關于面孔識別兩種模型的比較

摘要：在面孔識別的理論模型中，Bruce-Young模型和交互激活競爭模型是最重要、影響最深遠的兩個模型。從面孔識別的過程，對兩個模型進行了闡述，并對相異之處進行了比較。

關鍵詞：面孔識別 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，對交往對象的識別很大程度上依靠面孔提供的各種信息。

對面孔識別的各種研究從達爾文的時代就已經(jīng)開始，到20世紀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80年代，Bruce和Young基于大量的行為實驗、日常觀察和臨床結(jié)果提出了非常經(jīng)典的面孔識別加工模型。一直到現(xiàn)在，很多關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，面孔識別是從一個面孔的信息中確認個體身份的認知過程，這個認知過程涉及關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)信息以及個人身份信息等。更加廣義的面孔識別還包括與識別個體身份信息無關的其他信息的加工，如面部孔情的識別等。

Bruce-Young面孔加工模型是其在綜合了之前20多年的多個領域的研究包括理論的和實證的，提出的一個至今仍具廣泛而深刻影響的面孔識別理論模型。該模型描述了面孔識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，在此階段主要對面孔結(jié)構(gòu)特征進行編碼；第二階段為面孔特征的識別階段，主要是對面孔的非結(jié)構(gòu)特征（如面孔的表情等）以及面孔所蘊含的身份信息（如年齡、社會地位等）等進行處理和編碼。

第一個階段即結(jié)構(gòu)編碼階段，對面孔的知覺結(jié)構(gòu)進行編碼，分析面孔的結(jié)構(gòu)特征與及空間結(jié)構(gòu)，從而對面孔進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平行的處理單元組成，主要依據(jù)面孔的特征進行加工；另一條是熟悉面孔的識別通道，有面孔識別單元、個體特征單元和名字產(chǎn)生單元三個串行的處理過程，主要負責對結(jié)構(gòu)編碼后的面孔與存儲在面孔識別單元里的面孔的表征進行比較，當特征相匹配時就會激活相應的個體特征單元并且獲得相關的面孔語義記憶，從而最終完成對面孔的識別。

二、交互激活競爭模型

Burton等人（1990）首次提出面孔識別的交互激活競爭（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。這類模型的一個特點就是可以同通過計算機進行動態(tài)模擬與測試。

這類模型由一些集合組成，這些集合又包括很多單元，比如面孔識別單元、個體特征單元等。每個集合中的單元被抑制性的聯(lián)結(jié)兩兩相連。各個集合間的相關聯(lián)的單元又被興奮性的聯(lián)結(jié)相連?？梢钥闯?，所有集合間的連接是雙向的，但這兩個方向的強度卻不一定相等。當有刺激輸入是，模型中的單元就會被激活，這些激活會沿著集合間的興奮性連接傳導下去，經(jīng)過一定周期的衰減，各個單元的激活水平會傾向于穩(wěn)定。

以對面孔熟悉度的判定為例，這類模型的解釋是對面孔熟悉度的判定是通過面孔識別單元傳遞到特征單元并引起激活，從而實現(xiàn)對面孔熟悉度的判定。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面孔的識別。在IAC模型只能怪，個體特征單元是多種通道的中心，是進入語義系統(tǒng)的切入點，而面孔識別單元是一個單通道的節(jié)點，是對面孔的特征信息進行初級加工的地方。

三、兩種模型的比較

Burton等的IAC模型是對Bruce-Young模型的微觀結(jié)構(gòu)的進一步探討，并對其宏觀結(jié)構(gòu)進行了一定的調(diào)整。雖然后來出現(xiàn)了多個版本，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獨立的組件或集合中進行。

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

IAC模型中，個體特征和語義信息單元被假定為兩個集合。名字和其他信息一樣，都出儲存在語義信息單元里，也就是說名字并不是一個獨立的組件。

兩個面孔識別模型的另一不同之處，是關于面孔熟悉性產(chǎn)生的。簡單來說，Bruce-Young模型認為是在面孔識別單元，而IAC模型認為是在個體特征集合里。

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