視角變化時物體空間屬性在場景識別中的加工機制.pdf

1、觀察者在對周圍環(huán)境進行認知的過程中，需要對不同的物體空間屬性進行編碼和表征，從而形成所觀察的空間場景布局的知覺。然而在日常生活中，我們所觀察到的場景包含著大量的不同空間屬性的信息并且這些信息認知過程可能隨著環(huán)境變化或觀察者自身的運動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出原來的場景和物體，人類針對環(huán)境變化帶來的各種差異擁有不同的加工機制，用以使我們能夠更加準確有效的認知周圍環(huán)境。因此，對這些變化的空間

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

3、往場景識別研究都忽視了場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)與特征標簽信息(Identity)，而這些空間屬性信息的表征可能受到觀察點變化、物體數(shù)量及言語干擾等其他因素的不同程度的影響，本研究將通過改變一系列與場景認知相關(guān)的因素，對觀察視角變化情況下物體空間屬性信息的加工過程進行探討。 本研究選用日常物體構(gòu)成的真實場景為實驗材料，利用變化覺察范式(cha

4、nge detective paradigm)，試圖從多個方面對觀察視角變化情況下物體空間位置信息和特征標簽信息進行研究。實驗程序利用Matlab軟件編寫，利用程序產(chǎn)生一系列用于擺放物體的模板，并通過懸掛在實驗臺上方的投影儀投射到實驗臺上。本實驗采用杯子作為實驗材料，擺放在一個無其他視覺線索可旋轉(zhuǎn)的圓形實驗臺上。通過旋轉(zhuǎn)該實驗臺，達到改變被試場景識別過程中觀察角度變化的目的。被試用眼罩在非學(xué)習(xí)和測試階段擋住眼睛，通過音箱提供聽覺指導(dǎo)被試

5、進行反應(yīng)，并通過麥克風(fēng)報告答案，分別對38名自愿參加實驗的視覺和聽覺正常的大學(xué)生被試單獨施測。實驗一采用2(物體數(shù)量：5或7個物體)×2(場景是否旋轉(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。改變位置任務(wù)即改變所呈現(xiàn)場景布局中一個物體的位

6、置，改變特征任務(wù)即用一個新的物體替換場景中的一個舊的物體。被試的學(xué)習(xí)時間為5秒，記憶時間為10秒，記錄被試的反應(yīng)時和正確率作為結(jié)果分析的指標。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驗中的兩種任務(wù)匹配水平不同會對影響被試成績，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)時和錯誤率都相對較低。場景旋轉(zhuǎn)對于空間位置信息的記憶影響較大，成績下降很快，但對物體特征信息的加工幾乎沒有影響；而場景中物體數(shù)量增加時，對特征

7、信息的加工成績明顯下降，但是對于位置信息加工的影響不顯著。另外，女性對特征信息的加工能力優(yōu)于男性。 通過實驗一的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，言語編碼在本實驗的場景識別過程中有重要作用，因此在實驗二中將物體數(shù)量變量換成是否存在言語干擾變量，從而探討在觀察角度變化的情況下，言語編碼對空間位置信息和特征標簽信息表征的作用。實驗二也采用設(shè)計2×2×5的被試內(nèi)設(shè)計，實驗材料與程序與實驗一基本一致。本實驗一方面支持了實驗一的結(jié)果：首先，空間屬性的單一性越

8、高且與任務(wù)越匹配，則被試的成績越好。其次，場景旋轉(zhuǎn)對于空間位置信息加工的影響大于對物體特征信息的加工。另一方面本實驗結(jié)果也顯示，言語干擾對特征信息加工的影響大于對位置信息加工的影響，表明對于特征信息的加工更多的依賴言語命名過程。同時，視角變化對場景識別的影響大于言語干擾的影響，且當場景中的物體特征信息較抽象或難以命名時，言語干擾對于位置任務(wù)和特征任務(wù)的影響都大于其他情況。 本研究采用視覺變化察覺的實驗范式，利用日常物品構(gòu)成的真實

9、場景，通過改變構(gòu)成場景的物體數(shù)量，改變觀察視角，加入言語干擾等因素試圖對物體空間屬性信息的加工機制進行探討。結(jié)果顯示場景認知的績效與場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依賴的屬性，而物體的特征標簽信息表征在場景識別過程中則獨立于觀察點。言語編碼在場景識別過程中有重要作用，尤其有助于被試完成特征任務(wù)，但言語干擾對于任務(wù)完成的影響作用小于觀察視角的變化。并且，不論是