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欧洲视知觉会议( ECVP )简介

欧洲视知觉会议( ECVP )简介. 欧洲视知觉会议 (European Conference on Visual Perception; ECVP) 为一年一度国际性视知觉科学界的盛会,每年暑假于欧洲不同城市举办。 会议讨论的议题包括:. 知觉组织的作用 脸孔与物体辨识 运动知觉 色彩知觉 空间知觉 自然景象知觉 双眼视觉 注意力 大脑显影技术 知觉和动作间的关系. 不同空间频率的神经过滤器模型. 欧洲视知觉会议 ( ECVP ) 简介. 最早的会议是 1978 年举行的。 70 年代 后期,视觉研究有了巨大的发展。视

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欧洲视知觉会议( ECVP )简介

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Presentation Transcript


  1. 欧洲视知觉会议(ECVP)简介 欧洲视知觉会议(European Conference on Visual Perception; ECVP) 为一年一度国际性视知觉科学界的盛会,每年暑假于欧洲不同城市举办。 会议讨论的议题包括: • 知觉组织的作用 • 脸孔与物体辨识 • 运动知觉 • 色彩知觉 • 空间知觉 • 自然景象知觉 • 双眼视觉 • 注意力 • 大脑显影技术 • 知觉和动作间的关系

  2. 不同空间频率的神经过滤器模型 欧洲视知觉会议(ECVP)简介 最早的会议是1978年举行的。70年代 后期,视觉研究有了巨大的发展。视 觉与光学研究学会(ARVO—Association for research in Vision and Ophthalmology)年会是专门从事视 知觉研究的会议,以克服战后的各国 间的学术隔绝。于是在经过长期准备 后,1978年三月欧洲一些视觉科学家 在德国中部马尔堡开始第一次会议。 会议受到西德研究委员会、英国实验 心理学会、美国军队行为及社会科学 研究所、美国空军科学研究办公室支 助,中心议题是空间频率通道和视 觉剥夺。会议十分成功。那时计算机 等设备和数字技术刚用到视觉研究方面, 会上以研究空间频率著名的F. Cambell 教授展现了女王伊莉莎白二世的数字图像。

  3. 欧洲视知觉会议(ECVP)简介 1979年九月下一届会议在Noordwijkerhout召开,并被正式命名 为ECVP(Eropean Conference on Visual Perception)。会议 的学术亮点是从Edmund Roll实验室来的年青研究生David Perrett 报告他们在猴子内颞(IT-)皮层发现面孔细胞。 这引起了轰动!面孔细胞,也称为祖母细胞, 指单一细胞能对祖母的脸发放,是神经生理 学界和视觉研究引起多次重大争论的非常重 要的理论问题。最初是由美国生理学家J.Y. Lettvin1969年在一次讲课中为了形象化说 明大脑中视觉信息的加工过程提出的 一个重要概念。

  4. 欧洲视知觉会议(ECVP)简介 祖母细胞一经提出就受到相当多的批评。但是神经生理学家如C.Koch, C.G.Gross等却几十年如一日坚持用生理实验来证实脑中确实存在能对复杂图像反应的细胞。虽然用微电极做的大量实验事实证实人脑和高等哺乳动物脑中确实存在对手脸等复杂图形反应的 ccccccccccccccccccccccc细胞,但由于从理论上一bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb些问题没有澄清,大部分vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv科学家仍然不敢公开支持vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv祖母细胞论。 最近因为美国加州理工学院R.Quiroga等发现癫痫病人中颞叶(MTL)有细胞对 美国影星珍尼弗 安妮斯顿的不同照片反应(nature,435 23 June 2005), 这个问题又重新引起学术界的兴趣。

  5. 欧洲视知觉会议(ECVP)简介 1982年ECVP上的会议摘要作为世界著名期刊知觉杂志的 附录出版。随着时间的消逝,科学的进步,脑成象技术 的大量使用视觉研究从低层次向认知科学靠近。但ECVP 不断与时俱进,除了上面关于祖母细胞的实验报告外, 视觉研究中不少重大成果和新人最初也都是先在ECVP露 面的。从79年至今,ECVP已经正式举办了28次会议。 ECVP可谓世界上最高级的视知觉研究年度盛会!

  6. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 2001年 8月26-30日,第24届欧洲视知觉 会议于土耳其爱琴海边的度假胜地库莎 达西(Kusadasi)举行,注册与会者共计来 自23个国家约四百人,其中以英国与美国 的参与者居冠,地处亚洲的日本也有将近 五十人参加。

  7. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) • 会议安排了四整天的议程。每天由早上九点到中午十二点半,下午四点到六点是 • 两个平行进行的座谈会与口头报告,另有一个墙报展示厅(整天展示当天的墙报)。 • 口头报告与墙报展示包括: • 色彩 • 亮度 • 自然景象 • 三度空间形状 • 运动 • 注意力 • 脸孔辨识 • 深度知觉 • 眼动 • 视觉皮质 • 较高级的议题如学习、记忆与阅读 • 大会安排的特定主题的讨论会则包括特征整合(feature integration)、 • 三度空间形状(3-D shape)、大脑造影(brain imaging) • 与自然影像(natural scene)等。

