对变化盲视原因的验证性探讨

对变化盲视原因的验证性探讨 单位 华中师范大学心理学院05级 组员 丁倩(20053288)胡伟(20051399) 洪梦飞(20053267) 姜玉梅(20053264)吴璇(20053254)段敏(20053257) 贡献率 六人均等 时间 2008/1/10 1 .问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 提出————————————————————————3 1(1 概述 1(2已有的研究 1(2(1变化盲视的存在证据 1(2(2变化盲视的研究范式 1(2(3变化盲视实验材料的类型 1(2(4变化盲视的理论及原因假设 1(3本实验的研究目的 1(3(1平面材料研究中的相关问题 ,(3(2本研究的实验依据 2. 实验方法————————————————————————5 2(1被试 2(2材料 2(3程序 3(结果——————————————————————————7 3(1数据筛选: 3(2变化盲视出现的概率 3(3变化盲视发生条件下的再认正确率 3(4变化前后物体再认成绩的比较 3(5男女发生变化盲视的概率及再认成绩的比较 4(分析与讨论———————————————————————9 4(1变化盲视出现概率的分析 4(2变化盲视发生条件下的再认正确率分析 4(3变化前后物体再认成绩的讨论 4(4性别差异的讨论 5(结论——————————————————————————9 6(参考文献————————————————————————10 对变化盲视原因的验证性探讨 摘要 本实验在前人的研究基础上，采用有意探测的迫选范式对变化盲视的原因进行了验证性的探讨。实验结果表明:(1)在虚拟的平面场景中，变化盲视的现象依然存在;(2)即使被试没有觉察到前后图片有变化，在进行再认时仍然能回忆起变化前后的特征;(3)被试并不能比较已经储存了的原刺激和变化后刺激的表征。 关键词 变化盲视 有意迫选范式 1 问题提出 1(1 概述 变化盲视(change blindness)是指观察者不能探测物体或情景所发生变化的现象。具体可以解释为在有意或无意的情况下观察者因为扫视、眨眼、电影镜头切换而发生的变化或者对真实情景的交互作用中发生的变化有可能注意不到的现象。以近十年的研究趋势来看，变化盲视将成为认知心理学领域最受关注的研究之一。 1(2已有的研究 1(2(1变化盲视的存在证据 近些年来，认知心理学的不同研究领域都已经证明了变化盲视的存在。眼动时的视觉整合研究揭示了人们探测变化能力的有限性(Pollatsek, A., Rayner, K. and Collins, W.E，1984).;在对图片再认的研究中，变化盲视的可能性也被大量实验所验证(Pedzek, K. et al. 1988);电影短片切换镜头中变化探测的失败再次证明了变化盲视的普遍存在(Hochberg, I. 1986)。另外，Simons 和Levin 在美国康奈尔大学校园里完成的现场实验证明了变化盲视甚至出现在真实的生活场景中。 1(2(2变化盲视的研究范式 从实验研究的角度来看，变化盲视的研究范式应该是这样一种基本的设计过程: 首先给被试呈现一个原始刺激(如一个完整画面、一个简单图形集等)，给被试呈现一个在原始刺激基础上有一定变化的新刺激(如去除或改变了原刺激的某一成分)，最后测查被试对两个刺激之间变化的反应。 根据实验任务的不同，变化盲视的实验范式分为有意的变化探测任务(intentional change detection tasks) 、分配注意条件下的变化探测任务(divided attention change detection tasks ) 和偶然编码的变化探测任务(incidental encoding change detection tasks ) 。有意的探测变化任务(观察者在被告知的情况下)使用的是闪烁范式(“Flicker”paradigm )和迫选探测范式(“Forced Choice Detection”paradigm)。