關(guān)于面孔識(shí)別兩種模型的比較

摘要：在面孔識(shí)別的理論模型中，Bruce-Young模型和交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型是最重要、影響最深遠(yuǎn)的兩個(gè)模型。從面孔識(shí)別的過程對(duì)兩個(gè)模型進(jìn)行了闡述，并對(duì)相異之處進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞：面孔識(shí)別 理論模型 比較

面孔是一種比較特殊的刺激，能為人們提供性別、年齡、情緒狀態(tài)等豐富的信息。在人際交往中，對(duì)交往對(duì)象的識(shí)別，很大程度上依靠面孔提供的各種信息。

對(duì)面孔識(shí)別的各種研究，從達(dá)爾文的時(shí)代就已經(jīng)開始，到20世紀(jì)70年代，Ekman和Frisen系統(tǒng)的研究了人臉基本表情的跨文化一致性，并提出面部表情編碼系統(tǒng)（FACS），到了20世紀(jì)80年代，Bruce和Young基于大量的行為實(shí)驗(yàn)、日常觀察和臨床結(jié)果提出了非常經(jīng)典的面孔識(shí)別加工模型。一直到現(xiàn)在，很多關(guān)于面孔加工的研究都是基于Bruce—Young的面孔加工模型。

一、Bruce-Young“多階段”面孔加工模型

根據(jù)Bruce和Young的描述，面孔識(shí)別是從一個(gè)面孔的信息中確認(rèn)個(gè)體身份的認(rèn)知過程，這個(gè)認(rèn)知過程涉及關(guān)于該面孔的多種信心的提取以及加工，如面孔的圖像信息、結(jié)構(gòu)信息以及個(gè)人身份信息等。更加廣義的面孔識(shí)別還包括與識(shí)別個(gè)體身份信息無關(guān)的其他信息的加工，如面部孔情的識(shí)別等。

Bruce-Young面孔加工模型是其在綜合了之前20多年的多個(gè)領(lǐng)域的研究包括理論的和實(shí)證的，提出的一個(gè)至今仍具廣泛而深刻影響的面孔識(shí)別理論模型。該模型描述了面孔識(shí)別所必須的各種信息的以及各種信息的加工過程，并提出了面孔加工的不同階段。

在Bruce和Young的面孔加工模型中，面孔的加工分兩個(gè)階段：第一階段，是面孔的結(jié)構(gòu)編碼階段，在此階段主要對(duì)面孔結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行編碼；第二階段，為面孔特征的識(shí)別階段，主要是對(duì)面孔的非結(jié)構(gòu)特征（如面孔的表情等）以及面孔所蘊(yùn)含的身份信息（如年齡、社會(huì)地位等）等進(jìn)行處理和編碼。

第一個(gè)階段即結(jié)構(gòu)編碼階段，對(duì)面孔的知覺結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，分析面孔的結(jié)構(gòu)特征與及空間結(jié)構(gòu)，從而對(duì)面孔進(jìn)行初步的鑒別與視覺處理。第二階段即特征編碼階段，這一階段由兩條平行的通路組成。一條是視覺處理通道，由表情分析、面孔語言分析、直接的視覺處理三個(gè)平行的處理單元組成，主要依據(jù)面孔的特征進(jìn)行加工；另一條是熟悉面孔的識(shí)別通道，有面孔識(shí)別單元、個(gè)體特征單元和名字產(chǎn)生單元三個(gè)串行的處理過程，主要負(fù)責(zé)對(duì)結(jié)構(gòu)編碼后的面孔與存儲(chǔ)在面孔識(shí)別單元里的面孔的表征進(jìn)行比較，當(dāng)特征相匹配時(shí)就會(huì)激活相應(yīng)的個(gè)體特征單元并且獲得相關(guān)的面孔語義記憶，從而最終完成對(duì)面孔的識(shí)別。

