)別，這樣才能對(duì)與其一致的刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響，否則就無法判斷隋景背景效應(yīng)是何時(shí)發(fā)生的。目前的研究認(rèn)為對(duì)于情景識(shí)別的必要信息可以在很短的時(shí)間范圍之內(nèi)獲取，這可能是因?yàn)樗�是基于整體信息而不是局部情景特征的。其次，情景意義必須對(duì)包含在該情景中的刺激物具有明顯的約束作用，而且長時(shí)記憶中儲(chǔ)存的有關(guān)情景類型的知識(shí)必須要包含這些約束條件。Henderson(1999)等人的研究支持這一假設(shè)，他們發(fā)現(xiàn)被試對(duì)與情景一致的刺激物的判斷要比對(duì)與情景不一致的刺激物的判斷更加容易。因此有充分的證據(jù)表明，如果視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)允許情景知識(shí)和刺激物識(shí)別之間存在相互作用，那么情景背景約束就會(huì)被應(yīng)用，而且可以對(duì)刺激物識(shí)別產(chǎn)生很大的影響作用。
　　
　　3.2　刺激物覺察范式
　　在刺激物覺察范式(Object DetectionParadigms)中，把快速呈現(xiàn)情景中目標(biāo)刺激的覺察準(zhǔn)確性作為刺激物識(shí)別的測量指標(biāo)。Biederman(1973)等人分析了情景背景對(duì)刺激物識(shí)別的影響作用。他們在研究中應(yīng)用了兩類情景，第一種情景為正常情景(Normal Scenes)，即描述一般環(huán)境的圖片；第二種情景是錯(cuò)亂情景(Jumbled Scenes)，這種情景是將一張照片剪切成6個(gè)矩形的圖片，然后重新組合而成。在兩種情景中，目標(biāo)刺激物的位置是一致的，但是圖片的結(jié)構(gòu)卻發(fā)生了變化。在實(shí)驗(yàn)中，首先給被試呈現(xiàn)一個(gè)掩蔽刺激和一個(gè)表示刺激物位置的線索，隨后快速呈現(xiàn)不同的情景。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試對(duì)正常情景中的刺激物的覺察更加準(zhǔn)確，而對(duì)錯(cuò)亂情景中刺激物的覺察準(zhǔn)確性較差。這一結(jié)果已經(jīng)被廣泛地用于支持知覺圖式模型，但也受到了很多人的質(zhì)疑。因?yàn)閷?duì)情景的重新組合會(huì)形成新的情景輪廓，而Biederman等人的研究缺乏對(duì)不同情景視覺復(fù)雜性的控制。除此之外，正常情景并不能反映刺激物知覺分析過程中的差異，與錯(cuò)亂情景相比，被試對(duì)線索區(qū)域和情景的空間關(guān)系的編碼更加有效，因此他們更容易在測試的刺激物中選出目標(biāo)刺激物。
　　近年來，一些有關(guān)刺激物覺察的實(shí)驗(yàn)研究開始關(guān)注于同一情景條件下，被試對(duì)與情景一致的刺激物和不一致刺激物覺察的問題。這些研究利用信號(hào)檢測的方法(Signal Detection Measures)對(duì)知覺分析水平上背景效應(yīng)和知覺分析后效進(jìn)行了分離。其基本的邏輯是辨別力指數(shù)可以作為背景對(duì)知覺過程產(chǎn)生影響的指標(biāo)，而反應(yīng)偏好則可以作為背景后效的指標(biāo)。Biederman(1982)等人在研究中要求被試判斷目標(biāo)刺激是否出現(xiàn)在一個(gè)快速呈現(xiàn)的情景的某一特定位置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刺激物與情景意義的約束一致時(shí)，被試覺察的敏感性更好；在所有的沖突條件下，其敏感性均較差；同時(shí)與結(jié)構(gòu)沖突(Structural Violations)相比，語義沖突(SemanticViolations)的影響也是比較明顯的。Boyce(1989)等人通過對(duì)情景的整體意義以及與目標(biāo)刺激相聯(lián)系的其它刺激物的語義特點(diǎn)進(jìn)行了操作，試圖探究覺察過程中引起一致刺激物和不一致刺激物出現(xiàn)差別的原因究竟是源于情景整體意義的影響，還是其他與之相關(guān)的語義刺激影響的結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)在目標(biāo)刺激物與整體情景相一致時(shí)覺察敏感性更好，并不存在目標(biāo)刺激物與情景中其它刺激物語義一致的效應(yīng)。因此，這些研究為知覺圖式模型提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。
