1 問題提出與文獻(xiàn)綜述

在圖形識別的過程中，圖形識別往往是一種再認(rèn)活動，需要觀察者感受一組視覺刺激，并辨認(rèn)出前后圖形是否一致。在該過程中，不僅要有信息進(jìn)入視覺通道，還要有記憶中已存儲的信息，只有將當(dāng)前信息與存儲信息進(jìn)行比較，才能實(shí)現(xiàn)圖形識別。所以，圖形識別涉及到一系列相互作用的心理過程，包括感知覺、記憶、搜索、概念形成以及直到最后完成圖形的再認(rèn)過程。而工作記憶在很多高級認(rèn)知活動中起到十分重要的作用，特別是視覺工作記憶對與視覺任務(wù)起著決定性的作用。在縱觀國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，以往對工作記憶的研究積極關(guān)注語音回路和中央執(zhí)行系統(tǒng)，對于視覺工作記憶容量的研究相對較少，且對視覺工作記憶的研究所采用的材料多為無意義的簡單刺激，很少有人探討視覺工作記憶容量對圖形識別的影響，特別是對于不規(guī)則幾何圖形和面孔圖形以及對其具體特征的影響。另外，在以往圖形識別的研究中，幾何圖形和面孔圖形是兩種最具代表性的研究材料，通過對這兩類材料進(jìn)行研究，能較好的揭示其認(rèn)知過程和心理機(jī)制。然而，大量研究表明，人們在觀看面孔圖形的眼動模式不同于幾何圖形。此外，圖形特征的進(jìn)一步細(xì)化和豐富對于不同類型圖形的識別加工，其眼動模式是怎樣的，是否一致，是否受視覺工作記憶、圖形類型及其具體特征的影響等問題尚不清楚。
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2 研究設(shè)計

2.1 研究目的與假設(shè)

圖形識別是認(rèn)知心理學(xué)、人類工效學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域。對于人類而言，約有 83％的外界信息的獲得是通過視覺通道來完成的。閱讀是人們通過視覺通道獲取外界信息的主要方式，隨著讀圖時代的到來，人們已不再滿足于閱讀方塊化、模式化的枯燥文字，轉(zhuǎn)而更加青睞攜帶豐富信息的圖形。圖形往往以靜態(tài)圖片呈現(xiàn)，如同閱讀文字一樣，人們閱讀圖形，識別圖形中所包含的信息，閱讀圖形比閱讀文字的效率更高。因此，本研究通過直接測量的方式，探討工作記憶容量對幾何圖形和面孔圖形識別的效果及眼動模式的影響，以找尋能更高效完成圖形識別的形式，并為人類工效學(xué)和人機(jī)交互等領(lǐng)域提供相應(yīng)的心理學(xué)理論基礎(chǔ)。本研究包括以下兩項實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一 工作記憶容量對不規(guī)則幾何圖形識別影響的眼動研究實(shí)驗(yàn)二 工作記憶容量對面孔圖形識別影響的眼動研究

2.2 研究的總體設(shè)計

本研究采用加拿大 SR Research 公司生產(chǎn)的 EyeLink1000 型桌面式眼動儀（見圖 2-1、圖 2-2）來記錄被試的眼動過程及所有相關(guān)眼動數(shù)據(jù)。眼動儀的采樣頻率為 1000Hz，即每毫秒記錄一次。實(shí)驗(yàn)材料呈現(xiàn)在 19 英寸的戴爾顯示器上,分辨率為 1024×768 像素，刷新率為 60Hz.眼動儀配備 EB和 DV軟件進(jìn)行眼動數(shù)據(jù)的記錄和分析。實(shí)驗(yàn)過程要求被試將下顎放在顎托上并保持頭部不動。被試的眼睛與顯示器距離 60cm，與紅外線攝像機(jī)距離 55cm，被試雙眼正對顯示器屏幕自下而上 3/4 處的中心位置。利用 Windows 7 操作系統(tǒng)自帶的畫圖工具，以 260 像素為直徑畫圓，將該圓形內(nèi)切作圖,4、6、8 邊形不規(guī)則幾何圖形各 30 張.從中選取 4 邊形、6 邊形和 8 邊形三種圖片各 6 張作為實(shí)驗(yàn)材料，并從每種圖片中隨機(jī)選取 2 張圖片分別將其復(fù)制成 2 張相同的圖片，其余兩兩配對，最后形成 4、6、8 邊形不規(guī)則幾何圖形各 4 對,每對圖形包含一張學(xué)習(xí)圖形和一張再認(rèn)圖形。在這 12 對圖形中，一半相同，一半不同（見附錄）。另外，選 3 張作為練習(xí)材料。圖形顏色為 50%的灰色，背景為白色，圖片呈現(xiàn)均在顯示器中心位置。

