利用区别性特征模型解释汉字的视觉识别过程

利用区别性特征模型解释汉字的视觉识别过程

摘要汉字的识别是一项复杂的心理过程，受到各种因素的影响，例如汉字的笔画数、部件数、频率以及字型等等。在三种传统的认知模型中，区别性特征模型是最适合用来解释汉字的识别过程的，本文将就此展开论述。

关键词汉字识别区别性特征模型笔画数部件字频

1 引言

中华汉字博大精深，其数量庞大，组合复杂，且没有十分固定的语法规则，使用方式较为随意多变。研究人对这样一种文字的视觉识别过程，无论是在认知心理学领域还是对于汉字的智能识别领域都是十分必要的。

2 三种认知模型及其特点

2.1 模板匹配模型

在对汉字的识别中，有三种模型可以解释汉字的知觉过程：模板匹配模型、原型模型和区别性特征模型。

模板匹配模型认为，在长时记忆中，储存着许多外部模式的图样，称作模板，它们与外部模式有着一一对应的关系。当刺激作用于视网膜时，会被准确地传输到大脑中枢，并与所有的模板进行匹配，认知系统会认为刺激与匹配程度最高的模板相同。识别汉字时，刺激的汉字与脑中储存的汉字的模板相对应，如果一致则识别出该汉字，否则不能识别出该汉字。

2.2 原型匹配模型

原型匹配理论认为，人的记忆中存储的不是与外部模式有一一对应关系的模板，而是原型。原型是对事物形象的一种概括的心理表征，反映一类事物的基本特征。在进行原型匹配的时候，需要把复杂对象的结构进行拆分，拆分成简单的形状，通过对部件的原型进行匹配，以达到识别对象的目的。这种比对不需要严格的准确匹配，只需近似匹配即可。即使某一范畴的客体之间存在外形、大小等方面的差异，所有这些客体可以通过原型匹配得到识别。在汉字识别过程中，把汉字分解为各种各种的组成部分，然后与脑中储存的原型进行匹配。2.3 区别性特征模型

区别性特征模型认为，该理论认为模式是由若干元素或成分按一定关系构成的，这些元素或成分称为“特征”，特征间的关系也称为特征。特征分析理论认为所有复杂的刺激都是

由一些可以区分的、相互分离的特征组成。各种模式是以分解后的一些特征形式来表征和储存的。进行识别的时候，需要抽取刺激的特征，并将其与记忆中的各种模式的特征进行比较和匹配。特征匹配模型强调的是特征、区别的分析。成功与否决定于刺激的可分解性。应用到汉字上来说就是，识别汉字时是通过识别汉字中的组成部分并且组成部分的位置关系等，由此来识别汉字。

2.4 三种模型的适用性

模板匹配模型要求刺激与模板在细节上完全一致，否则将无法识别，这显然是行不通的，汉字有各种字体、字号，每个人的书写方式也大不相同，如果通过单一的一套模板来识别汉字，一定会出现许多错误，这与事实不符。而且，根据模板匹配模型，无论是什么汉字，其识别过程是一样的，识别需要的时间也应该一致，这与事实是不相符的。

原型模型解决了细微差别导致不能识别的矛盾，但是，根据原型模型，人对汉字的识别仍然需要大量的原型储存在长时记忆中，这种模型对于汉字识别，效率非常的低下。

与汉字的视觉识别最相符的模型是区别性特征模型，我们都知道汉字的基本部件是笔画，更高级的部件是偏旁部首，这些与区别性特征模型中的“特征”概念是相符的。本文后续的部分将对如何利用区别性特征模型解释汉字的视觉识别进行探讨。

3 区别性特征模型在汉字识别中的应用

汉字种类繁多，但是其结构遵循一定的规律。从组成来看，汉字可以拆分成笔画或部件（偏旁部首）；从结构来看，汉字分为独体字和由多个独体字或偏旁组成的合体字；从出现频率上，又可分为低频字和高频字。要利用区别性特征模型解释汉字的识别过程，那么该模型需能解释识别上述各类汉字所产生的效应。

按照区别性特征模型，需要将汉字分解成一些“特征”。根据我们的日常经验，将汉字分解，可以得到笔画，或者部件。区别性特征模型从部件开始识别汉字，如果“笔画”“部件”的确是汉字的识别特征，那么理论上应该观察到部件数效应，即，部件越多的汉字识别时将越长。有许多研究证据支持了这一点，喻柏林等[1]采用命名识别法，发现在2至15画的范围内，汉字的命名反应时随笔画数的增加呈台阶状上升趋势；张武田等[2]发现在高频字当中存在笔画数效应；彭聃龄等[3]采用命名作业和真假字判断作业也发现有显著的笔画数效应。

汉字的识别用时还受到其他因素的影响，例如，独体字由笔画直接构成，而合体字由多个独体字构成，它们的识别过程应该有所差别，另外，汉字出现的频率对其识别也应该会产

生影响。肖崇好等人[4]将独体字中除去点、钩、提、短的横竖撇捺以外的其它笔画作为该汉字的框架笔画，把每个独体字的结构分为框架结构和非框架结构。研究结果发现，在速示条件下，独体汉字的识别从识别笔画开始。经提取框架结构后，才完成识别过程。与“框架结构”的观点相类似，沈模卫，朱祖样[5,6]的研究结果也表明，在含有十或口的独体汉字中，“十”与“口”是该类汉字的突出视觉特征。这些都支持了利用区别性特征模型解释汉字识别的理论。

但是特征分析理论并不能完全解释汉字识别过程中的各种现象。如笔画、部件和字频的关系还没有研究清楚，有的研究发现存在笔画或部件和字频的交互作用[2,3]，有的研究则没有发现[1,7]。

正文字数：1919

参考文献：

[1]喻柏林,曹河圻.汉字识别中的笔画数效应新探——兼论字频效应.心理学报，1992.24(2):120-126.

[2]张武田,冯琦.关于汉字识别加工单位的研究.心理学报,1992.2,1(4):379-399.

[3]彭聃龄,王春藏.汉字加工的基本单元：来自笔画数效应和部件效应的研究.心理学报,1997.29(1):8-15.

[4]肖崇好,黄希庭.汉字独体字识别中的框架结构效应.心理科学.1998.21(3):221-225.

[5]沈模卫,朱祖祥.整体汉字字形识别过程探究.应用心理学,1995.1(2):43-48.

[6]沈模卫,朱祖祥.独体汉字的字形相似性研究心理科学．1997,20(5).401-405.

[7]高定国,钟毅平,曾铃娟.字频影响常用汉字认知速度的实验研究.心理科学.1995.18(4):225-229.