  8. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告一: 英国剑桥大学著名的英国生理学家Dr. Horace Barlow所提供的大会演讲: From single units to population codes and back again。Dr. Barlow 提出了侧抑制机制,发现了对运动方向敏感的细胞等,而最重要的是他 以数学量化模型解释生理数据,特别是提出单一细胞本身便具有足够能力 处理外在复杂刺激。因此,虽然他并非提出「祖母细胞」(grandmother cell)名称的第一人,但却是捍卫此立场最力之人,因此通常一提到祖母细胞 便令人想到Barlow。

  9. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告一: 所谓「祖母细胞」其实是一种简化的说法,指的是单一个细胞 便能处理复杂的刺激,因此若这个细胞有反应便代表「看见了」 祖母的脸。也就是说,单一细胞的敏感度与分歧性已足以解释 各种感觉经验,而不需涉及一大群细胞的平均反应(Single units are sufficiently diverse, subtle, and sensitive to explain sensory experiences and measured sensory performances, without extensive averaging of the responses of many units)。 七零年代左右,由Sherrington, Lashley, Pribram等人率先 由多细胞活动与脑电波等种种证据来源,提出反对单一细胞即 可特化处理的观点。过去三十年来,多细胞同时记录的数据以 及各种脑电波与造影数据等等,也都显示大脑的功能单位应该 不是单一细胞,而是一群多细胞的合成反应。

  10. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告一: 针对此,Barlow提出两个主要的反驳论点:首先是经由几项单细胞的数据 计算,可以得知单细胞的敏感度要比一群细胞高上千倍,而且来自各种细 胞内的纪录(intracellular recording)也显示,单一细胞的可适性相当大, 可与有机体整体知觉所得互相匹配。其次则是举出反对由一群细胞分散表 征(distributed representation)的理由,在于举凡与需要记录次数或机 率有关的行为(如增强学习、侦测事件之间的关连、与习惯化等),是不 可能藉由一群没有符号意义的单元来处理。这是由于涉及机率便必须计数 (count),但分布式的表征并没有特定的相符事件,因此无法计数。要达到 能够计数的目标,便必须在单一细胞的层次便能指涉特定事件,如一张祖 母的脸。Barlow并开玩笑地说,后悔当时选用「祖母细胞」此一名称。大多 数人并不时常看到祖母,也许甚至没看过,因此其原意容易被曲解。就熟悉 性造成单一细胞能对应复杂刺激而言,「母亲细胞」也许方为较好的称呼。

  11. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告二: 澳洲学者Dr. John Ross的讨论会。Dr. Ross毕业于澳洲雪梨大学, 博士学位则是在美国的普林斯顿大学获得。除了视觉之外,他还擅长 数理心理学与记忆的研究,并认为若只有先了解视知觉的运作机制, 才能了解记忆。在视觉研究方面,他专注的主题包括立体视觉、运动 知觉与动眼机制等,著名的发现包括: 若两眼的讯号有时间上的差 异,则会使得一个在平面上 左右摆动的钟摆看成三度空 间的旋转。 虽然他的研究相当量化,却教导学生 不要太相信统计,应该要相信自己的 眼睛与直觉。他最近的研究焦点在于 形状与运动知觉的关系方面。

  12. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告二: 过去有关运动知觉的探讨由二度空间随机点 运动进展到三度空间的光流(optical flow), 但多半以随机点运动来显示形状知觉应该在 运动知觉之后才出现。也有些是探讨纯粹运 动知觉的问题,认为形状与运动应该属于两 套独立的系统。神经生理研究所描绘出来的 两大路径:主司运动与位置的背侧路径 (dorsal pathway)与主司形状的腹侧路径 (ventral pathway),也通常隐含此二路径 相对的独立性质。 然而Dr. Ross的研究却显示形状知觉会影响整体的运动知觉。他采 用具有整体同心圆或线性等形状的随机点图形(称为Glass pattern), 将这些点做随机的运动,结果可看出整体的运动,而若为没有整体 形状的随机乱点做随机运动则看不出任何整体运动的型态。其它研 究者利用人类大脑造影和动物电生理的方式,则发现这样的运动由 相当下游的大脑区域负责,而且与负责侦测平面的局部运动应 该是由不同的区域负责。

  13. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告三: 来自台湾大学心理学系的涉及到学习、记忆与阅读的两篇墙报,一篇是关于中文单字的辨识历程,另一篇则比较了中文、英文与人脸的相位谱与功率谱之差异。早上墙报展示时,有兴趣来观看者多为日本学者,且有些正在进行相关的汉字研究。而在口头报告时,也有不少欧美学者在场。叶素玲教授在报告中介绍了研究中文的优点,并以其实验室为例,说明两种采用中文字为刺激材料的研究取向。一是将中文字视为视觉影像的一种,探讨其影像辨识历程。由于中文字在造字之初为能达到象形与表意的目标,在笔画、结构、与部件方面有着各种变化,因此可视为具有丰富内涵的视觉刺激。这对视觉研究者而言,应是颇具挑战性的刺激型态。 第二种研究取向则是探讨中文本身作为一种文字系统,在阅读时所经历的历程。中文字若有部件重复的字在快速连续的视觉呈现中出现,则往往重复的部件会被「视而不见」,造成部件的重复视盲,显示在观看中文字时,部件有被独立抽取出来,成为单独的辨识单元。当操弄每个字的呈现时间、重复部件的位置、重复部件为声旁或义旁、整体字形结构等等,发现这些因素都会影响部件的辨识。