3 實(shí)驗(yàn)研究...........16

3.1 實(shí)驗(yàn)一：工作記憶容量對不規(guī)則幾何圖形識別影響的眼動研究 ........16
3.2 實(shí)驗(yàn)二：工作記憶容量對面孔圖形識別影響的眼動研究 ..............27
4 總的討論.................38
4.1 工作記憶容量對圖形識別的影響 ....................38
4.2 本研究的不足與有待進(jìn)一步探討的問題 .....39
5 總的結(jié)論........................41

4 總的討論

4.1 工作記憶容量對圖形識別的影響

本研究通過兩個實(shí)驗(yàn)分別考察了工作記憶容量高、低分組被試在不規(guī)則幾何圖形和不同情緒面孔圖形識別時的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工作記憶容量對兩類圖形識別績效的影響不一致。在不規(guī)則幾何圖形中，高分組的正確率明顯高于低分組。Vecera 和O'Reilly（2000）認(rèn)為視覺信息的加工受客體熟悉性的影響[65]。因此，在面孔圖形識別中，高分組與低分組的正確率沒有明顯差異�？赡苁怯捎诿婵讏D形與不規(guī)則幾何圖形相比，其熟悉性較高，，從而使工作記憶容量高、低分組被試識別的正確率沒有明顯差異.Lamberts（2002）研究發(fā)現(xiàn)，在不同時間壓力下，被試圖形識別時取樣的策略不同，物體特征顯著影響隨機(jī)取樣[63]。在本研究中，被試在圖形識別過程中沒有明顯的時間壓力，發(fā)現(xiàn)在不規(guī)則幾何圖形識別時，高、低分組沒有顯著差異，但在識別面孔圖形時，高分組的反應(yīng)時明顯長于低分組。由此，也證明了面孔圖形的特殊性。但在面孔圖形識別時，若在有時間壓力下，高分組與低分組在正確率上是否依然能保持差異不顯著，還有待進(jìn)一步研究。

4.2 本研究的不足與有待進(jìn)一步探討的問題

（1）本研究只考察了幾何圖形和面孔圖形，未關(guān)注物體、文字等其他圖形類別，不夠全面，不能完全體現(xiàn)出面孔圖形的特異性。（2）面孔圖形選取的材料難度相對較低，不能很好地探討工作記憶容量對面孔圖形識別的影響。（3）影響圖形識別的績效和眼動模式的相關(guān)因素非常多，如倒置效應(yīng)、顯示條件、線索提示、瞬脫效應(yīng)、認(rèn)知風(fēng)格、時間壓力、熟悉度、復(fù)雜度等等，各因素之間的組合非常多，但本研究只考察了工作記憶容量與不規(guī)則幾何圖形的復(fù)雜度以及面孔圖形的情緒，并未與其他因素綜合考慮，因而顯得不夠全面。（4）由于研究范式的局限，無法深入探討和比較學(xué)習(xí)階段與再認(rèn)階段下的眼動模式。
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5 總的結(jié)

根據(jù)本研究結(jié)果的分析與討論，得出如下結(jié)論：5.1 工作記憶容量對圖形識別有顯著影響,但在不規(guī)則幾何圖形和面孔圖形之間的識別績效和眼動模式的影響是不同的，且在每種圖形學(xué)習(xí)階段和再認(rèn)階段上眼動模式的影響也不一致。5.2 工作記憶容量和幾何邊數(shù)影響不規(guī)則幾何圖形識別的正確率，高分組的正確率明顯高于低分組，正確率隨著幾何邊數(shù)的增加逐漸降低；工作記憶容量影響不規(guī)則幾何圖形識別的眼動模式，表現(xiàn)為在學(xué)習(xí)階段高分組的總注視時間、平均注視時間、首次注視時間均長于低分組，再認(rèn)階段高分組的總注視時間明顯長于低分組；幾何邊數(shù)對不規(guī)則幾何圖形識別眼動模式的影響主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)階段上；幾何邊數(shù)和工作記憶容量在識別績效和眼動指標(biāo)上的交互作用均不顯著。5.3 工作記憶容量影響面孔圖形識別的反應(yīng)時，表現(xiàn)為高分組的反應(yīng)時明顯慢于低分組，但在正確率上沒有顯著差異；工作記憶容量影響面孔圖形識別眼動模式，表現(xiàn)為學(xué)習(xí)階段高分組的總注視時間長于低分組、平均眼跳幅度大于低分組，再認(rèn)階段高分組的總注視時間明顯長于低分組、注視次數(shù)少于低分組；情緒類型對面孔圖形識別眼動指標(biāo)的影響主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)階段上；情緒類型和工作記憶容量在總注視時間和首次注視時間上的交互作用顯著，但在其他眼動指標(biāo)和識別績效上的交互作用不顯著。

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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號：42900