　　但是由此也引發(fā)了一些關(guān)于這種范式的方法論問題的爭論。首先，有理由相信信號(hào)檢測的方法并不能完全將反應(yīng)偏好與辨別力分離。除此之外，Biederman(1982)等人的研究并沒有控制目標(biāo)刺激和情景的語義一致性，而是應(yīng)用對(duì)一致和不一致的平均計(jì)算來確定誤報(bào)的發(fā)生概率。Hollingworth和Henderson(1998)重復(fù)了Biederman等人的研究，他們在第一個(gè)研究中也采用了信號(hào)檢測的方法，而在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中他們應(yīng)用校正錯(cuò)誤設(shè)計(jì)測量了被試對(duì)同一個(gè)刺激的覺察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用信號(hào)檢測方法得出的結(jié)果與Biederman等人的研究結(jié)果是一致的；然而在第二種條件下，他們發(fā)現(xiàn)被試對(duì)于一致刺激物和不一致刺激物的覺察是不同的。這些結(jié)果表明在以前的刺激物覺察的試驗(yàn)中一致刺激物的優(yōu)勢效應(yīng)可能是因?yàn)閷?duì)反應(yīng)偏好沒有很好的控制引起的，而不是情景背景對(duì)刺激物知覺分析的影響。另一個(gè)值得注意的問題是被試有可能在目標(biāo)刺激物出現(xiàn)之前就已經(jīng)對(duì)其可能出現(xiàn)的位置區(qū)域進(jìn)行了搜索。如果語義一致刺激物的空間位置更容易被預(yù)測的話，那么即使對(duì)一致刺激物和不一致刺激物類型的知覺不存在差異，也可能對(duì)一致刺激物的覺察會(huì)更加容易。Henderson(1997)等人的研究的確發(fā)現(xiàn)對(duì)語義一致刺激物的定位要比不一致刺激物更容易。在此后的一項(xiàng)研究中，研究者在情景之后呈現(xiàn)了刺激物標(biāo)記，從而使被試不能應(yīng)用他們的策略。與前人的研究結(jié)果不同，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)語義不一致的刺激物識(shí)別存在著明顯的效應(yīng)。
　　
　　4　早期理論模型比較與研究新進(jìn)展
　　
　　4.1　早期理論模型的比較
　　事實(shí)上，關(guān)于情景中刺激物識(shí)別的三種模型之間的爭論，核心的問題是――在刺激物識(shí)別的過程中，情景背景對(duì)刺激物識(shí)別是否存在影響?而在回答這一問題的過程中，研究者爭論的關(guān)鍵是：第一，如果情景背景對(duì)刺激物識(shí)別存在影響，那么這種影響作用是何時(shí)發(fā)生的?即解決“when”的問題。刺激物識(shí)別的三種理論模型對(duì)這一問題的假設(shè)是不同的，知覺圖式模型認(rèn)為情景背景的影響發(fā)生在刺激物識(shí)別的第一、第二階段，主要是源于情景知識(shí)的預(yù)期與刺激物標(biāo)記的知覺分析之間發(fā)生了相互作用；啟動(dòng)模型則認(rèn)為這種影響發(fā)生在第三個(gè)階段，主要體現(xiàn)在情景意義對(duì)刺激物識(shí)別所必需信息獲得的調(diào)節(jié)作用方面；與知覺圖式模型和啟動(dòng)模型不同的是，功能分離模型認(rèn)為情景意義與刺激物識(shí)別是分離的，相互之間不存在影響，但是值得注意的是，持這一觀點(diǎn)的研究者也必須面對(duì)“when”的問題，即什么時(shí)候不發(fā)生影響?第二，如果情景背景對(duì)刺激物識(shí)別存在影響，那么這種影響對(duì)什么刺激物有效?即解決“what”的問題。對(duì)于這一問題的回答不同的研究者得到了不同的結(jié)論，比如很多的研究 都發(fā)現(xiàn)，在刺激物識(shí)別的過程中，與情景一致的刺激物具有優(yōu)勢效應(yīng)；相反，與情景不一致刺激物識(shí)別則不存在這種效應(yīng)。但是得出這一結(jié)論的研究所采用的研究方法卻受到了挑戰(zhàn)。質(zhì)疑者認(rèn)為如果在刺激物識(shí)別的測量中能夠?qū)⒈尘暗暮笮�區(qū)別出來的話，就可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)一致刺激物的優(yōu)勢效應(yīng)。
