关系感知

文献：Hafri, A., & Firestone, C. (2021). The Perception of Relations. Trends in Cognitive Sciences, 25(6), 475-492. https://doi.org/10.1016/j.tics.2021.01.006

原文

1.文章概述 ¶

世界不只有物体和特征，还包括它们之间的关系。这种关系的表征通常很早发展，具有语言优势。但是思想最初如何提取关系？已有研究认为复杂的关系显示自动视觉处理的关键特征。

关系：物体之间的一种属性，超越了每个物体本身所具有的任何属性。

图1

关系的表征涉及认知的各个方面，包括语言、认知发展、类比推理等。但很少讨论关系属性本身。一方面，这是可以理解的：虽然每个拼图都对着视网膜上的某个视角，但没有任何组件对应于他们的“拟合”的视网膜图像。另一方面，我们不仅要在刻意反思的时刻对这种复杂的关系进行推理，而且还要直接看到它们，就像我们看到形状、运动或颜色等属性一样。

本文将讨论关系的几个关键特征，自动视觉加工的特定标准。

有些关系属性和空间/大小不同，非常复杂，根本上交互。它们可能涉及实体之间的力量转移、随时间展开的动态事件，甚至是一种社会参与。此外，这种关系还有其他几个特征，综合起来考虑，它们有别于我们的思想所代表的其他内容。

  • 关系性Relational

需要2个物体来说明关系，比如“on”。视觉加工会填入关系性信息来补全，像处理缺少宾语的一句话一样。大脑会自动提供隐含的关系，主动表示参与的对象。

  • 抽象

关系泛化到特定实例、对象类别或特征之外。讨论视觉处理具有这种普遍性的证据：正如两个红色物体看起来相似而几乎没有其他特征一样，桌子上的书和垫子上的猫被认为是相似的，尽管涉及非常不同的物体和低级属性。

  • 类别化

关系大多数没有中间立场，是典型的“all or nothing”。

  • 结构化

大多数关系，顺序是有意义的，如R(x,y)不同于R(y,x)。通常认为关系是“结构化的”，关系承担不可互换的角色。

视觉处理尊重这种结构的证据：涉及相同关系但不同结构的关系被认为是不同的。

属性分为可以直接看到的（车的颜色、形状、大小）和判断或推断的（车的耗油量、雨天的状态等），那么“support，fit，cause”等是直接看见的属性还是推断的属性？

但有些属性我们既可以看见又可以推断，如何区分这些过程？

采用的方法是列举几个将视觉感知本身与更高层次的认知过程（例如推理或判断）区分开来的明显“特征”。一般而言，看到展示了大部分或全部这些特征，而更深思熟虑的推理展示了很少或没有这些特征。

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  • 速度

直接看见的属性感知：很快，需要推断的属性：深思熟虑

  • 自动性

不能控制自己感知车的颜色、形状等属性，但是可以在不考虑安全性/燃油的情况下看汽车。

  • 固执现象Stubborn Phenomenology

我们的显性知识可能会导致我们无视或不信任我们的视觉体验——但不会消除它们相关的现象学。事实上，这种固执证明了感知/认知的区别本身：可能没有比以一种你知道它不存在的方式感知世界更好的方式来欣赏视觉与思维的不同。

  • 其他视觉加工的效应

面对显性知识，感知是顽固的，感知过程互相影响。比如距离会影响大小。这种交互在视觉处理中是常规的；但是虽然更高层次的推理或判断可能与其他认知过程相互作用，但它们很少影响感知本身。

  • 对细微视觉参数的敏感性

感知被精确地调整到视觉刺激的参数，否则这些参数可能看起来并不显着，因此视觉输入的极其细微的变化可能会显着改变由此产生的感知。

  • 以上这些特征将视觉属性从仅仅判断或推理该属性区分开。后续研究需要有系统性概括将视觉感知和其他心理过程区分开，以及确定这种区别相关的给定现象的位置。

主要包括3个核心：物理关系（尤其是静态关系，如一个物体在另一个物体上、在另一个物体上或附着在另一个物体上）、事件关系（随着时间的推移而展开，就像一个物体推动、拉动或使另一个人变形）和社会关系（一种涉及交互代理的特殊事件关系）

图2

  • 物理关系：一些是空间上的，一些是暗示传承或对抗的力量。

  1. 关系类别感知：自动加工。关系类别是在其度量差异之上进行编码的。这种处理甚至可以产生视觉错觉，根据刺激是出现在其他物体的内部还是外部来“扭曲”感知空间。

  2. 物理关系会迅速改变视觉注意部署。当在 B 类干扰项中搜索刺激 A 比在 A 类干扰项中搜索刺激 B 快时，这种“搜索不对称性”被认为是显示 A 作为基本视觉特征。这项工作利用搜索不对称性来揭示物理不稳定性具有以下特性：在稳定物体中找到不稳定物体比在不稳定物体中更容易找到稳定物体。

