博士后出站报告

1.95,0.21 (112, 控制条 0.96 (55) 12) 件 实验条 2.09,0.35 (120, 件 1.01 (63) 20) 一 实验条 件 二 实验条 件 三
0.99 (57)
0.75(43)
1.74(100)
3.1
0.99 (57)
0.75(43)
1.74 (100)
实验程序
刺激
+
2000msec
400msec
刺激
2000msec
时间
图1 实验程序.
• 实验结果
四个条件的击中率和正确拒斥率 击中率 条件 g(T, D, n) 13 控制条件 3.1 74.9 5 87.8 13 96.5 5 96.9 正确拒斥率
实验条件一
实验条件二 实验条件三
3.1
4.8 1.3
（续）
• 异类干扰子下的特征搜索
• 干扰子关于垂直轴对称，部分干扰子关于目标对称， 目标搜索是容易的（ Wolfe, et al., 1992a）； • 目标相对于干扰子方位“陡峭的”、“浅的”、“左 倾斜”和“右倾斜”，目标搜索是有效的（ Wolfe, 1998； Wolfe, et al., 1992 ）。
研究目的
• 视觉搜索任务的困难性程度和ERP成分 之间的关系；
• 从脑机制方面检测g(T, D, n)是否是目标 搜索斜率的决定因素
实验研究
• 实验方法
• • • • 被试：14 设备： PIII；视角1010； 刺激： 程序：2（有/无目标）2（5和13两种呈现项目数）11 （11个电极）4（四个条件）被试者内设计，四个条件分 开进行 ERP记录：采样频率500Hz；频带宽度0.1-40Hz 数据分析： 行为数据分析：多因变量线性模型方差分析和一元线性回归分析。 ERP数据分析：时间窗：80-160msec（P1），150-230msec(N1)，220300msec(P2)，280-400msec(N2)，400-700msec (P3)；呈现项目数（5/13）目 标种类（有/无目标）电极（FPZ，FCZ，CPZ，PZ，OZ，F3，F4，CP1， CP2，P3，/ P4），采用多元方差分析每个条件 ；采用多因变量线性模型的方 差分析比较控制条件和实验条件之间差异，有四个因素：呈现项目数（5/13） 目标种类（有/无目标）电极（FPZ，FCZ，CPZ，PZ，OZ，F3，F4，CP1， CP2，P3，/ P4）条件（实验/控制条件）
表1-3 四个条件的感觉敏感性d’
d’ g(T, D, n) 3.1(55) 3.1(63) 4.8 1.3
5
3.06 3.06 3.53 2.87
13
2.42 2.52 4.1 1.38
横坐标 298 338 378 418 458 498 538 578 618 658 698 170 210 250 290 330 370 410 450 490 530 570
• 不同维度的视觉搜索的规律有所区别 （Wolfe, 1998）
（续）
• 在方位维度中，
g (T , D, n) 10
i 1 n
T Di ( T Di ) 2.5 (( Di Dj ) ( Di Dj ))
j 1 i 1
研究目的
• 两个条件在g(T, D, n)值相等时的目标搜 索斜率是否存在差异； • 大的g(T, D, n)值的条件的目标搜索斜率 是否更小，干扰子彼此间的差异是否与 目标搜索斜率成正比 ； • 小的g(T, D, n)值条件的目标搜索斜率是 否更大，目标与干扰子之间的差异是否 与目标搜索斜率成反比 。
图1-5. 四个条件的反应时间对呈现项目数的函数，在右侧方框中的括号里的 两个数据，前一个表示有目标时的目标搜索斜率，后一个表示无目标时的目标 搜索斜率。
反应时间(ms)
讨论
• g(T, D, n)和目标搜索斜率之间的关系
• g(T, D, n) Slopes; g1(T, D, n) = g2(T, D, n) Slope1 = Slope2
博士后研究报告
方位维度的视觉搜索
博士后： 合作导师：
马艳云 博士 傅小兰 教授
2003年8月29日
内容
• 方位维度视觉搜索行为研究 • 方位维度视觉搜索ERP研究 • 结论与进一步研究的建议
1 方位维度视觉搜索行为研究
• • • • • • 方位维度视觉搜索研究概述 问题提出 研究假设 研究目的 实验研究 讨论
74.4
97.7 58.4
88.2
93.4 84.3
97
98.5 88.5
96.9
98.1 96.6
（续）
有目标 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 5 13
无目标
5 呈现项目数
13
g(T, D, n)=1.3 (30.2ms/item, 40.3ms/item) g(T, D, n)=3.1(63° ) (20.5ms/item, 31.2ms/item) g(T, D, n)=3.1(55° ) (15.1ms/item, 24ms/item) g(T, D, n)=4.8 (-0.9ms/item, 7.7ms/item)
纵坐标
图1-6. 小的g(T, D, n)值（除了实验条件二以外）和呈 现项目数为13的被丢失目标的位置。
2 方位维度视觉搜索ERP研究
• • • • 视觉搜索ERP研究概述 研究目的 实验研究 讨论
视觉搜索ERP研究概述
• 视觉搜索引发的N2成分
• 目标与干扰子之间的相似性程度可能影响早期加工的 负成分的波幅（N1和N2）（Harter & Previc，1978； Harter & Guido，1980 ）； • N1波幅在不同困难性程度的视觉搜索任务上无显著性 差异（Vogel & Luck， 2000）； • N2pc（N2，后部相反一侧）成分反映了注意的过滤过 程（Luck & Hillyard，1994a,1994b）； • P2和N2（N2，后部双侧）成分可能关联着知觉加工或 者刺激分析（拒斥干扰子）（Nä tä & Picton，1986； ä nen Ritter, et al.，1983 ）。
（续）
• 视觉搜索引发的P3波幅