　　如何更好地回答刺激物識(shí)別過程中“when”和“what”的問題呢?重新回顧關(guān)于刺激物識(shí)別的研究范式是很有必要的。在早期的眼動(dòng)研究范式中，注視的持續(xù)時(shí)間、首次注視是測量刺激物識(shí)別的主要指標(biāo)。受眼睛和視網(wǎng)膜光學(xué)與解剖學(xué)特征的決定，高分辨率的視覺信息僅僅是從人們所注視的有限的區(qū)域獲得的，而其周圍信息的質(zhì)量則明顯較低。因此可以認(rèn)為注視持續(xù)的時(shí)間、首次注視的時(shí)間對(duì)于解釋刺激物識(shí)別過程中的信息獲得是可以利用的，但是要用其作為判定情景意義是如何影響刺激物識(shí)別的指標(biāo)顯然并不是十分有效。另一方面，刺激物覺察的研究范式通常是使用覺察的正確率作為判定刺激物識(shí)別的指標(biāo)。通過比較不同性質(zhì)刺激物的覺察準(zhǔn)確性來判定刺激物性質(zhì)對(duì)其識(shí)別的影響是可行的，但是單純從刺激物覺察的正確率來揭示情景意義對(duì)刺激物識(shí)別的影響關(guān)系是不完全的。為了增強(qiáng)刺激物覺察范式對(duì)刺激物識(shí)別過程中情景意義效應(yīng)的解釋力，有研究者應(yīng)用了信號(hào)檢測方法，試圖通過辨別力指數(shù)與反應(yīng)偏向的分離來確定情景意義對(duì)刺激物識(shí)別的影響，但是這種方法卻受到了方法論方面的質(zhì)疑和批判。
　　
　　4.2　刺激物識(shí)別研究的新進(jìn)展
　　對(duì)早期理論模型的比較和研究范式的分析可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于刺激物識(shí)別的研究，不同的研究范式具有其獨(dú)特的作用。但是如果分離地來看，二者對(duì)解決情景意義是否對(duì)刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響的問題就顯得乏力。那么如果將這兩種范式結(jié)合起來，可能有助于揭示情景意義與刺激物識(shí)別之間的關(guān)系。
　　實(shí)際上，在關(guān)于變換盲視的研究中，Rensink(1997)等人就已經(jīng)將刺激物覺察與眼動(dòng)研究結(jié)合起來了。而Hollingworth、Schrock和Henderson(2001)等人的研究發(fā)現(xiàn)，在允許被試移動(dòng)眼睛的條件下，被試對(duì)情景變換的覺察更加準(zhǔn)確、更加快捷；相反，在要求被試眼睛位置保持不變的條件下，被試對(duì)情景變換的覺察相對(duì)較慢。他們認(rèn)為情景中刺激物的覺察并不是注意的作用，而是眼睛移動(dòng)的結(jié)果，因此要研究覺察任務(wù)中的注意問題，就必須對(duì)眼動(dòng)有所控制。在此后的研究中，他們在對(duì)不同眼動(dòng)指標(biāo)監(jiān)控的條件下，應(yīng)用變換覺察任務(wù)，對(duì)信息的內(nèi)部表征及刺激物識(shí)別的關(guān)系進(jìn)行了深入的研究。
　　根據(jù)啟動(dòng)模型的假設(shè)，對(duì)情景的知覺圖式可以激活長時(shí)記憶中的記憶表征，而刺激物識(shí)別則是記憶表征對(duì)刺激物類型啟動(dòng)的結(jié)果，在這一過程中，記憶表征對(duì)知覺信息的獲得起著調(diào)節(jié)的作用。那么知覺信息是如何獲得呢?Oliva和Torralba(2001)認(rèn)為關(guān)于情景圖式的記憶表征是觀察者對(duì)局部信息和整體信息整合的結(jié)果。與之相似的，Vogel和Schiele(2004)認(rèn)為是觀察者對(duì)情景背景意義學(xué)習(xí)的結(jié)果。但是根據(jù)這一觀點(diǎn)，在刺激物識(shí)別的過程中，就必須首先進(jìn)行大量的關(guān)于情景類別以及屬性分析的工作，這與情景快速識(shí)別的結(jié)果是不一致的。