  14. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告四: 替中世纪阿拉伯学者Alhazen (965-1039AD) 平反的四场演讲。在目前的视知觉专著中,要 到研究所的程度才会在科学史中提到Alhazen, 但愈来愈多的来源显示,许多重要的观念早在 他的书籍中已被提出。早期古希腊哲人如柏拉 图认为,人能看到外界景象是由于眼中有火焰 喷出,Alhazen反对此类想法,并以针孔实验证 实了倒立影像可维持其原有的比例与颜色等。 由于当时禁止解剖,因此他只能藉由旁敲侧击 的方式来了解视觉,但是他的推测竟然相当接 近当代先进科技所累积的知识。身为阿拉伯人, 他却花了大多数时间在埃及的开罗教书,生平 著作达两百本左右的书籍(皆为手抄本),内 容涵盖物理、光学、数学、视知觉等等。十三世纪之后有相当多的书籍谈论光学,但许多都不脱Alhazen原先讲述的范围。在视知觉方面,他曾提出左眼与右眼所见不同(之后达文西也曾提出此现象,后经哈佛大学Ken Nakayama重提,现在一般称为达文西立体视觉),并指出许多双眼视觉的观念,如两眼网膜的对应点、horopter、双重影像等等,奠定了立体视觉的基础。

  15. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告四: Alhazen在视知觉方面的贡献没有受到 应有的重视,因此许多重要的理论都被 归诸于后代的学者。这场讨论会中,四 位特定领域的专家受大会所邀,就Alhazen 在那个领域的贡献提出证据,以确立他 应有的地位。例如在伊斯坦堡博物馆所 收藏的Alhazen的著作、他著作中的文字 与绘图、以及他当时所使用的仪器设备 等等。由于他的著作在1527AD被翻译成 拉丁文,1989AD被翻译成英文, 而此两版翻译也有些出入,也 因此究竟被认为有特定创见的 后世学者是否有些概念得自 Alhazen,取决于他们对这两 本书籍的接触程度。

  16. 第24届欧洲视知觉会议(2001年) 专题报告四: 至于Alhazen重要的发现或理论,可列举出来的例如后来归功于1950年代 J.J. Gibson的空间知觉理论(Gibson’s ground theory of space perception), Alhazen早在1039年便已经提出。而且已经对月亮错觉(地平线端的月亮 看起来比上空的月亮大)此现象提出今日一般采用的适切的解释。不仅如 此,在他书中也包括了一些较高层次的议题,如注意力与过去经验的影响 等。大会的最后一场演讲是由哈佛大学的Dr. Patrick Cavanagh做总结。 他指出:过去大家认为德国的Helmholtz是视知觉领域的开拓者,但是经由 他的考证,Helmholtz提出的无意识推论(unconscious inference),Alhazen 在其书中早已提出,且两人的用语雷同性相当高。关于这点,当场有学者 替Helmholtz辩护,并认为Alhazen书的英译版本在Helmholtz之后的1989年 才出版,因此应该比较1572年的拉丁译本,方能确定有多少是翻译者自己 的解释。最后,Cavanagh认为应该将Alhazen视为视觉科学的垫基者,并 呼吁所有在场的学者们,在撰写教科书时应该要给予他应有的评价与地位。

  17. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 2002年8月25日-29日,第25届欧洲视知觉 会议于苏格兰的工业重镇格拉斯哥(Glasgow) 举行,共计有570篇论文发表,皆可于重要的 视觉期刊“Perception”增刊中查询得到。往年 议程的安排都会因地制宜,挑选与举办地有着 地缘关系的重要人物举办座谈、纪念会、或特 别演讲,今年也不例外,分别有David Marr经 典之作《视觉》一书出版20年后的座谈、发明 立体镜的Charles Wheatstone诞辰200年纪念 座谈、以及一年一度的开幕晚场演讲由Michael Morgan担纲(Marr、Wheatstone、与Morgan 三者皆为英国人)。五天的议程中,除了第一 天的座谈会与大会开幕演讲之外,其余四天都 排满了早上及下午各两场两个平行进行的座谈 会与口头报告,以及两边平行进行的墙报展。 内容涵盖了几乎所有视知觉的重要议题,例如 亮度与对比、色彩、运动、立体、眼动、 物体与脸孔辨识、注意力与意识等。

  18. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告一, David Marr的深远影响: 今年在开幕演讲之前便先有一整个下午的特别演讲,主题是纪念二十年前 英年早逝的视觉科学家David Marr (1945 - 1980)。首先由Marr的嫡传弟 子Shimon Ullman做开场白介绍,接着分别由计算视觉与神经生理研究方面 与Marr密切相关的几位重要人物,应大会之邀请做特别演讲。Marr是视觉 科学领域重要的前瞻性人物,他的重要著作《视觉》(Vision)一书出版 于1982年,至今20年来对视知觉领域影响深远,可称是认知科学最重要的 著作之一。他在三十多岁时因血癌过世,此书则在他过世后两年方出版。 因发现DNA双螺旋桨结构而获诺贝尔奖的Francis Crick在其《惊异的假说》 一书中也盛赞Marr的高瞻远瞩,且认为若非Marr英年早逝,应能对视觉科 学做出更多的贡献。《视觉》一书的几个要点不仅在当时相当创新,在今 日看来也还是历久弥新,在视觉领域中几乎是人人必读的经典之作。事实 上,Marr在理论层次的影响还扩及其它认知科学的领域,成为目前大家的 共同语言之一。