• Set size最小--- P3波幅最大, P3波幅(present feature)> P3 波幅(absent feature), P3波幅(present target)> P3波幅 (absent target), P3波幅并没有随着呈现项目数的增加而 增加(Luck & Hillyard, 1990); • P1波幅和N1波幅随着线索范围的增加而分别增加和减 小 ;在头皮的前部和中部，P3波幅随着线索范围的增加 而减小（Luo et, al. 2001；Luo, et al., 2001）; • 更多自信有更大P3波幅（ Johnson，1984，1986； Johnson, et al.，1978；Hillyard，et al.，1971；etc. ）
• 系列搜索
• 反应时间对呈现项目数的函数是单调递增的； • 无目标搜索斜率是有目标搜索斜率的2倍（Stenberg,1966)
（续）
• 有效搜索与无效搜索（Wolfe,1998）
• 有效搜索（efficient search，有目标搜索斜率大约 0msec/item）； • 不很有效搜索（quite efficient search，有目标搜索斜率 大约5-10msec/item）； • 无效搜索（inefficient search，有目标搜索斜率大约2030msec/item）； • 很无效搜索（very inefficient search，有目标搜索斜率» 30msec/item）
• g(T, D, n)与刺激之间的关系
• 控制条件~实验条件二 ： D1-D2 Slopes; • 控制条件~实验条件三： T- DSlopes
g (T , D, n) 10
i 1 n
D ( T D ) 2.5 (( D D ) ( D D ))
T
i i i 1 i j i j j 1
• 垂直方位（90°）的特殊性
• 垂直和水平比倾斜方位的移动光栅在头皮的枕叶产生更强的激活程度 （ Maffei和 Campbell，1970）
（续）
• 低的击中率和高的正确拒斥率
• g(T, D, n) 感觉敏感性d’ • 当目标出现在中心位置时的反应时间最短，当目标出现在边 缘极端位置时的反应时间最长（LaBerge & Brown，1986； etc. ） • 击中的目标形成一个“V”形或“”形（LaBerge, 1983； LaBerge & Brown, 1986；Ma & Shen） • 丢失目标的“斜的椭圆”不一致于“V”形(呈现刺激的时间； 策略） • 在“斜的椭圆”外部和无目标时，被试很可能都按“No”键 • 呈现项目数5处于短时记忆容量（72 ）（Miller，1956） • g(T, D, n)大时，目标突出
3.1
2.27 (130)
1.27,1.52 (73, 87)
0.99 (57)
0.75(43)
0.24 (14)
4.8
0.7 (40)
2.2, 0.45 (126, 26)
1.52 (87)
0.23(13)
1.74 (100)
1.3
刺激
（a）有目标 （b）无目标 图2 控制条件的呈现项目数为5的有目标和无 目标的刺激呈现。
特征搜索。
图 1-2 在 红 色 “ X” 和 蓝 色 “T”中搜索蓝色“X”，这种 搜索称为联合搜索。
方位维度视觉搜索
• 同类干扰子下的特征搜索
• 目标与干扰子之间的方位差异不小于20，有效搜索 （ Wolfe，1994）； • 目标搜索斜率由目标与干扰子之间的差异决定，而与 目标方位无关（Nothdurft,1993;Fahle et al., 2000;etc.）； • 垂直线段与倾斜线段形成不对称性视觉搜索（Treisman, et al., 1988; Wolfe, et al., 1992; etc.）; • 目标与干扰子之间的方位差异为90，目标搜索是非常 有效（ Wolfe, et al., 1999）。
方位维度视觉搜索研究概述
特征整合理论 (Treisman & Gelade, 1980)
视觉搜索
特征搜索
结合性搜索
指导搜索模型 (Wolfe et al., 1989, 1990, 1994, 1996) 相似性理论 (Duncan & Humphrey, 1989)
特征搜索和结合性搜索
图1-1 在红色“X”中搜索 蓝色“X”，这种搜索称为
• 结合性搜索
• 搜索维度内（方位维度方位维度）两个特征结合的目 标比搜索维度间（方位维度颜色维度）两个特征结合 的目标更困难（ Wolfe, et al., 1990；Cohen, et al., 1999）
有效搜索与无效搜索
• 平行搜索
• 把呈现项目中所有干扰子与目标同时加以比较； • 目标搜索斜率应该为0msec/item； • 实际上有目标搜索斜率为10msec/item（Cave & Wolfe, 1990；Treisman & Gelade, 1980；etc.）
实验研究
• 实验方法
• • • • 被试：12 设备：PIII；视角1010； 刺激：方位线段 程序：实验为2（有/无目标）2（呈现项目数5/13）4 （控制条件和三个实验条件）被试内设计。
• 实验结果
四个条件的刺激Fra Baidu bibliotekg(T, D, n)值
条件 目标 (T) 目标与干扰子 目标与干扰 干扰子间差 g(T, D, 差异的绝 子差异的 干扰子 (D1, D2) 异绝对值 对值（Tn)值 绝对值 （D1-D2） D1） （T- D2）
问题提出
• 目标搜索的决定因素
研究假设
• 在数量化维度中，同类干扰子下的特征 搜索（Ma, et al., 2001, 2002)
• 目标搜索斜率由目标与干扰子之间的差异对其干扰子 的比值（C）决定； • 目标大于干扰子时，C0.5，目标搜索属平行加工； • 目标小于干扰子时， C －0.6，目标搜索属平行加工
（续）
• 当辨别目标（判断有无目标）的任务是困难的或者模 糊的，P3潜伏期将延长（Andreassi & Jusczcak，1984； McCarthy & Donchin，1981）； • Fitzgerald和Picton（1983）也发现当辨别任务的困难性 程度增加时的P3潜伏期延长与其波幅降低。