认知心理学：知觉模式与物体识别的奥秘

现在请你环顾房间，注意你所看到的物体。当你往窗外张望的时候，可能会看见树或灌木，或许还有自行车以及小汽车，也可能是一位行人或一群正在玩耍的孩子。

从认知的角度来说，刚才你已经完成了一项令人惊异的成就：在这个被称为知觉（perception）的过程中，你接受了感觉输入，并富含意义地解释它。换言之，你已经感知到模式、物体、人以及你周围世界中那些可能发生的事件。也许你自己并不觉得这种成就有什么了不起，毕竟你已习以为常了。但是，那些正在尝试创造人工智能系统的计算机科学家却已发现，这样的知觉过程尤其复杂。神经科学家已经做过估算，我们大脑中负责视觉信息加工的皮层已经占到整个大脑皮层的一半之多（Tarr，2000）。

知觉的核心问题在于阐释我们是如何赋予所接收信息以意义的。在刚才的例子中，你接收到并以某种方式解释了大量的感觉信息，你“看到”树、人，还有其他一些物体。你认出特定的物体，也就是说，你将它们看成过去曾经见到过的物体。对于认知心理学家来说，他们想探明我们是如何又快又准地完成这些步骤的。

知觉是一个庞大的概念，其包含的内容可以再分为视知觉、听知觉、嗅知觉、触知觉和味知觉。在本章中，我们将把关注焦点集中于视知觉和听知觉，一方面是为了使我们的讨论更易控制，另一方面这两种知觉形式也是心理学家研究最多的。不过在本章中我们也会或多或少地接触其他知觉形式来帮助我们阐述不同的观点。

注意，当你看一个物体时，你就获取了有关于它的特定信息，包括它的位置、形状、质地、大小和（所熟悉的物体）名称。一些心理学家，即那些追随詹姆斯·吉布森（James Gibson，1979）传统的人同时会强调，在这一过程中你也随即获得了有关物体功能的信息。认知心理学家试图描绘人们是如何获得这些信息，以及接下来又将如何对它们进行加工的。

于是一些相关的问题便随之而来。通过知觉获得的信息中有多少是基于我们过去的学习？有多少知觉是我们推断而得的，又有多少是直接获得的？是什么特定认知加工过程使我们能够知觉物体（事件和状态等）？首先接受信息的是感觉，知觉和感觉的界限在哪里？对于不同的特定感觉通道（视觉、听觉、嗅觉）来说，哪一种是最原始的？知觉与其他认知类型（如推理和分类）的区别又在哪里？显然，即使是对知觉加以定义，当然也包括对这些问题进行回答，也将是一种挑战。

现在，我们将以一种所谓经典的方式给知觉下定义。图3-1以视知觉为例对这种方法加以说明。外界物体和事件都可以作为被知觉的对象，比如一本书或者像先前例子中提到的树和灌木。每一个这样的物体都是一个远端刺激（distal stimulus）。对一个活着的机体来说，对类似的刺激进行加工，首先就必须通过一种或多种感觉系统接受信息，在这个例子中，就是视觉系统。信息的接受以及在感觉器官上的登记便构成了近端刺激（proximal stimulus）。在我们先前的例子中，树和汽车反射的光波进入你的眼睛，被特定地映射在位于眼球后侧的视网膜（retina），并在视网膜上形成树和汽车的视网膜像（retinal image）。这个成像是二维的，其大小取决于你与窗以及窗外物体的距离（距离越近，所成的像越大）。而且，这个像是上下、左右颠倒的。

对近端刺激赋予意义的解释就是知觉对象（percept），即你将刺激解释为树、汽车、人等。从这一上下颠倒、左右互逆的二维映像中，你迅速（几乎是瞬间的）“看见”一系列所辨认出的物体。你同样“辨认发现”，比起那些丁香花，那棵巨大的栎树离你更近，因为丁香花看来更退后一点。这些信息并不是近端刺激的一部分，但你必须解释近端刺激以了解它们。(www.xing528.com)

虽然从事知觉研究的学者在很多方面都未达成共识，但他们一致认为知觉对象同近端刺激并不是一回事。让我们以大小恒常性（size constancy）为例做一个简单的说明。张开你的双臂，然后看你的手。让你的手背对着自己，慢慢地让它向你靠近一些，然后再移开。你有没有发觉因为你手的移动而使它的大小看上去发生了变化呢？可能没有吧，尽管手在视网膜上所成像的大小必定发生了变化。这里的关键是，知觉除了包括视网膜像，肯定还存在着其他一些内容。

图3-1　远端刺激、近端刺激以及知觉对象

与知觉相关的一个加工过程称为模式识别（pattern recognition）。这是指对于某种特定物体、事件等的识别，并将其归之为某一类物体或事件。当你看到某物体时，通过感知将其归为“灌木”，这就是模式识别的一个例子。因为知觉或多或少都会包括一些分类和识别，所以即使不是全部，绝大多数的知觉也都包含有模式识别。

我们将从格式塔心理学派提出的观点入手来分析知觉过程，他们认为知觉是对视觉刺激进行分割和“分析”，以构成相应的物体和背景（也就是说这些表面看起来简单的过程其实是复杂的）。接着，我们会回顾一些（主要是）自下而上的知觉模型。之后，我们将考察一些引发许多认知心理学家产生争议的现象，即是否在知觉过程中，一些自上而下的加工必然会发生，并与自下而上的加工发生相互作用。我们还会讨论一些有关物体知觉的神经生物学发现，以及字词知觉的联结主义模型。

最后，我们会介绍一个非常与众不同的观点，它是受吉布森（J. J. Gibson，1979）关于“直接知觉”研究启发而产生的。吉布森的观点与绝大多数知觉理论相背离，不论是从自下而上还是自上而下的加工来说，他认为知觉者事实上只对信息进行了很少的“加工”。相反，他认为世界上可获得的信息已经足够丰富，知觉者要做的只是发现或“拾取”这些信息。我们将以一些神经心理学家对不具有知觉能力的病人（但有完好的视觉能力）的研究作为总结，说明知觉加工过程的实质和全部。