  19. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告一, David Marr的深远影响: Marr指出理论应区分解释与分析的三个层次,分别是: 计算理论(computational theory) 算则(algorithm) 与实行(implementation) 以视觉为例,computational theory指的是视觉的理论层次描述,例如提出视觉的 目的或功能是在于辨识物体;algorithm则是描述如何达成辨识物体的机制或程序, 而implementation则是如何在硬件(生理)层次上落实。完整的理论应该包括 三个层次的探讨,而厘清这三个层次可让不同阵营的对谈可对应于特定的层次,不 致流于在不同层次的讨论上各说各话。Marr结合了计算视觉与神经生理,一方面强 调计算视觉研究不能只停留在抽象的运算层次,还必需考虑硬件(视觉生理)的配 合,另一方面也使得神经生理学家在用探针搜寻单一细胞对视觉刺激的反应之时, 也必需有一套完整的理论,作为所有探讨软件与硬件的前导。

  20. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告一, David Marr的深远影响: 自Marr之后,视觉科学的研究发展迅速,使得大家对视觉消息处理 的历程已有较清楚的了解,因此也发现Marr的视觉理论有其不够充 分与不正确之处。例如座谈会中便有几位学者分别就生态演化、计 算视觉与神经生理方面指出Marr理论的不周延之处, 然而,无可否认的,若Marr能多活 二十年(也仅是五十多岁啊!), 以他的聪明睿智,必不会固守其原 先理论(理论本应随着实征资料而 修正),更何况整本书是在他自知 尚未完全成熟的情况下不得不提早 写就的。

  21. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告二,大脑造影(Brain imaging): 功能性大脑造影是近十年来认知科学蓬勃发展的一个领域,对于记忆、 语言与思考等高层次的认知历程而言,可因造影而找到对应的大脑区 域。在视觉领域,由于视觉历程主要为大脑细胞对刺激的处理,而诸 多神经生理的研究针对不同的大脑区域做对单一细胞的电生理纪 录时,已获知许多由下往上历程(bottom-up process)的细节, 甚至对于大脑视觉皮质各区负责哪些刺激的关键处理有着具体 的成果。因此,在九零年代初期,当功能性磁振造影(functional MRI) 技术刚开始兴起时,视觉电生理学者普遍的态度是觉得此技术过于粗糙, 因为只能由造影得知大脑某几区(或某一区)在有机体正在做特定视觉 处理时有较高的活动,然而比起视觉电生理所记录的实时单一细胞活动, 功能性磁振造影能获知的消息量,无论在空间分辨率与时间分辨率方面, 都比单一细胞纪录粗糙的多。

  22. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告二,大脑造影(Brain imaging): 因此,早期的大脑造影技术多半是以视觉生理已有的数据为准则, 以便藉以确认这些新发展的造影技术是没问题的。由于动物实 验才能作单一细胞的记录,而以动物为实验对象,通 常便无法探讨语言与思考等高阶的认知活动,所以高 阶的认知历程便成为大脑造影较能伸展的舞台。正因这 类特质(在视知觉领域,大脑造影多半只能确认单细胞实验的结果), 过去在欧洲视知觉会议中并无特别令人瞩目的大脑造影研究。

  23. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告二,大脑造影(Brain imaging): 然而,随着大脑造影技术的发展以及结合各项技术的聚合方 (例如结合空间分辨率稍高的fMRI与时间分辨率高的脑波纪 录如MEG与ERP等),今年的大脑造影研究有一些令人刮目 相看的成果。有几篇研究已经跳脱了过去只能做确认单细胞 记录的工作,进一步以令人激赏的巧妙设计与逻辑推论,利 用大脑造影在不同情况下所得的数据之比较,来回答神经细 胞间的连结(neural circuit)与机制等问题,并企图回答单 细胞记录所无法回答的问题,例如比较视觉皮质第一区与 第二区的细胞之可能神经网络连结。由此可见,仪器设备 的昂贵精良与否虽然重要,更重要的是优良的研究人才。依此 趋势,大脑造影技术应用于视知觉领域可望有更进一步的突破 发展,让我们拭目以待。

  24. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告三,意识 : 与大脑造影研究者的强烈企图心相同地,今年在人类意识方面的 研究也看到令人惊讶的进展。特别值得一提的是,与Francis Crick 合作研究人类意识多年的加州理工学院学者C. Koch的一篇报告。 他与医生们合作,在癫痫病人做电极植入手术以便记录癫痫发作 部位时,纪录病人大脑MT区域的单一细胞对真实或想象的视觉刺 激之反应。由于这是首遭用人类做单一细胞记录。他采用意识研 究中重要的实验派典,记录了千个以上的单一细胞,发现这些细 胞对特定类别的刺激有反应,例如对人脸有较高的反应。有趣的 是,有一些细胞只对前美国总统柯林顿的照片有强烈的反应(柯 林顿细胞?!)。若令病人想象一些画面,则所得的细胞反应与 呈现真实的图片相同,但若病人没有意识到这些刺激的存在,则 细胞反应下降,可见这些细胞负责主观意识察觉得到的知觉。以 Koch报告时所呈现的壮志雄心,可预期的是,日后将有更多后续 研究朝相同的方向进行。以科学方法研究人类意识的议题进展到 人类单细胞的层次,一方面让人对科学研究的力量与速度产生一 股敬畏之心,然而另一方面,就像是复制羊到复制人的进程一般, 科学研究的无边无界,也不禁令人戒慎恐惧了起来。