Hollingworth和Williams(2001)等人應(yīng)用變換覺察任務(wù)，通過記錄注視持續(xù)時(shí)間和覺察的正確率，發(fā)現(xiàn)真實(shí)情景的知覺是一個(gè)隨著眼睛和注意的變化而變化的動(dòng)態(tài)過程，但是，情景知覺過程中的視覺表征并不拘泥于當(dāng)前選擇的刺激物，而是存在著信息的累積效應(yīng)。這一結(jié)果為功能分離模型提供了支持。在隨后的研究中他們發(fā)現(xiàn)了基于兩個(gè)獨(dú)立的表征系統(tǒng)的眼跳過程整合模型。其中一個(gè)系統(tǒng)對(duì)抽象的、以前儲(chǔ)存的刺激物類型進(jìn)行編碼，而另一個(gè)系統(tǒng)則對(duì)與情景或位置標(biāo)記分類相聯(lián)系的刺激物屬性的情景標(biāo)記進(jìn)行編碼。
　　在探討真實(shí)情景信息獲得的研究中，Hollingworth和Henderson(2002)應(yīng)用了一種新的研究范式――眼跳伴隨變換范式(Saccade-contingentChange Paradigm)，即在情景中刺激物的變換與眼跳同時(shí)發(fā)生的條件下，考察變換覺察的信息表征問題。這一范式為探討情景表征和情景記憶之間的關(guān)系提供了強(qiáng)有力的測量手段。在Hollingworth和Henderson(2002，2003)等人的研究中發(fā)現(xiàn)在真實(shí)情景中所注意的刺激物信息可以保持在長時(shí)記憶中，而且還存在整體性的眼跳變化盲視效應(yīng)，因此研究者認(rèn)為在復(fù)雜情景的知覺過程中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的視覺表征并不是交錯(cuò)眼跳的結(jié)果。外顯的變換覺察與視覺記憶二者之間并不存在必然的聯(lián)系。在情景比較任務(wù)(Scene Comparison Task)的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)存在著“即時(shí)”加工策略，由于這種策略能夠使工作記憶的應(yīng)用最小化，因此在復(fù)雜的視覺任務(wù)中人們傾向于最低限度使用視覺的工作記憶，而這種“即時(shí)”加工策略的應(yīng)用實(shí)際上是伴隨發(fā)生的，視覺記憶并不是有意識(shí)記憶的結(jié)果。
　　整體情景的變換盲視現(xiàn)象說明情景瀏覽過程中的信息表征是即時(shí)發(fā)生的。那么情景知覺中的信息累積效應(yīng)是如何發(fā)生的呢?Williams和Henderson(2005)在研究中應(yīng)用標(biāo)記辨別任務(wù)(TokenDiscrimination Task)來測量他們對(duì)目標(biāo)刺激以及錯(cuò)誤選擇的視覺信息的記憶。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使被試沒有正確選擇目標(biāo)刺激，搜索目標(biāo)的視覺信息和與目標(biāo)相關(guān)的錯(cuò)誤選擇的視覺信息也會(huì)在搜索過程中得以保持，但是與目標(biāo)無關(guān)的錯(cuò)誤選擇的信息卻相當(dāng)貧乏。眼動(dòng)測量的結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠記住的刺激物注視的次數(shù)較多，而沒有記住的刺激物的注視次數(shù)較少。因此研究者認(rèn)為刺激物搜索過程中的視覺表征包含了詳細(xì)的視覺信息。在關(guān)于新異刺激注意優(yōu)先性的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)無論是在注視階段還是在眼跳階段，情景中出現(xiàn)的新異刺激更能引起人們的注意。但是人們對(duì)注視階段出現(xiàn)的刺激物的注視速度要比在眼跳階段出現(xiàn)的刺激物更加快捷，而且注視更加頻繁。因此可以認(rèn)為眼跳階段的注意優(yōu)先性是自動(dòng)化的，而記憶的引導(dǎo)作用則是內(nèi)隱的。Brockmole和Castelhano(2006)等人的研究也得到了與之相似的結(jié)果。
　　
　　4.3　背景引導(dǎo)模型
