第7章-視覺表象與視覺記憶[53頁]課件

1、1第七章 視覺表象與視覺記憶 2第七章 視覺表象與視覺記憶 第一節(jié) 表征第二節(jié) 表象第三節(jié) 視覺記憶3第一節(jié) 表征4一、知識表征表征是指可反復(fù)指代某一事物的任何符號或符號集。也就是說，在某一事物缺席時(shí)，它代表該事物。（Eysenck & Keane, 2000）（一）外部表征：文字與圖形表征 假定你準(zhǔn)備為幾個(gè)人安排辦公室，你可能會(huì)繪一個(gè)房間的平面圖（圖形表征），或者用文字描述來表示同樣的信息（語言表征）。56圖形表征和語言表征的共同特點(diǎn)：只代表外部世界的某些特征。圖形表征和語言表征的重要差別：與語言描述相比，圖形與客觀世界的關(guān)系更貼近一些。圖表和圖片更接近于客觀世界，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)與客觀世界的結(jié)構(gòu)

2、很接近。這種結(jié)構(gòu)同一性常常被稱為類比的（analogical）。語言描述則不具備這種類比特征，因?yàn)橐粋€(gè)語言符號和它所指代事物之間的關(guān)系通常是強(qiáng)制性的。7圖形語言“書在桌面上”同一情景的兩種外部表征的一些主要區(qū)別1、不連續(xù)的符號2、外顯的，需要有表示關(guān)系的符號3、語法的，把不同類符號組織起來的規(guī)則4、抽象的1、沒有不連續(xù)的符號2、內(nèi)隱的，沒有獨(dú)立的關(guān)系符號3、沒有組織各類符號的規(guī)則4、具體的8（二）心理表征（內(nèi)部表征）：命題表征與類比表征心理表征只是代表了環(huán)境的一些特征（環(huán)境可以是外在的客觀世界或內(nèi)心的虛擬世界）；命題表征（propositional representation）是類語言，它不

3、考慮信息來源，只是抓住了心理的概念性內(nèi)容；類比表征（analogical representation）是關(guān)于視覺、聽覺或動(dòng)覺等的表象。 知識表征的計(jì)算模型是一種計(jì)算表象，是視覺空間推理的工具和方法。它可產(chǎn)生表象或從長時(shí)記憶中回憶表象，并進(jìn)行操縱、轉(zhuǎn)換、掃描、建構(gòu)空間類比、模式匹配等計(jì)算。 計(jì)算模型對知識的表征可分為描述性表征和描繪性表征兩種。，描述性表征是對信息的嘗試儲(chǔ)存。描繪性表征僅在表象活動(dòng)時(shí)存在。9二、計(jì)算模型 空間模型是一個(gè)基于模型推理的知識圖式，它通過符號排列來描繪世界的實(shí)體和關(guān)系。在排列表征中，符號排列的結(jié)構(gòu)與所表征對象的結(jié)構(gòu)是一致的。10三、空間模型11第二節(jié) 表象12表象（i

4、mage or imagery），也叫意象或心象，是對當(dāng)前不存在的物體或事件的一種知識表征，具有鮮明的感性特征。兩千年以前，亞里士多德就曾提出“概念來自意象”的觀點(diǎn)；哲學(xué)家和早期實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家一直關(guān)注表象的問題；行為主義思潮統(tǒng)治心理學(xué)后，表象的研究幾乎中斷下來；認(rèn)知心理學(xué)興起后，表象的研究獲得了新的生機(jī)。一、表象的特征及其分類13表象特征：直觀性、概括性從表象感覺通道來看，可以將表象分為：視覺表象、聽覺表象、嗅覺表象、味覺表象、觸覺表象記憶運(yùn)動(dòng)表象。一、表象的特征及其分類14二、關(guān)于表象的幾個(gè)經(jīng)典研究Shepard & Metzler(1971)報(bào)告了第一個(gè)心理旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（圖）。Cooper &

5、Shepard (1973)的心理旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)以正常形態(tài)或鏡像形態(tài)向被試呈現(xiàn)字母；要求被試報(bào)告字母是正常的還是反轉(zhuǎn)的。（一）心理旋轉(zhuǎn)研究1516Cooper & Shepard (1973)發(fā)現(xiàn)：被試的判斷時(shí)間是刺激朝向的函數(shù)。17心理旋轉(zhuǎn)效應(yīng)完全等同于物理旋轉(zhuǎn)嗎？Cooper (1976)：心理旋轉(zhuǎn)與物理旋轉(zhuǎn)一樣，本質(zhì)上是連續(xù)的。Rock(1973)：如果想象的物體變得很復(fù)雜，被試就不太可能正確判斷旋轉(zhuǎn)物體的外形；而對于物理旋轉(zhuǎn)來說，不存在這樣的問題。18（二）表象掃描研究Kosslyn, Ball & Reiser(1978)的研究1、過程讓被試觀看一幅虛構(gòu)的小島地圖，要求他們先學(xué)習(xí)地圖上各物