在闪烁范式中,原刺激和变化后刺激迅速交替，二者之间是空屏，要求观察者探测到变化后尽快做出反应。在迫选探测实验范式中，观察者在反应之前只能看图片一次，观察者观察的时间得到控制。在分配注意条件下的变化探测任务中，探测任务和认知任务同时让被试完成。 1(2(3变化盲视实验材料的类型 实验材料主要可以划分为以下几种类型——简单图形，可以是呈圆形、直线形或长方形排列的点、线段或字母等;物体和场景的素描图，包括线形素描图(Varakin&Levin， 2006)和全彩色的计算机作图;物体和场景的照片，包括现实生活场景(Melissa R. Beck，2007)和人物的照片;动态呈现，包括动态事件的录像片段(Simons,2000)、 静止物体的录像片段和现实生活遭遇(Simons&Levin，1998)。随着电脑技术的发展，3D 虚拟情景也被应用到了变化盲视的材料中Guy Wallis，和Heinrich Bülthoff(2000)使用的3D技术，模拟驾驶情景对变化盲视的相关变量进行了探测。已有实验证明，虚拟场景和真实场景对变化盲视的发生概率没有显著影响。 1(2(4变化盲视的理论及原因假设 基于实证研究，变化盲视的研究己经可以获得四点基本结论:(1)当注意从变化物体上转移时，变化盲视现象就会发生;(2)由于观察者会把注意力集中到场景中的重要物体上，对场景的意义获得有着中心作用的物体的变化或具有视觉特色的物体的变化较之其他物体更易被有效检测;(3)注意对变化检测的顺利进行是必须的，由此，未被注意的物体的变化也不会被发现;(4)对变化物体的注意并不能保证变化检测的有效完成，变化的有效检测还需要观察者在物体变化之前、之后和比较时对变化特征进行编码。 Simons 认为变化盲视的原因从逻辑上讲有四种可能性。第一,变化盲视可能是因为变化后刺激的出现使原刺激的表征受到损坏。观察者对于原刺激的储存信息有限，只是对于刺激的抽象信息进行了表征。第二,变化盲视可能是因为不能形成变化后的刺激表征。知觉的目标之一可能是理解环境的意义，我们对原刺激的情景进行了概括，理解了其意义，如果情景的部分发生变化，但是没有影响环境的意义，那么知觉系统就不需要对变化后的刺激环境进行细节编码。第三,变化盲视可能是因为没有储存原刺激和变化后刺激的表征。观察者不能储存任何关于视觉世界的信息,当刺激或情景消失之后只有被抽象概括的信息才能保存下来。 第四,变化盲视可能是因为不能比较原刺激和变化后的刺激的表征。 1(3本实验的研究目的 本实验的主要目的是对变化盲视产生的原因作验证性探讨。国外已有许多研究发现，虽然被试不能发现两张图片的变换，但是他们对变化前后的图片均能进行再认，即他们对图片已有了丰富的表征，甚至对图片的细节也有一定的存储。基于前人关于变化盲视内部加工的五个可能假设，我们认为，变化盲视发生的原因为不能比较发生变化前后的图片。 1(3(1平面材料研究中的相关问题 Melissa R. Beck等人曾经在研究中用一系列实景照片进行了变化盲视的实验， 照片中物体由4到11个不等。他们发现照片中物体越多，被试的变化探测能力越差，也就是说变化盲视出现概率随着图片中物体的增多而升高，当照片中物体数目为7时，变化盲视出现的概率接近50%。 Rensink等(1997)发现对于中心兴趣“centre of interest”变化的探测要比边缘兴趣(“marginal interest”)变化更容易。可能原因是人们的注意总是被更快且更经常地放在了最感兴趣的物体上。 1(3(2本研究的实验依据 Simon Levin(1997)和Rensin等(2000，2002)证明了变化盲视的产生是由于我们视觉表征的贫乏，但是Henderson和Hollingworth(2003)的实验却发现被试对于变化前后刺激的视觉表征非常丰富，甚至对一些细节也有表征。