　　根據(jù)特征整合理論，如果要把低水平的視覺特征整合為一個(gè)刺激物實(shí)體，那么注意的參與是非常必要的。Fei-Fei和Perona(2005)為自然情景中刺激物信息的整合提出了新的模型――貝葉斯等級(jí)模型(Bayesian Hierarchical Model)�；�于貝葉斯框架，研究者假設(shè)情景表征是通過局部信息的積累實(shí)現(xiàn)的，情景中的每個(gè)區(qū)域都會(huì)表征為某一圖式的一個(gè)小部分。這一模型適用于情景圖像自身僅能提供很少的語義信息，或者在沒有要求觀察者執(zhí)行具體任務(wù)的條件下的情景知覺加工，它為情景中哪些區(qū)域更能吸引觀察者的注意提供了支持。但是在真實(shí) 情景中，情景的語義內(nèi)容、同時(shí)出現(xiàn)的刺激物以及任務(wù)約束對(duì)注意和眼睛移動(dòng)的方向具有很重要的調(diào)節(jié)作用。因此Torralba和Oliva(2006)等人提出了背景引導(dǎo)模型(Contextual Guidance Model)，其為情景中的目標(biāo)搜索提供了一個(gè)概率框架。根據(jù)該模型，刺激物識(shí)別受到了情景特征和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的雙重影響。情景信息的加工存在兩條信息加工通路，即局部特征加工通路和整體特征加工通路。局部特征加工通路以真實(shí)情景的局部信息為基礎(chǔ)，顏色、運(yùn)動(dòng)方向等局部特征的提取會(huì)形成視覺優(yōu)勢區(qū)域，并影響觀察者的信息搜索；整體特征加工通路是在提取整體特征之后，激活已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，并調(diào)節(jié)信息搜索的方向。如此，自上而下和自下而上加工的擬合，將最終決定觀察者搜索什么信息(如圖2)。比如，在識(shí)別過程中要確定情景中行人的位置。根據(jù)情景的局部特征，情景具有很多視覺優(yōu)勢區(qū)，如果不受知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的影響，人們應(yīng)該首先掃描優(yōu)勢區(qū)信息；但是，由于受知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的影響，人們會(huì)產(chǎn)生“目標(biāo)刺激在某一個(gè)位置”的預(yù)期，這種預(yù)期會(huì)對(duì)掃描路徑起調(diào)節(jié)作用，最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)刺激的搜索。
　　在刺激物搜索任務(wù)中，要求瀏覽者搜索情景中的目標(biāo)刺激，以判斷目標(biāo)刺激是否出現(xiàn)在情景中。那么最理想的假設(shè)是，如果目標(biāo)刺激出現(xiàn)，瀏覽者將對(duì)其出現(xiàn)概率較高的位置予以注意。這樣，刺激物的覺察就可以根據(jù)概率P(O，X|I)做出估計(jì)(其中，，是情景的特征；O是二分變量，即O=1表示目標(biāo)刺激出現(xiàn)，O=0表示目標(biāo)刺激沒有出現(xiàn)；X表示目標(biāo)刺激出現(xiàn)的位置)。如果目標(biāo)刺激不出現(xiàn)，那么P(O=O，X|I)。∝P(O=O|I)。
　　對(duì)于情景特征的確定，簡單的做法是只考慮目標(biāo)刺激的特征。但是很多研究認(rèn)為，在真實(shí)情景瀏覽中，并不僅僅只是應(yīng)用局部的刺激物信息，情景背景信息也起非常重要的作用。在背景引導(dǎo)模型中，情景局部特征就是情景中某一區(qū)域的特征，整體特征即整個(gè)情景的特征。這樣一來，刺激物的覺察則可以應(yīng)用P(O，X|L，G)做出估計(jì)。也就是說刺激物出現(xiàn)在某一位置X=(x,y)的概率可以用整體特征G和局部特征L(X)來表示。刺激物出現(xiàn)的位置可以用以情景中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系來表示，并將其標(biāo)準(zhǔn)化在[0，1]的范圍之內(nèi)，這樣選擇單位以及情景圖片的刷新率就不會(huì)對(duì)模型的預(yù)測性產(chǎn)生影響。
　　根據(jù)貝葉斯定律，可以將刺激物出現(xiàn)的概率分解成一系列可以歸因于注意引導(dǎo)的單元。