  25. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告四,视觉艺术与视知觉 : 这个主题是今年较新的尝试,由大会 特意安排一两场的研讨会,邀请视觉 研究者、哲学家、心理学家等由不同 的角度来探讨视觉艺术与视觉研究之 间的关系。将视觉研究延伸至视觉艺 术领域是这几年的趋势,而这股趋势 随着视觉研究大将Zeki出版《脑内艺 术馆》一书,以及Consciousness期 刊有两期专刊而更兴盛。一些过去相 当硬调的研究者竟也加入此行列,甚 至在著名的期刊Nature发表以视觉研 究角度剖析艺术作品中的视觉效果。 因此这个领域隐然将成为一门未来的 显学之态。

  26. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告四,视觉艺术与视知觉 : 研讨会首先由Nicholas Wade做开场白。 他不仅做视觉研究,近年来更费心于视 觉研究的历史,最近出了一本新书,名 为 “The natural history of vision”, 大会的另一场纪念发明立体镜的Wheatstone 之研讨会也是由他开场介绍Wheatstone的 生平事迹。他以各种旁征博引的范例说明 以下的论证:知觉现象是科学家与艺术家 共同的语言,然而两者却以背道而驰的方 向对待知觉现象。科学家们简化现象,以 达科学研究的目的,而艺术家们繁化现象, 以达审美与愉悦的效果。尽管如此,两者 仍能藉由知觉现象此一共同语言而互相影响 (这个结论与其说是对过去历史的陈述, 不如说是对未来发展的期许)。

  27. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告四,视觉艺术与视知觉 : 维吉尼亚大学心理学系的Kubovy教授,却以 「视觉引发的乐趣」 (“visually driven pleasure”)为题,论证以科学方法研究视觉 艺术是不可能的。他认为艺术可引发因审美 而致的趣味感,而此趣味感的来源主要在于 事后回想事件本身所引起的情绪感受。由于 具有「事后回想」与「主观情绪感受」两种 特质,因此为个人所特有,无法视为一普同 原则而采用科学方法研究之。相对于Kubovy 的悲观,其它几位视觉科学家们却分别以视 觉科学常用的典范来研究绘画作品,如绘画 中的透视法与月亮错觉、欧普艺术中的动态 感来源、以及测量美感经验的阈限值等等。 利物浦大学的Latto教授并分析许多受人欢迎 的绘画作品,发现应有所谓的「审美基本元素」 如水平线与垂直线,而这些审美基本元素必须 有内在视觉系统的对应特性(如视觉皮质细胞 中对水平线与垂直线有特殊反应者居多)方能 引起美感经验等等。

  28. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告五,运动知觉与其它历程(如形状知觉、眼动、与注意力)的关联 : 与往年相同的,运动知觉是视知觉研究的大宗,组织了几场研讨会与演讲, 包括局部运动、整体运动、运动模型、与复杂运动等各种类别。今年较特 殊的是,除了对纯粹运动知觉的探讨之外,还有许多研究扩及运动知觉与 其它历程的关系,例如与眼动之间的关系。早在十九世纪末,著名的 Helmholtz便已对「视觉系统如何从刺激在网膜上影像的移动以及观察者 的眼动这两者之间的关系,来推知究竟外界刺激是否有移动」这点做了清 楚的理论推导与实验验证,然而更精细的区分却要到本世纪才得以彰显。 例如此次大会中有几篇研究显示,平滑式动眼(smooth pursuit)可帮助对 平面上整体运动刺激的侦测,但两眼聚合对焦作用却对在深度方向运动的 刺激之侦测毫无帮助等等。

  29. 第25届欧洲视知觉会议(2002年) 专题报告五,运动知觉与其它历程(如形状知觉、眼动、与注意力)的关联 : 此外,注意力与运动知觉之间的关系,过去多属较高阶的心理学会议的 范围,但目前有些视觉研究者也将注意力的影响纳入他们的运动知觉模 型中,较令人瞩目的是留美华人南加大教授吕宗霖与加大Irvine分校的 George Sperling提出,三阶段运动系统模型中的第三阶段:由注意力所 影响的运动知觉,以及哈佛大学的Patrick Cavanagh所提出的注意力追 踪所导致的运动知觉(今年更扩及与眼动的关联)。他们的两场演讲被 大会安排在一前一后连续进行,看似针锋相对的论点,其实不然。无论 细部的理论差异是否关键,可以确认的是,运动知觉与形状知觉、眼动、 立体知觉与注意力等其它历程都有着密切的关联。当然,研究者早已知 道这些都有关联,但只有当单纯的运动知觉历程达到足够的累积成果, 以及当代的技术足以处理复杂的历程之后,这些复杂历程的探讨才成为 可能。