  3. 物理关系还会调节对参与对象本身的感知。一个对象是否可以被包含取决于它相对于它的潜在容器的宽度。

  4. 关系的一个标志是它们的普遍性，因为非常不同的对象可以参与相同的关系。被试对与目标关系类别匹配的图像的误报率高于不匹配的图像——即使这些图像涉及完全不同的对象。换句话说，当在篮子里搜索手机时，被试错误地对杯子里的刀做出反应，而不是垃圾桶上的标记，这表明他们的大脑会自动将这两个图像都表示为“收容”的实例。

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  • 事件关系：当物理关系变得动态时，会出现一个新的维度。这个维度是否自动加工？

Michotte经典启动launching刺激：当一个圆盘 (A) 接近另一个圆盘 (B) 然后 A 在 B 移动时停止，观察者会体验到力从 A 到 B 的转移，就好像 A 导致 B 移动。

规范启动事件与视觉认知中的其他进程交互。因果交互可能会导致观察者误报相关事件的位置/时间。甚至因果事件之间非常细微的差异也可以创建在视觉搜索阵列中显着的绝对不同的感知。

视网膜适应：当盯着向上运动时，随后观察到的刺激似乎向下移动。适应因果发布使模棱两可的事件看起来像非因果传递。已知没有更高的认知过程可以证明这种视网膜适应，这使它成为这种现象的感知性质的特别有力的证据。

事件关系也可以改变运动处理，包括在主观上可观的“演示”中，减少对任务需求和其他干扰因素的担忧 。

观察者还可以在更丰富、更自然的场景中感知事件关系。

事件关系不仅显示了感知加工的特征，而且还体现了关系加工的标志。如前所述，二元关系采用 R(x,y) 形式，其中 R、x、y 都是必要的组件。当所需元素没有出现在显示器中时，大脑会“填充”它们。

  • 社会关系

主体和客体不仅在身体上相互作用，而且在社会上相互作用：一个人可以推动另一个人，但同一个人也可以帮助、阻碍、追求或避免另一个人。

社会关系可以从揭示其基本特征的最小展示中被感知。

两个人之间的社交互动（例如，争吵、一起笑）表现出如前所述的搜索不对称：在非互动的个体中定位社交互动的个体比反之亦然更容易。

涉及人物的社会关系显示出额外的感知特征。社会互动的识别可以在比进行单眼运动所需的时间更短的时间内发生。社会关系以改变距离和工作记忆能力的感知分组方式进行交互作用。

社交互动显示出一个核心的关系特征：它们的结构被明确表示，使得 R(x,y) 与 R(y,x) 区分开来。

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  • 在物理、事件和社会领域，实体之间的关系显示了自动视觉处理的关键特征：它们被快速自动提取，对微妙的视觉参数敏感，并与其他感知过程交互。由此产生的表示显示了复杂关系的核心特征：它们是抽象的、分类的和结构化的，并且它们在不同的关系上运行。

关系结构在我们如何看待我们周围的世界方面起着重要的相似作用，并为未来的研究提出了重要的问题。

视觉处理具有比传统假设更广泛的认知“范围”。视觉感知本身可能会支持令人惊讶的复杂推理，包括那些更常见的与高级认知相关的推理。

认知配备了心理“物理引擎”，通过模拟整个场景的展开来解决物理推理问题；然后从这些模拟的结果中读出物理推断（例如，什么将移动到哪里。相比之下，这里审查的工作表明，快速、自动的视觉处理可以主动将对象的配置分类为预先指定的关系类型（例如，CONTAINMENT 或 SUPPORT）。这种分类可以“绕过”通用模拟算法的更费力的处理：例如，如果感知到 CONTAINMENT，即使没有主动模拟该结果，大脑也可以自动推断所包含的对象将与其容器一起移动。

关系通常被感知，只有少量关系展示了每一个关系感知的特征，可能是因为大部分研究没有使用box1\2提供的方法。

阐明结构化关系的感知提取背后的信息基础和计算悬而未决的问题机制。尽管许多研究排除了对其观察到的影响的“低级”解释，低级特征必须在形成最终感知“快速”的高级表征中发挥一定作用，但许多事件在很长一段时间内展开并产生结果。

世界不仅仅是一些对象：它不仅包含孤立的实体和特征（红苹果、玻璃碗），还包含它们之间的关系（玻璃碗中的红苹果）。这些关系是丰富的、抽象的、分类的和结构化的——而且越来越多的证据表明它们被正确地理解了。视觉本身提供抽象的关系表征，其方式不仅可以支撑对场景的推断，还可以将我们对关系处理的科学理解扩展到思维的新领域。