6、體的準(zhǔn)確位置。被試學(xué)會(huì)后，將地圖移開，并按主試的要求用想象的方式掃描地圖，將心中的視線從一個(gè)物體轉(zhuǎn)向另一個(gè)物體。主試提供的物體有的是地圖上的物體，有的是地圖上沒有的物體。如果被試找到了物體在地圖上的位置，就按一個(gè)鍵；找不到，按另一個(gè)鍵。19Back202、結(jié)果對地圖上有的物體來說，掃描時(shí)間與兩個(gè)物體間的實(shí)際距離成正比關(guān)系。3、解釋表象和實(shí)際的圖片一樣，保存著物體的空間特性。21Pinker & Finke(1980)的研究1、過程向被試呈現(xiàn)四種玩具小動(dòng)物：一只小蟲、一只蜜蜂、一條魚和一只青蛙，把這些動(dòng)物用細(xì)線吊起懸在一個(gè)干凈的塑料圓筒內(nèi)。在被試了解了動(dòng)物在筒內(nèi)的位置后，將動(dòng)物拿走。然后要求被試

7、根據(jù)想象在兩個(gè)動(dòng)物間進(jìn)行掃描（即先給被試一種動(dòng)物的名稱，要求他們想象這種動(dòng)物，然后再給他們第二個(gè)動(dòng)物名稱，并要求他們盡快想象有一條線在圓筒的前方從第一個(gè)動(dòng)物移向第二個(gè)動(dòng)物）。當(dāng)這條線到達(dá)第二個(gè)動(dòng)物時(shí)，就按一個(gè)鍵；找不到第二個(gè)動(dòng)物，按另一個(gè)鍵。222、結(jié)果被試在兩個(gè)動(dòng)物間進(jìn)行掃描的時(shí)間，隨著兩個(gè)物體間距離的增加而增加。但是，想象距離與實(shí)際距離并無嚴(yán)格的關(guān)系3、解釋表象雖然可靠，但只是現(xiàn)實(shí)的不很完善的表征。23（三）對兩可圖的表象的研究Chambers & Reisberg(1985)1、過程給被試呈現(xiàn)兩可圖（如鴨子/兔子兩可圖）；被試注視圖形5秒鐘以后，移走圖形；然后，通過表象手段，要求被試對圖

8、形給出另一個(gè)解釋。242、結(jié)果盡管多方協(xié)助被試，他們均不能給出圖形的第二種解釋。同樣的被試卻能把圖形的表象畫出來，畫出來以后就能重新對其進(jìn)行解釋。3、解釋可能存在某些影響表象構(gòu)建的命題編碼，而且其影響之大使得用來重新解釋所必須的細(xì)節(jié)被省略了。對模糊圖形的記憶25Albert Einstein (1879-1955)“The psychical entities which seem to serve as elements in thought are certain signs and more or less clear images which can be “voluntarily”

9、reproduced and combined. From a psychological viewpoint this combinatory play seems to be the essential feature in productive thought.” - Einstein, 194926Friedrich Von Kekule (1829-1896)27Kekule (1865)“ I turned in my chair to the fire and dozed. Again the atoms were gambolling before my eyes.My men

10、tal eye, rendered more acute by repeated visions of this kind, could now distinguish larger structures, of manifold conformation; long rows, sometimes more closely fitted together; all twining and twisting in snakelike motion. But look! What was that? One of the snakes has seized hold of its own tai

11、l, and the form whirled mockingly before my eyes. As if by a flash of lightening I awoke.”2829Wolfgang Amadeus Mozart (1756-1791)30Mozart (1789)“ All of this fires my soul and, provided I am not disturbed, my subject enlarges itself, becomes methodized and defined, and the whole, though it be long,

12、stands almost complete and finished in my mind, so that I can survey it, like a fine picture or a beautiful statue, at a glance. Nor do I hear in my imagination the parts successively, but I hear them, as it were, all at once.”Beethoven also used auditory imagery during musical composition, particul

13、arly when his natural hearing failed him in later life.31Conceptual stage of designEngineers and architects use relatively unstructured forms of pictorial representation such as sketches during early conceptual phase of design process. Only during later stages that more structured forms, such as pla