  30. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 2003年9月1日—5日,第26届欧洲视知觉会议于法国巴黎的Rene Descartes University举行。今年共有645人注册,620人实际 与会。五天的议程共发表了481篇论文,包括157篇口头报告与 324篇墙报。这些发表的论文皆可于重要的视觉期刊 “Perception” 增刊中查询得到。参与人数最多的仍是英国,其次是美国。法 国由于今年是地主国,参与人数跃居第三,仅次于英美两国。 日本、德国、意大利紧接其后,特别是日本,有60人与会,。 台湾共有七人参与。

  31. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 五天的议程中,除了第一天下午的大会开幕演讲与晚上的欢迎 酒会之外,其余四天都排满了早上及下午各两场平行进行的座 谈会与口头报告,以及早上下午各一个小时的墙报展互动时间。 今年大会特别安排了较多场的邀请演讲,与往年较不同的--而 事实上也显示出视知觉领域的最新发展--在于今年的许多邀 请演讲的议题,都强调知觉与动作的关系 (perception and action)、由下往上历程对基础视觉的影响、以及 意识知觉等议题。

  32. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告一,意识知觉的研究: 在第四天下午安排了一场「The experience of seeing」的应邀演讲。 第一场是由英国剑桥大学生理学系的著名生理学家Howard Barlow开 讲,题目是「The need for communicability of conscious experience」。 Barlow早期以提倡有特定细胞处理特定视觉刺激(一般简称「祖母细胞」) 而着称。2001年的ECVP第一天的大会演讲便是由他担纲,在「祖母细胞」 理论已经逐渐式微,而被分布式处理理论 领先的今日,举出有力的证据,独排众议 继续倡导此理论。他今年的演讲采用哲学 思辩(而非举出科学证据)的方法,来论 证有意识的知觉经验,必须藉由语言以达 到沟通交流的需要。他认为,基于语言是 人类沟通的工具,未来的视觉生理学者, 应该将电极由纯粹的视觉区转向语言区, 方能真正了解知觉经验。

  33. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告一,意识知觉的研究: 第二场是加州理工学院的著名学者Shin Shimojo报告。Shimojo是日本人, 虽在美国任教,仍不时关心指导日本的视觉研究发展。近年来他研究多种 感觉的整合,包括视觉、听觉、与触觉。他发现了一种新的错觉:视觉上 只有闪一次的刺激,会因为观察者听到两次声响而误以为视觉闪光有两次。 在他研究此错觉的同时,恰好日本的卡通「神奇宝贝」流行,日本政府大 笔资助他的研究,因此这个研究被昵称为「神奇宝贝计划」(Pokymon project)。 他提出一个重要的问题:近年来大脑造影技术流行,大家似乎一窝蜂地, 做完行为测量后,便补充似地继续以功能性磁振造影(fMRI)或穿透颅骨的电 磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)来左证行为的资料。到 底什么才是有意义的问题,以及该采用什么方式结合这些新技术以回答这些 有意义的问题?他以闪光错觉为例,发现用fMRI可得到当观察者行为上「经验」 到这些错觉时,大脑的相关视觉区域(如V2, V2, 与V3等)的确有激发,就像 是真实看到两次闪光的激发一般。他继续以TMS与MEG等目前即便有fMRI的 实验室也未必有的高科技配备来提供说明。

  34. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告二,注意力的研究: 注意力的议题在今年的会议中跨越了好几场的演讲与墙报展,为当今的 显学之一。自从Moran与 Desimone于1985年在著名的《科学》期刊刊 登了 一篇划时代的《注意力对细胞反应的影响》的研究报告之后,注 意力的研究不再只局限于传统心理学的心理实验法,一些著名的生理与 大脑造影实验室也开始将注意力纳入研究的议题范围。今年注意力的研 究占了共约三天的演讲与墙报展的时间。有一整个下午的时间是应邀演 讲,谈注意力对知觉与决策的影响。六位演讲者分别介绍他们近年来的 研究,他们的观点不一,由注意力作用在早期阶段以增进知觉,到注意 力作用在晚期阶段以改变决定,或甚至注意力本身便是一种最佳化决策, 一直到注意力可以很有弹性的作用以增进知觉或改变决策,依情况而定 等等。虽然观点互异,但有一个共通点是:数理化的模型愈来愈复杂, 而据以左证的实验数据,尤其是生理的技术,则与时精进。这些进展, 使得过去觉得难以定量化的人类注意力,愈来愈朝着硬调科学 (hard science)的路程前进。

  35. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告三,知觉可塑性:学习 晚近的研究发现,知觉的学习以及神经系统的可塑性随着研究技术的进步, 展现出惊人的特性。T. Watanabe (另一位在视觉领域崭露头角而应邀演 讲的日本学者)的系列实验发现,即使刺激特性本身无法被看到,仍显示 出能影响尔后的知觉历程--亦即此类刺激仍能被观察者处理,并达到学习 的效果。Watanabe特别提到:为何他会开始研究「无意识知觉」的学习 历程。一般的潮流是探讨不注意时是否还能学习,而学习的指标是看与 当下目标作业无关的刺激是否仍能影响之后的作业表现。当作业控制得 过于简单,容易流于“因此便有余力注意无关刺激”的批评,而当作业控 制得过于困难,则又易流于“由于作业太难,观察者没有动机做此作业, 转而注意无关刺激”的批评。(这其实一直是以作业难度来控制注意力的 一个困境)。因此他转念一想:何不干脆让无关刺激根本看不到?没想 到仍能发现稳定的学习效果,而也间接印证了过去发现有隐式知觉 (implicit perception)的结论,不同的是他的研究方法更为扎实些。