二、交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型

Burton等人（1990）首次提出，面孔識(shí)別的交互激活競(jìng)爭(zhēng)（IAC）模型。盡IAC模型在后來又出現(xiàn)了很多版本，但是它們的基本框架都是一致的。這類模型的一個(gè)特點(diǎn)，就是可以同通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬與測(cè)試。

這類模型由一些集合組成，這些集合又包括很多單元，如面孔識(shí)別單元、個(gè)體特征單元等。每個(gè)集合中的單元被抑制性的聯(lián)結(jié)兩兩相連。各個(gè)集合間的相關(guān)聯(lián)的單元又被興奮性的聯(lián)結(jié)相連。可以看出，所有集合間的連接是雙向的，但這兩個(gè)方向的強(qiáng)度卻不一定相等。當(dāng)有刺激輸入是，模型中的單元就會(huì)被激活，這些激活會(huì)沿著集合間的興奮性連接傳導(dǎo)下去，經(jīng)過一定周期的衰減，各個(gè)單元的激活水平會(huì)傾向于穩(wěn)定。

以對(duì)面孔熟悉度的判定為例，這類模型的解釋是對(duì)面孔熟悉度的判定是通過面孔識(shí)別單元傳遞到特征單元并引起激活，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)面孔熟悉度的判定。IAC模型這樣解釋說明面孔的感覺通道與其他聽到是相互相聯(lián)系從而共同來完成對(duì)面孔的識(shí)別。在IAC模型只能怪，個(gè)體特征單元是多種通道的中心，是進(jìn)入語義系統(tǒng)的切入點(diǎn)，而面孔識(shí)別單元是一個(gè)單通道的節(jié)點(diǎn)，是對(duì)面孔的特征信息進(jìn)行初級(jí)加工的地方。

三、兩種模型的比較

Burton等的IAC模型是對(duì)Bruce-Young模型的微觀結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步探討，并對(duì)其宏觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的調(diào)整。雖然后來出現(xiàn)了多個(gè)版本，但其基本規(guī)則和微觀結(jié)構(gòu)保持一致。

Burton和Bruce（1992）認(rèn)為，從結(jié)構(gòu)上看，兩類模型的最主要的不同之處是，名字的提取是否在一個(gè)獨(dú)立的組件或集合中進(jìn)行。

在Bruce-Young的模型中，確定了一些用來識(shí)別熟悉面孔的組件，包括結(jié)構(gòu)行編碼、面孔識(shí)別單元、個(gè)體特征單元、名字的產(chǎn)生，各組件之間串行加工。面孔識(shí)別從結(jié)構(gòu)性編碼開始，在該階段，面孔的結(jié)構(gòu)性信息被提取出來，它的結(jié)構(gòu)信息時(shí)唯一的。然后信心被送入面孔識(shí)別單元，這個(gè)單元里存儲(chǔ)了一個(gè)人所有的熟悉面孔的結(jié)構(gòu)信息。如果信息相匹配，個(gè)體會(huì)產(chǎn)生熟悉感，然后進(jìn)入個(gè)體特征單元。這個(gè)單元是記憶系統(tǒng)的一部分，存儲(chǔ)著與個(gè)人身份相關(guān)的語義信息。對(duì)這些語義信心的回憶，是人們成功地識(shí)別出熟悉的面孔。最后進(jìn)入名字的產(chǎn)生階段，也就是一個(gè)輸出階段，使人們提取出一個(gè)熟悉面孔的名字。

IAC模型中，個(gè)體特征和語義信息單元被假定為兩個(gè)集合。名字和其他信息一樣，都出儲(chǔ)存在語義信息單元里，也就是說名字并不是一個(gè)獨(dú)立的組件。

兩個(gè)面孔識(shí)別模型的另一不同之處，是關(guān)于面孔熟悉性的產(chǎn)生。簡單來說，Bruce-Young模型認(rèn)為是在面孔識(shí)別單元，而IAC模型認(rèn)為是在個(gè)體特征集合里。

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