人类视觉与计算机视觉的比较

从视错觉等视觉生理现象以及知觉的特性出发 ,对人类视觉与计算机视觉进行比较 ,并根据目前对人类知觉活动 (特别是视知觉活动 )的认识程度讨论计算机视觉目前的状况和今后的发展     

视觉和听觉通道情绪知觉加工的神经机制及其异同

通过功能核磁共振(functional magnetic resonance imaging, fMRI)技术,采用情绪知觉的判断任务,探究了视觉与听觉情绪知觉加工的神经机制及其异同,进一步揭示跨通道情绪知觉加工的多重感觉皮层的脑区定位.我们选用含有恐惧、高兴或悲伤情绪的面孔和声音刺激作为实验材料,使用事件相关设计考察每种刺激诱发的激活.激活强度分析的结果显示:情绪类型主效应显著的区域主要体现在左侧额下回岛盖部,表明其作为视-听跨通道情绪知觉的皮层,是视觉和听觉情绪知觉的共同通路,且对于负性情绪,尤其是恐惧情绪刺激最为敏感.基于多体素模式分析(multi-voxel pattern analysis, MVPA)的结果发现:右侧颞上沟的激活模式能区分高兴、悲伤、恐惧的面孔,表明其对不同情绪效价的面孔知觉有重要作用;右侧梭状回面孔区的激活模式能够区分高兴和悲伤的面孔,表明其对于积极-消极情绪面孔知觉具有重要意义.本研究为深入理解人类不同通道情绪知觉的加工过程及跨通道情绪知觉的多感觉皮层提供了重要的证据和支持.     

视知觉的拓扑特性:实验中的缺陷

视知觉问题是神经生理学、脑科学、心理学和生物物理等学科的前沿课题,与人工智能和计算机视觉等亦密切相关。其研究还为认识论、反映论这样一些哲学问题提供了有关自然科学的论据。显然,对这些问题的讨论是有一定意义的。这方面的文章本刊曾经陆续刊登过,本文属于心理物理实验研究,从亮度与拓扑特性的关系提出了新的见解,具有一定的参考价值。     

有机/聚合物电存储器及其作用机制

有机电存储是近几年来有机电子学与信息存储交叉领域的研究热点. 本文介绍了有机电存储器的基本概念与原理, 分类论述了有机/无机纳米杂化电双稳态材料、有机/聚合物电双稳态材料以及有机金属配合物电双稳态材料的最新研究成果, 讨论原型动态随机存储器、一次写入多次读取存储器以及非易失性闪存存储器的实现, 同时总结电开关与存储的形成机制, 主要包括场致电荷转移机制、丝状电导机制、构象转变与相变机制、载流子俘获释放机制以及氧化还原机制, 并展望今后的研究工作.     

意识与多感觉信息整合的最新研究进展

长期以来科学界一直认为意识对多感觉信息整合来说是必需的.然而,近年来有研究者通过操纵视觉刺激知觉意识的方法(视觉掩蔽、双眼竞争、连续闪烁抑制)发现多感觉信息整合即使在视觉信息处于无意识条件下也能发生.最新的一项研究首次表明不同感觉通道(视觉和听觉)信息甚至在同时处于阈限水平下时仍然能得到一定程度的整合,进一步提供了关于无意识多感觉信息整合的证据.这些研究挑战了以往关于多感觉整合需要意识的主张,但其应用具有一定的局限性,并不能完全否认意识在多感觉整合中的作用.本文首先回顾了意识与信息整合关系的传统观点,接着对近年来无意识多感觉信息整合的研究进行综述并讨论了无意识多感觉整合的加工水平、时间界限、机制解释等问题,最后对未来的研究方向进行展望,以期增加人们对意识与整合关系的新认识,为多感觉信息整合的后续研究提供借鉴.     