  36. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告三,知觉可塑性:学习 另一惊人的研究是由以色列的学者Polat所报告。Polat 与其同事Sagi近 十年来针对脉络效果(contextual effect--对目标刺激的侦测会因周围 有与此目标方向共线的刺激而产生促进效果)以及其练习效果进行了一系 列基础的探讨。今年他报告的是,如何将此基础研究的成果应用在弱视病 人身上。弱视眼通常有很差的视觉敏锐度,因此无法看清物体。临床上一 般也认为无法提供有效的治疗。然而若令此类病人做脉络效果的实验,每 天一小时,持续半年,便可有效提高其视觉敏锐度。目前认为脉络效果基 于细胞间的横向连结,而长期练习做此类脉络效果的实验,可能增进细胞 间横向连结的强度,而此点或许正是弱视病患的问题所在。 Dr. Uri Polat

  37. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告三,知觉可塑性:学习 与以上研究互相印证的是,生理上目前已经可以 做到细胞内的电生理记录,并得以观察神经网络 的连结方式。细胞的反应特性会因动物所做任务 的不同而改变(但此细胞所见的刺激是完全一 样的),且此改变可在很短的时间内发生!知觉 学习之快速与全面性实令人讶异。

  38. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告四,多重感官与感觉动作之整合 有关视觉、听觉、与触觉的整合以及知觉与动作之间的关系也是 近年来研究的热潮,此次大会也安排了两场非常精彩的应邀演讲, 一场是基础的神经生理研究,另一场则是神经心理学的研究(第 一次在ECVP安排神经心理学的演讲)。在生理的研究方面,King 发现剥夺视觉并不会影响听觉的定位,但行为上却会观察到视觉 较听觉优势(如腹语术),他的生理数据显示,其实此优势并非 直接作用在听觉上,而是作用在掌管视听整合的大脑区域上。 J. Driver指出甚至连统合视觉、听觉、与触觉的注意力都可找到 一个相对应的大脑皮质区域。此外,生理的证据并不支持过去认为 聋人可能因为听觉皮质缺乏使用,使得视觉皮质细胞扩张领域到听 觉区,因而导致聋人的视觉皮质增大的理论。然而,D. Bavelier 发现聋人对周边视野的注意力的确有较一般人好,也许是因为必须 藉此侦测可能出现的危险所致。

  39. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告四,多重感官与感觉动作之整合 以倡导视觉路径分为「知觉」与「动作」 (而非「何处」与「何物」)著名的Goodale 作了一场相当精采的演讲。他们的受试者在 当今知觉教科书上相当有名:DF,她因脑伤 损及腹侧路径(ventral pathway)而导致无 法辨识物体,例如无法区辨垂直线与水平线。 但是她却可以将物品放入垂直(或水平)的 缺口中,因此提供了无知觉但能做动作的神 经心理学证据。根据神经心理学双重分离 (Double dissociation)的准则,还有一 种病人是背侧路径(dorsal pathway)损伤, 导致能知觉却无法做动作。以上证据显示: 知觉与动作分别在不同的神经路径处理。 这次Goodale更进一步用fMIR检验DF的知觉 与动作,以及腹侧与背侧路径的大脑相对应 活动,直接验证了知觉与动作分开处理的理论。

  40. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 专题报告四,多重感官与感觉动作之整合 神经心理学的研究则探讨忽略症病人的消失(extinction)症状: 为何单一物体出现在损坏的视野区可以辨识,而两视野(包 括无伤的视野)同时出现,坏区的物体则看不见。六篇应邀 演讲分别讨论了此症状的内在机制、时间动态、知觉与动作 的关系、数理模型、以及正常人类似的现象(运动产生的视 盲)等等。可看出的趋势是:基础研究者已渐渐将其触角延 伸至神经心理学的领域。

  41. 第26届欧洲视知觉会议(2003年) 墙报展优胜作品选拔 大会举行首届优秀墙报评比活动,从众多墙报中选出最佳作品, 并给予四百欧元的奖励。由于初次举办,在第四天的会员大会 (business meeting)之时只有56%的投票率,但是由于投票 率已经过半,因此评比活动继续进行。结果是由Cook等人的 作品「The reverse-perspective illusion is not caused by binocular disparity」 得奖。墙报上的汉字「不安神宫」(一 座日本的寺庙之名,神宫本应提供平安,此语为矛盾之词)吸 引与会者的眼球。当观看立体的建筑物模型时,左右摆动头部, 会出现奇特的运动效果,但若透过特殊制作的棱镜观看则此效 果消失,因此Cook认为此错觉与双眼像差无关。此墙报得到九 票,为最高。

  42. 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 2004年8月22日至26日,第二十七届欧洲视知觉会议在匈牙利的布达佩斯举行。五天的议程共发表一百多篇的主题演讲和约四百篇的墙报展,所发表文章的摘要将由期刊Perception编列特刊出版。 这次参加所发表的论文,是延续去年发表的研究主题,因此在壁报展的会场,得到许多去年已有交流的研究学者给予的回馈。会议安排的演讲大部分是两场同时进行,讨论的议题十分丰富,还安排了让与会学者互 相交流的晚间社交活动。