这看似相反的两种解释引起了D.Alexander、 Varakin和Daniel T.Levin等人的深入分析，他们认为虽然变化探测任务成绩差，再认的成绩却可能较好。2006年，D.Alexander Varakin和Daniel T.Levin对此进行了相关研究，他们运用无意编码探测迫选范式。采用掩蔽任务，让被试进行无意加工，随后进行变化探测和再认任务。实验结果证明，被试虽然出现了变化盲视，但在再认的任务上却表现良好，说明了被试对刺激进行了较好的表征。 该实验引起了我们的一些思考。?D.Alexander Varakin和Daniel T.Levin的实验中，被试对刺激进行无意加工，我们好奇的是，如果被试是在有意加工的情况下，即被试有意的、主动的利用更多的认知加工资源，结果会如何呢,?D.Alexander Varakin和Daniel T.Levin的实验中的再认图片采用的是整张图片呈现的方式，变化物体以外的其他物体很可能为被试的再认回忆起到了线索提示的作用，那么被试对于真正变化物体的加工程度究竟怎样，不能单独观察到。为此，我们的实验设计中，将变化的物体单独提出。?D.Alexander Varaki 测试n 和 Daniel T.Levin的实验，是在被试进行了4组实验后进行变化探测任务和再认，的是被试长时记忆的水平，那么记忆的遗忘会不会影响被试的再认水平,?D.Alexander Varakin 和 Daniel T.Levin并没有对变化探测任务成绩差，再认的成绩却好这一结果作进一步探索，我们认为，这其中的原因可能为上述所提到的第四个假设——我们的视觉记忆对原刺激和变化后的刺激均进行了存储，但是在提取时却出现了障碍。所以在我们的实验中，着重研究变前和变后的再认成绩，分析被试对于图片的加工模式，去寻找变化盲视的原因。 2 实验方法 本实验的主要目的是对变化盲视产生的原因作验证性探讨。国外已有许多研究发现，虽然被试不能发现两张图片的变化，但是他们对变化前后的图片均能进行再认，即他们对图片已有了丰富的表征，甚至对图片的细节也有一定的存储。基于前人关于变化盲视内部 变化盲视发生的原因为不能比较发生变化前后的刺激表加工的四个可能假设，我们认为， 征。 本实验主要采用有意探测的迫选范式。实验设计为单因素组内设计，自变量为再认图片的类型，因变量为两次反应的正确率。 为了过滤掉再认过程中背景信息的线索作用，在图片中发生变化的物体被单独拿出来让被试进行再认。一共有六组图片，分别为: PRE 组——两张图片前后有变化，再认变化前物体; POST组——两张图片前后有变化，再认变化后物体; BOTH组——两张图片前后有变化，再认变化前后都存在的物体; OUT组——两张图片有变化，再认变化前后都不存在物体(外来物体); 无变化BOTH组——两张图片前后没有变化，再认图片中存在物体; 无变化OUT组——两张图片前后没有变化，再认图片中不存在物体。 每组图片由8套图片组成。我们先让被试判断两张图片是否有变化，再让被试判断呈现的物体是否在前面任一张图片中出现过。无变化BOTH组和无变化OUT组，用于对第一次反应的数据筛选;OUT组和无变化OUT组用于第二次反应的数据筛选。 本实验的假设有两个，假设一:即使被试没有觉察到前后图片有变化，在进行再认时仍然能回忆起变化前后的特征。假设二:变化盲视是因为不能比较已经储存了的原刺激和变化后刺激的表征。即被试对变化前物体和变化后物体的再认水平都较好，但无显著差异。 2.1被试 在读大学生60人，男女各半，均视力正常或矫正视力正常。 2.2材料 材料选用物体和场景素描图(全彩色的计算机作图)，由“QQ家园”程序制作的,,色 全彩图片。包括练习组一共有50套图片。每套图片包括两幅场景图片和一幅再认物体图片。每幅图片中所有物体的个数为7个。为了控制物体数量这个额外变量，我们根据前人的研究(Melissa R. Beck， Daniel T. Levin , Bonnie Angelone，，2007)选用了变换盲视发生概率在40%到50%之间的物体数量(即7个物体)。