知觉组织在人类视觉皮层的神经机制

利用事件相关电位(ERP)研究知觉组织在人类视觉皮层的神经基础. 使用的刺激图形是由局部元素均匀分布组成的正方形阵列(一致性刺激)和局部元素依据空间相邻性或颜色相似性形成行或列组织的正方形阵列(知觉组织刺激). 刺激图形随机呈现在视野中的一个象限, 被试做行或列组织的判断, 同时记录其ERPs. 实验发现, 一致性刺激与知觉组织刺激都能够诱发1个ERP早成分C1, 其幅度在刺激呈现后70 ms左右达到峰值, 并且其极性随刺激所处的上下视野变化. 基于真实脑边界元模型的偶极子分析结果表明, C1的源可定位于距状裂皮层, 其幅度受到相邻性知觉组织的调制. 这种知觉组织效应对于上视野刺激较强, 下视野刺激较弱. 这些结果为人类初级视皮层参与知觉组织的早期过程提供了ERP证据.     

行为振荡:揭示心理过程动态变化的新现象

行为振荡是心理加工过程中行为反应表现出的周期性动态变化现象,其研究方法主要包含以下3个构成因素:重置相位事件、重置事件和目标刺激时间间隔的周期性变化、目标刺激.在注意与知觉领域,研究发现其加工过程出现alpha节律和theta节律的行为振荡现象,为注意和知觉过程的动态变化理论提供了有效的证据补充与支持.同时,注意过程中的行为振荡与神经振荡同源于神经元抑制作用以及知觉过程中后者相位信息对行为反应结果的预测作用,揭示了心理加工过程中内在机制与外在表现相互影响、同步变化的现象.本文首先介绍了行为振荡现象研究方法的构成因素,随后梳理了近年来注意与知觉领域中的相关研究,讨论了其与神经振荡的关系.最后基于行为振荡能够揭示心理加工过程的动态变化这一特性,提出未来一些可能的研究方向.     

激光拍频波激发的Langmuir波的双稳态现象

一、引言 双稳态和滞后效应在非线性光学和非线性振动中是非线性现象。最近,在电子回旋共振中的研究表明单个电子与辐射场的相互作用也呈现出双稳态和滞后效应。本文将要研究的是发生在双频激光与等离子体相互作用中Langmuir波的双稳态和滞后现象。     

视觉分类的时间过程:事件相关电位提供的电生理证据

视觉分类是来自视觉刺激的传入特征集与源自概念知识的预期特征集之间的相互作用过程, 包括匹配提取加工和冲突抑制加工. 本研究采用事件相关电位(ERP)探索视觉分类的时间过程. 结果表明, 预期特征集越大则N1波幅越大, 显示出预期特征集对注意的调节效应; 当预期特征集大于或等于2时, 引出了明显的N2成分, 显示出预期特征与传入特征不一致时的冲突效应; 类别判断在晚正成分(late positive component, LPC)成分上有明显反映, LPC对冲突刺激的抑制加工也相当敏感. 分析表明, 视觉分类加工的时间过程如下: 选择性注意、特征知觉、特征匹配/提取、类别判断/冲突抑制, 其中类别判断是分类的核心过程, 但前3个子过程构成了分类的基础. 本研究结果支持高水平分类加工主要反映在LPC上的结论.     

运动共振可以直通他心吗?批判性的重估

伴随镜像神经元的发现,读心问题在认知神经科学时代迎来了复兴.基于镜像神经元的发现及其功能的系统探索,运动共振理论试图论证:观察者脑中表征该动作知觉信息的知觉表征系统和表征该动作的运动表征系统之间无需其他中介就能直接进行信息的交换.由此,镜像神经元活动产生的运动共振可以实现对他人动作的识别与理解,从而实现执行者与观察者动作意图(或情绪体验)之间的直接匹配.虽然该理论得到了来自无创脑刺激技术、失用症、布洛卡失语症以及自闭症领域内证据的支持,但随着对运动共振可塑性及其发生学的认识不断深入,来自联想假说的挑战已经威胁到运动共振的基础假设.运动共振受到情境、社会与文化因素的影响,而不是一自动化、直通的理解他心方式.来自实证的挑战与来自理论的困境显示,运动共振并非理解动作的充要条件,大脑中可能存在多条通路可以实现读心.未来,需要将运动共振放置于延展的镜像神经元系统背景中予以考察,并借助颅内脑电记录等新技术来确认运动共振理论的核心假设是否成立.     