　　p(O=1，X|L，G)
　　=[1／p(L|G)p(L|O=1，X，G)p(X|O=1，G)p(O=1|G)
　　(其中，O是二分變量，確定目標(biāo)是否出現(xiàn)；X是情景的某一位置，L是情景局部特征，G是情景整體特征)
　　
　　5　進(jìn)一步研究的展望
　　
　　在日常生活中，每個(gè)人無時(shí)不處在真實(shí)情景之中，而且必須要面對(duì)不同對(duì)象的識(shí)別問題。根據(jù)刺激物識(shí)別的基本過程，圍繞著真實(shí)情景背景是否對(duì)刺激物識(shí)別產(chǎn)生影響這一問題，形成了三個(gè)不同的理論模型，而且在不同的研究范式指導(dǎo)下，不同的理論模型均獲得了相關(guān)的實(shí)證支持。因此，對(duì)于真實(shí)情景與刺激物識(shí)別之間的關(guān)系問題仍不能提供有效地解釋，但是這些實(shí)證研究卻推動(dòng)形成一種新的理論視角，幫助我們重新認(rèn)識(shí)真實(shí)情景與刺激物識(shí)別之間的關(guān)系問題。
　　Torralba和Oliva(2006)等人提出了背景引導(dǎo)模型，其假設(shè)認(rèn)為刺激物識(shí)別是整體信息和局部信息整合的結(jié)果，是通過自下而上和自上而下的兩條平行通路加工實(shí)現(xiàn)的，其中自下而上的通路主要加工即時(shí)的、局部信息，而自上而下的通路主要是加工整體信息。這一理論模型為真實(shí)情景與刺激物識(shí)別之間關(guān)系的問題提供了一種新的解釋，同時(shí)也得到了實(shí)證研究的支持。然而，該領(lǐng)域仍然面臨許多有待解決的問題。
　　第一，背景引導(dǎo)模型是不是最優(yōu)模型。背景引導(dǎo)模型較好地整合了有關(guān)刺激物屬性和情景識(shí)別的研究，但是這一模型對(duì)于每一個(gè)動(dòng)態(tài)的即時(shí)加工并沒有說明，其雙通道加工是以視覺優(yōu)勢區(qū)和情景背景意義的快速提取為基礎(chǔ)的，那么這種快速提取有沒有時(shí)間閾限，如果有，這個(gè)閾限會(huì)是多少呢?另一方面，這種平行加工是不是完全分離的?如果是分離的，那這一模型就不能為刺激物識(shí)別的完整過程提供解釋，或者說是存在著局限。這種局限仍然是早期三種理論模型所面對(duì)的――情景整體信息的影響作用是在刺激物識(shí)別的哪一個(gè)階段發(fā)生的?背景引導(dǎo)模型要為刺激物識(shí)別提供最優(yōu)的解釋，那么其至少要對(duì)這些問題做出回答。
　　第二，基于貝葉斯框架的優(yōu)勢區(qū)是不是視覺加工的優(yōu)勢區(qū)。情景圖片中的視覺優(yōu)勢區(qū)實(shí)質(zhì)上是一種計(jì)算模擬，它是根據(jù)貝葉斯框架，按照情景中一系列局部特征可被覺察的概率而確定的。既然是模擬，那么它是不是完全符合視覺加工的特點(diǎn)呢，真實(shí)的視覺加工是不是一個(gè)貝葉斯算法的結(jié)果?傅小蘭、趙曉東(2005)的研究表明，不同的問題形式對(duì)于貝葉斯問題的推理存在著影響。那么面對(duì)不同的視覺搜索任務(wù)甚至是不同的情景，視覺表征的計(jì)算規(guī)則是不是也會(huì)隨之發(fā)生變化?因此對(duì)于真實(shí)情景視覺表征的模擬也是值得進(jìn)一步研究的問題。
　　第三，情景整體特征是如何激活的。根據(jù)Torralba和Oliva(2006)等人的觀點(diǎn)，整體信息是那些在相似環(huán)境中的識(shí)別經(jīng)驗(yàn)和策略。那么這些經(jīng)驗(yàn)和策略是如何被激活的?在Brockmole和Henderson(2006)的研究中，他們的確發(fā)現(xiàn)對(duì)重復(fù)呈現(xiàn)情景的學(xué)習(xí)會(huì)影響刺激物的搜索，但是學(xué)習(xí)者到底學(xué)會(huì)了什么?如果說他們僅僅是學(xué)會(huì)了目標(biāo)刺激的定位似乎是不恰當(dāng)?shù)�，更何況他們是根據(jù)什么進(jìn)行定位的，他們獲得的經(jīng)驗(yàn)和策略是如何遷移到相似情景的，這些問題在背景引導(dǎo)模型中并未做出詳細(xì)地解釋，所以情景整體特征的加工和激活問題也是值得研究的。

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