50套图片中有16套两幅场景图片完全相同，有34套前一张图片(如图一)和后一张图片仅有一处不同(如图二)，即前一张图片中有一个物体(盆景)在后一张图片中被替换成了另一个物体(落地灯)，其余部分完全 ,,套图片有客厅、卧室、书房、厨房、浴室五个场景。每个场景各10套图片。为相同。 了控制变化物体出现位置这个额外变量，有变化的,,套图片中变化的物体出现的位置被平均分布到五个方位，分别是中心、左上、左下、右上、右下(图一、二为右下位置)。中心位置,,套(其中,套作为练习组)，其余每个方位各,套图片。再认图片为变化前物体、变化后物体、变化前后都存在的物体、变化前后都不存在物体(外来物体)(以图一二为变化前后图片为例，依次对应图A、图B、图C、图D)、图片中存在物体、图片中不存在物体，各,张。 2.3程序 使用E-prime软件编辑整个实验流程。 实验共有,,个序列，2个练习序列后为,,个正式序列，被试完成,,个序列后有,,秒的休息时间，接着完成剩下的,,个序列。六组图片出现的顺序随机排列。 每个序列的流程如下，首先呈现第一张图片，时间2000MS，然后呈现空白掩蔽刺激，时间200MS，接着呈现第二张图片，时间2000MS，到此让被试判断第一第二张图片是否有变化， “是”按“F”键，“否”按“,”键。被试有10000MS的时间进行判断，10000MS内按键反应后会马上进入下一步，10000MS后没有做出按键反应也会自动跳入下一步。下一步为呈现再认物体图片，要求被试判断是否在前面任一张图片中见过该物体，“是”按“F”键，“否”按“,”键。被试有10000MS的时间进行判断，10000MS内按键反应后会马上进入下一步，10000MS后没有做出按键反应也会自动跳入下一步即进入一个新的序列(流程图见图三)。 3结果 使用SPSS 11.5软件包对实验数据进行统计处理。 3.1数据筛选: 在数据的筛选方面，我们主要考虑 A.诚信度 为了确保被试实验的诚信度，处理数据时，在判断是否有变化的反应中，将无变化的图片组虚报率高于12.5%的被试剔除。 B.再认策略 为了防止被试在再认反应中采取一定的再认策略，不能真实反映实验结果，将再认反应中，对图片中不存在物体的虚报率高于25%的被试剔除。 基于以上两点，筛选后被试:39名，男性22名，女性17名。 3.2变化盲视出现的概率 结果表明男性出现变化盲视的概率是0.422，女性出现变化盲视的概率为0.452，也就是说，变化盲视出现的概率为0.435(见表一)。 表一 性别 n M SD 男 22 0 .422 0.124 女 17 0 .452 0.143 总体 39 0 .435 0.132 3.3变化盲视发生条件下的再认正确率 从实验结果可以看出，在变化盲视发生的情况下，前后变化的一组图片中，被试对变 化前物体的再认正确率为0.682;对变化后物体的再认正确率为0.590。 表二 _______________________________________________________________________________ 变化前(Pre) 变化后(Post) 被试 N ——————————— ——————————— M SD M SD ______________________________________________________________________________ _ 39 0.682 0.362 0.590 0.349 3.4变化前后物体再认成绩的比较 图一:变化前物体和变化后物体的再认正确率 Recognition accuracy 0.8000 Variables pre post both 0.6000 (注:pre:两张变化的 Values 图片中变化前的‎‎物体 0.4000 Post:两张变化的图 片中变化前的物体 Both:两张变化的图0.2000 片中变化前后都出现 的物体) 0.0000 Mean Statistics 从结果可以看出，在变化盲视出现的情况下，被试对变化前后物体的再认正确率在统计学 上 并无显著性差异，T=1.321，P<0.195。 