温度及触觉受体的发现及研究——浅析2021年诺贝尔生理学或医学奖

人类有5种感觉:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉,此外还有温觉(包括热觉和冷觉)、痛觉等.历史发展的长河中,人体是如何感知物理世界的问题一直吸引着人类.然而,人类关于这些感觉的基础生物学层面的理解仍然十分有限.2021年诺贝尔生理学或医学奖授予感知觉研究领域,以表彰美国加州大学旧金山分校(University of Cal...     

时距呈现阶段的时间压力对时距知觉的影响

时距知觉是指对从毫秒到分钟级时间的知觉,而内部时钟模型是被广泛认同的揭示时距知觉机制的模型.内部时钟模型认为时距知觉包括时钟阶段、记忆阶段和决策阶段,其中时钟阶段是时间信息的累积阶段,是时距知觉过程的基础和核心,在实验中对应于向被试呈现需要估计时距的阶段,即时距呈现阶段.与以往的研究不同,本研究通过设定时距呈现阶段的数学任务(实验一为中数判断,实验二为加减计算)的时间限制来引发不同程度的时间压力,考察了时距呈现阶段的时间压力对时距知觉的影响.两个实验的结果均显示,时间压力条件下的时距估计相对于无时间压力条件表现出显著的低估倾向,这表明时距呈现阶段的时间压力显著影响了时距知觉的准确性.     

稳态视觉诱发电位及其在视觉选择性注意研究中的应用

以固定频率发生周期性变化的视觉刺激信号进入大脑后,将会诱发一系列与之频率相同的周期性脑电位,这个电位叫做稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potentials, SSVEP). SSVEP广泛应用于脑机接口和人类认知研究中.相同频率下, SSVEP的振幅高低与视觉注意资源分配具有相关性,因此在视觉选择性注意研究中常常使用SSVEP作为表征注意分配的电生理指标.以SSVEP为指标进行视觉选择性注意研究时,主要的应用手段是频率标记.频率标记是指让被标记刺激发生特定频率的周期性变化,从而诱发与之频率相同的SSVEP,并以每个刺激诱发的SSVEP的振幅作为注意资源分配水平的指标.根据研究目的不同,在频率标记的基础上进一步发展出了快速周期性视觉刺激范式和随机运动点阵范式用于视觉注意的研究.视觉选择性注意中, SSVEP适用于基于空间的注意和基于特征的注意研究.今后使用SSVEP对视觉选择性注意进行研究时,可以试图增加如情绪诱发、奖励和惩罚、工作记忆表征等影响视觉选择性注意的研究变量,也可以以SSVEP为指标,建立基于特征的注意和基于空间的注意之间的联系.此外,脑机接口研究中开发的针对SSVEP的算法也许可引入视觉选择性注意研究中.     

视感知激励——多视觉线索集成的贝叶斯方法与应用

视觉线索可看作视感知的一类冲激或称为激励. 在贝叶斯估计理论估计的框架内, 通过以概率形式描述视觉线索来研究视感知过程的认知机理, 探索一种多视觉线索信息统计集成方法. 这种方法在计算机视觉尤其是视频分析领域得到了广泛应用. 介绍多视觉线索贝叶斯集成的基本思想和一些最新的研究成果, 结合作者的研究工作讨论在贝叶斯概率模型框架下实现多视觉线索信息统计集成方法及相应的算法, 同时针对复杂背景下视频目标跟踪应用实例和多目标跟踪中的目标交错问题, 探讨了多视觉线索信息统计集成与视感知过程的关系, 并提出了多视觉线索贝叶斯集成方法及其应用中需要进一步探讨的新问题.     