  43. 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告: 第一场演讲探讨左脑的frontaleyefield 究竟在注意力机制上扮演何种功能。 在使用transcranialmagnetic stimulation(TMS)阻断此区域后, 发现受试者无法执行抑制功能, 对于该抑制的刺激无法有效抑制, 使得作业表现变差。 还有一场演讲由Melcher和Vidnyánszky共同发表,探讨注意力 与视觉特征间连结的关系。所谓视觉特征是指物体的不同属性, 例如颜色、线条方向、形状等,这些特征在视觉系统处理早期 分别由不同的路径负责,然而我们所知觉到的却是一个完整的 物体,因此这些分别处理的特征,必然经由某些机制连结,形 成完整物体的表征。

  44. 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告: 自从Goodale和Milner在1992年主张知觉和动作可能由不同的 路径处理,近年来有许多研究使用不同的错觉验证上述理论, 或是进一步探讨两者间的关系。Minini和Wattam-Bell使用斜线 错觉(diagonalillusion),认为此错觉近似于3D的空间表征,较 接近视觉和动作系统所处理的真实外界环境。实验结果发现无 视觉讯息只由动作估计斜线长度时,错误估计最小;加入视觉 讯息后,错误估计变大;只有视觉讯息时,错误估计最大。 另一场有趣的演讲探讨动作与决策间的关系,由Maloney、 Trzcinka、Trommershäuser、和Landy共同发表。2002年 诺贝尔经济学奖得主Kahneman在80年代已经证实人们的 决策过程并不理性,无法只由期望值计算选择最大的获利。

  45. 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告: 以往可能认为认知处理过程是先接收到完整资讯后,再根据这些 资讯选择适当反应,然而上述两篇研究均显示讯息接收与反应 间并非只是单向的关系,而是有更复杂的交互作用。 整个讲座共有8场演讲,提供非常 多证据显示:色彩恒常性并非 只由视网膜层次即可完全解 释,还涉及大脑皮层的处理, 并且与记忆有关。

  46. 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告: Afraz、Najafian、Sanayei、Adibi 和Esteky共同发表的演讲表示,有一 种运动知觉后像称为remotemotionaftereffect, 当适应刺激与测试刺激对应到 视网膜上不同位置时仍有后像 产生,这个现象无法由特定网 膜神经细胞的疲劳加以解释。

  47. 另外一场演讲由vanderSmagt、Heinrich、 Bach和Hoffmann发表,以电生理的方式记 录视觉皮质,发现当适应刺激速度快时, 测试刺激也必需速度快才有运动知觉后像, 显示我们的运动知觉系统至少有两 套速度频道(快、慢)。 讲者认为所谓正常与病态之间为连续性的 关系,并非绝对的二分,研究结果显示运 动知觉后象的大小正比于Raine’s分裂病性 人格量表所得的分数,其中特别与认知-知 觉的子量表有高相关。 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告:

  48. Denis G. Pelli 第27届欧洲视知觉会议(2004年) 专题报告: Pelli、Martelli、Majaj、Chatterjee和Thompson共同发表一场演讲, 试图以物体部件与整体的比例,估算物体的复杂度。讲者首先将指 标定义为整体的面积除以部件的面积,并以此定义计算不同的卡通 剪影、交通号志和人脸等图形,发现一般而言,卡通剪影的指标数 值小于1,交通号志介于1左右,人脸则大于1,显示此指标确实可 以反应图形的复杂度,数值越高则复杂度越高

  49. 第28届欧洲视知觉会议(2005年) 2005年8月22日到26日,第二十八届年会报告则在西班牙北部 海港城 A Coruña举办,为期五天的议程中,大会共安排了37 场invited talk、120场regular talk以及471篇墙报展出, 注册人数814人,人数较去年成长了26%。

  50. 第28届欧洲视知觉会议(2005年) 本会议虽然名为「欧洲」视知觉会议,实则可见世界各国的研究 者共襄盛举。欧洲视知觉会议当然欧洲代表为主,但是亚洲来的 为数也不少,其中日本来的为主,台湾来了两个大学,台大心理 系的叶素琳教授好多年来每年都参加ECVP,她的博士后和博士 现在也常来参加ECVP,水平也不错。香港大学也有论文参加, 国内有三个人参加这个会议,北大心理系主任韩式辉教授和他的 夫人刘丽娟医生(北京同仁医院),以及华中科技大学人工智能 研究所的王天珍教授。韩式辉教授的报告用TMS(repetitive transcranial magnetic stimulation)及ERP(event-related potential) 结合来研究人类顶皮层和视活动的注意力调制。王天珍教授的论文 是研究特殊的立体图对,实验结果说明在一些情况下同时对左右眼 呈现不同图象并不引起一般意义上的竞争,而是简单的重叠或者出 现两图混叠。说明立体视觉、竞争、叠加以及不匹配部分在立体视 觉中的特殊作用都是双眼视觉在不同条件下的特殊表现,而现在关 于体视、竞争、和叠加的模型不少自行其事,应该有一个一致的理 论来统一解释双眼视觉现象。

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