3.5男女发生变化盲视的概率及再认成绩的比较 对男女发生变化盲视的概率进行独立样本T检验，从实验数据可以看出，男性和女性发生变化盲视的概率无显著性差异，T=0.997，P<0.483。进一步的讨论表明，在变化盲视出现的情况下，男性和女性的再认正确率也没有显著差异，T=1.946，P< 0.171。 4分析与讨论 4.1变化盲视出现概率的分析 在之前的研究中(Melissa R. Beck , Daniel T. Levin , Bonnie Angelone，2007 )曾经对含有不同数目物体的图片刺激出现变化盲视的概率进行了实验，发现在有意探测的前提下，图片中物体的数目与变化盲视出现的概率成显著的正相关。当图片中的物体数目为7个时，出现变化盲视的概率为41%，这与我们实验得出的结果较一致，在这次实验中，被试对实验变化图片(图片中物体的数目均为标准化后的7个物体)出现变化盲视的概率为0.435。 4.2变化盲视发生条件下的再认正确率分析 从实验结果可以看出，在变化盲视发生的情况下，被试对变化前后图片中的物体的再认的正确率平均为0.636。在D. Alexander Varakin 和 Daniel T. Levin(2006)中提到再认成绩超过了50%，高于随机再认水平，说明再认成绩较好，也就是说被试对变化前后的刺激进行了存储。这说明被试对变化前后的刺激表征都进行了存储，这否认了Ballard (1997)等提出的知觉表征的瞬时模型(被试不能存储前后刺激表征)。以前也曾有相关实验证明， ，一些被试没有注意到变化，但是在经过主试提示后，他比如在Simons 等的现场实验中 们能够回忆起变化前后的特征，说明他们不能比较已经储存的表征。 4.3变化前后物体再认成绩的讨论 从结果可以看出，前后变化的一组图片中，被试对变化前物体(Pre)的再认正确率为0.682;被试对变化后物体(post)的再认正确率为0.590。在变化盲视出现的情况下，被试对变化前物体(Pre)和变化后物体(post)的再认正确率无显著性差异。这否定了之前的一些变化盲视原因的假设，一些研究认为变化盲视可能是因为原刺激的表征受到损坏即在原刺激呈现之后，观察者抽象概括出一些信息，只能对这些抽象信息进行比较并探测到特征的变化，并不能对全部的视觉表征进行比较。也有一些研究者认为变化盲视可能是因为不能形成变化后的刺激表征即知觉的基本目标之一是理解环境的意义并且判断其重要性，我们对最初的情景进行编码并抽象概括它的意义，如果情景变化没有改变这种意义就不需要再重新检验变化后情景的特征，也就不需要表征变化后情景的视觉细节。在本实验中，由于变化前后刺激的再认成绩是没有显著差异的，这与原刺激受到破坏或不能形成变化后的表征两种假设都是不一致的。 4.4性别差异的讨论 从实验数据可以看出，男性和女性发生变化盲视的概率无显著性差异(P<0.483)，进一步的讨论表明，在变化盲视出现的情况下，男性和女性的再认正确率也没有显著差异(P<0.171)。在以往的研究中一般都不涉及变化盲视的性别差异的研究，本次实验对此进行了初步探讨，但是在统计学上的统计结果表明都不具有显著性差异。 5结论 本实验以大学生为被试，通过虚拟场景情境下的有意探测的迫选实验范式，进行了变化盲视原因探讨的验证性实验。研究证明:在包含7个物体的图片刺激下，变化盲视出现的概率是0.435，出现变化盲视的原因是不能比较已经储存了的原刺激和变化后的刺激的表征。这证明我们E-prime设计的程序来探讨变化盲视出现原因是可行的。 本研究只对被试反应的正确率做了分析比较，后续研究还可以进一步在反应时上做相应的探讨，探究更深层的心理加工过程。以往的研究中较少涉及变化盲视的性别差异和兴 我们认为今后也可以设计相关实验在这些方面做进一步的研究和探讨。 趣变量的研究， 6(参考文献 1. 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