绿色对道德加工的影响及其双向隐喻

道德具身理论从感知觉的角度来建构道德加工的心理机制.本研究从视觉感知出发,旨在探究绿色感知与抽象道德概念之间的隐喻联结及其双向性.实验1采用道德Stroop任务,发现与其他5种彩色相比,被试对绿色及相近颜色的道德词的判断更快、对不道德词的判断更慢,提示绿色与道德概念存在隐喻联结.实验2采用词汇翻译任务,发现与蓝色相比,人们更少地将绿色的希腊词和不道德含义相匹配,证明绿色感知能直接影响道德概念的语义加工.实验3采用颜色匹配任务,发现与蓝色相比,人们在判断绿色不道德词的颜色时,其反应时显著延长,表明道德语义加工能影响绿色感知.本研究证明,绿色与道德概念存在隐喻联结且具有双向性,揭示了视知觉加工与抽象道德加工的潜在关联.     

组块破解形态顿悟的脑认知机理

组块破解是把过去经验中形成的完整的认知组块分解成基本元素并加以重组和利用,它是一种能够获得顿悟的创造性思维过程.自从理论心理学家Ohlsson S.于20世纪80年代提出组块破解概念以来,关于组块破解的认知与神经机制研究已经开展了30余年.迄今,组块破解形态顿悟的脑认知机理已经基本被探索清楚,主要发现有:(1)组块破解具有"突发性"、"直指性"等典型的顿悟属性;(2)组块破解是在知觉水平上发生的特殊形态顿悟,初级视觉皮层和高级视觉皮层的活动存在"失协性",背侧视觉通路和腹侧视觉通路的活动具有"协同性";(3)阻碍组块破解形态顿悟发生的障碍有多重,多重障碍源还会产生"叠加放大效应",不仅增强了腹侧视觉通路和背侧视觉通路的调控连结,而且也增强了腹侧视觉通路终端到背侧视觉通路终端之间的调控连结;(4)组块破解形态顿悟是大脑左右半球协同作用的产物,"蔡格尼克效应"存在右半球偏侧性;(5)组块破解形态顿悟是意识与无意识的综合体,或许新颖性加工是无意识的、有效性加工是有意识的,又或许酝酿期是无意识的、而顿悟期和验证期是有意识的.     

视错觉中的“反常性误用效应”研究

实验测量Hering错觉图形中间两条平行线上某些点的显现深度和两平行线在相应点的视觉距离,发现显现深度越大处两平行线的视觉距离越小;而且,相对显现深度与两平行线之间距离的视错觉相对误差成反比.这恰好与常性误用说的推断相反.作者给出了可能的解释并认为存在“反常性误用效应”.常性误用效应和“反常性误用效应”得到的显现深度与错觉变形的关系相反,但两种错觉转化时,视知觉保持守恒.     

科学家发现多巴胺能神经元可调节感官知觉

正德国科学家通过开发一种体内钙成像的3D成像新方法,发现多巴胺能神经元(DAN)可以敏锐地调节感官知觉,从而使动物的行为决策适应其内部行为状态。研究显示,动物的运动不仅激活了多巴胺能神经元,而且激活了大脑中与运动本身无关的其他区域,     

自旋为1的玻色-爱因斯凝聚态在空腔中表现出强的物质-波动双稳态

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室张卫平研究组与合作者,研究了弥散于单向环形空腔中自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚态物质的物质-光双稳态特性.他们发现,     

非退化双光子放大器的理论探讨

一、引言自从Sorokin,Braslau和Prokhorow提出双光子受激放大以来,在这方面已作了不少工作。近几年来,双光子放大器、双光子激光器、双光子双稳态,无论在理论上还是在实验上都有了相当大的进展。本文用Grischkowsky、Narducci和詹达三采用的方法,讨论了长脉冲和短脉冲情况下的双光子增益公式。