14、ns or sections, are adopted.Purcell & Geno (1998).“ Designers often say it is a synthetic process.this approach emphasizes the synthesis of physical forms as the way in which design is a synthetic activity.”32Guernica (Pablo Picasso, 1937)33Preliminary sketches for Guernica34三、表象的理論模型（一）雙重編碼理論（dual-

15、coding theory）Paivio(1971,1979,1986,1991),旨在說明表象和命題表征之間的根本差別。1、基本觀點(diǎn)大腦中存在兩個(gè)不同的系統(tǒng)對信息進(jìn)行表征和加工：一個(gè)言語系統(tǒng)，一個(gè)非言語（或表象）系統(tǒng)；言語系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理語言信息，并把這些信息以適當(dāng)?shù)恼Z言形式貯存起來；非言語系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理基于表象的信息加工和表征；35 （一）雙重編碼理論（dual-coding theory）兩個(gè)系統(tǒng)均有其基本表征單位：對于言語系統(tǒng)是詞元（logogen），對于非言語系統(tǒng)是象元（imagen），二者均是感覺道特異性的；兩個(gè)符號系統(tǒng)通過詞元和象元之間的指示性聯(lián)系而相互關(guān)聯(lián)。36372、實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1）

16、記憶的圖片優(yōu)勢效應(yīng)（Paivio,1971）在自由回憶和再認(rèn)條件下，對常見物體的圖片的記憶效果好于對詞匯的效果。解釋：對圖片可能有雙重編碼，對詞匯可能只利用言語系統(tǒng)；表象編碼可能優(yōu)于言語編碼的記憶效果。38其他學(xué)者進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)：情節(jié)生動(dòng)的圖片 一般情節(jié)的圖片奇特形象 普通形象給圖片標(biāo)名，將提高對圖片的回憶；用適當(dāng)?shù)膱D片來補(bǔ)充言語材料，也能改善對言語材料的記憶。對“無結(jié)構(gòu)的”、難以命名的圖片，記憶效果不一定優(yōu)于對單詞的記憶。39神經(jīng)解剖學(xué)證據(jù)裂腦人（Luria，1976；Farah，1988，1995）左半球損傷與言語記憶障礙有關(guān)，而右半球損傷與視覺材料的記憶有關(guān)40（2）詞匯加工的具體性效

17、應(yīng)(Paivio等,1968)具體單詞比抽象單詞的記憶成績好，這表現(xiàn)在自由回憶、再認(rèn)等各種記憶測驗(yàn)中。解釋：具體詞容易誘發(fā)表象，因此對具體詞可能進(jìn)行雙重的表征和加工，而對于抽象詞只有單一的表征和加工。41其他學(xué)者的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：使用fMRI技術(shù)在再認(rèn)任務(wù)中考察對具體性效應(yīng)負(fù)責(zé)的腦區(qū)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與抽象名詞相比，在具體名詞的編碼期間左、右頂葉下部、左前額葉以及前楔狀核有更大的激活(Jessen等,2000) 。其他學(xué)者的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：4243使用ERP技術(shù)考察中文詞匯加工中的具體性效應(yīng)。結(jié)果表明，在刺激呈現(xiàn)后200-500毫秒，與抽象名詞相比，具體名詞在大部分電極上都與一個(gè)在負(fù)走向上更大的ER

18、P成分相聯(lián)系（Zhang等,2006）。 （二） Kosslyn的表象計(jì)算模型(Kosslyn,1980)1、基本觀點(diǎn)視覺表象以一種特定的、空間載體來表征。這一空間載體具有4個(gè)關(guān)鍵特征：(1)它具有空間的功能，在相當(dāng)有限的范圍內(nèi)，它具有一個(gè)特定的形狀并且有能力去描述各種空間關(guān)系；(2)它的最高分辨率部分是其中心部分；(3)載體具有顆粒，如一幅照片的顆粒是指構(gòu)成照片顏色的最基本色點(diǎn)的大小，如果這些點(diǎn)很大，那么其表征細(xì)節(jié)的能力是有限的；(4)表象一旦在載體上生成，就開始衰退。442、實(shí)驗(yàn)證據(jù)(Kosslyn,1975,1976,1980)使用表象追蹤任務(wù)：先要求被試去表象一個(gè)目標(biāo)（如兔子），然后嘗試著去“看”被表象目標(biāo)的某一特征（如兔子是否有一個(gè)突出的鼻子）。45(Kosslyn,1975,1976,1