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人对事物进行分类感知的基本原理(3)

2019年1月21日  来源:认知维度 作者: 提供人:liliros@57......

从认知的特征组合分化机制可以推导出,基于局部特征来识别一件事物的关键,在于是否有明确的信息与该特征进行关联。从左到右,所显示的特征信息逐渐失去特异性,其线条愈加一般化,与众多潜在对象均可能有交集,个人并不容易判定到底是哪一个。从事物组成要素的局部与整体之间的关系可以看出,一个特征要素越特殊,或是对本体的影响性越大,则局部与整体的相关性通常来说就越高。

事物的局部特征是否特异化,有一种数学的衡量方式,即IDF值。IDF即逆文本频率指数,是用来描述关键词在所有文章中出现的频率,并以此来衡量该词与某个特定文章的相关性。如果一个关键词很少出现,那么它的权重就应该大,而一个关键词经常出现,那么它的权重就应该小,综合计算所有关键词的综合权重,就可以评价这些关键词与某特定文章的相关性,从而实现较为准确的搜索查询。这里面权重实际就对应着特异性,一个关键词只在某一篇文章中出现过,说明这个关键词在该文章中的特异性是比较突出的,而一个关键词在多篇文章中出现过,说明这个词在其中任一篇文章中的特异性不强,它还有其它潜在的相关性,也就是这个关键词出现了分化。基于上述分析,一个视觉对象的局部特征是否特异化,就在于这个局部特征是否只在这个对象当中出现,还是在多个对象当中均出现,其表现与文章和关键词的关系是一致的,因此可以用IDF来进行量化。

此外,一个关键词出现分化,多个关键词组合不一定会出现分化,关键词集合越多,分化的可能性就越小,事物的确定性就越高,这也是为什么同时输入多个关键词进行搜索时搜索呈现结果大幅减少的原因所在。下图展示的是一组特征信号的特定组合而导致的特异化,单元格E中的每个特征都是一般化的,而以某种特定的角度组合之后,就形成一个特异化特征(F)。而当它们打散时,组合方位的不同步或组合要素的不齐全时,就会出现认知问题,一种是特异化不复存在,因为认知系统会把它们当成分割的独立个体,另一种是特异化依然存在,但是无法建立认知关联。在区分不同的个人时,身形和面部特征是相对特异化的,而在面部当中,五官的特异性明显要比脸皮的特异性要强,而五官当中,单独看其中某一个部位时,特异性并不强,以此来区分个人并不容易,但是所有五官组合在一起时,特异性就出现了,这里面的道理是一致的。

人对事物进行分类感知的基本原理(3)

认知系统既能够在单一微观要素信息的同步性上建立认知关联,也能够进一步在更宏观的要素信息的同步性上建立认知关联,这与视皮层的多层网络结构有关,它能够实现要素关系在不同尺度上的同步性校验,从而形成一个关系化、网络化的认知系统。而从认知的组合与分化的基本校验规则,也可以推导出认知的这种特点。认知建立在特征组合之上,分化不是拆解组合特征,而是组合方式的另一种呈现。组合与分化的不断细化和深入,使得认知系统可以辨别不同的事物、不同的类别、事物的共性特征,以及事物的个性特征,并基于局部特征而建立不同事物之间的关联,这种特征之间的交错正是关系网络化的体现

关键特征可以是个性特征,也可以是共性特征的特殊组合方式,各种动物的独特叫声,人的面孔五官等都是典型的关键特征。识别的特征越多,识别的特征组合方式越多,个体所获得的特征之间的联系性就越多,个体的认知就越丰富。而当联系性不确定或消散时,认知就会出现问题。一个汉字盯久了而忽视了线条之间的组合关系时,会有那么一瞬间汉字突然间就不认识了,不管这个汉字平时看起来多么熟悉;一幅画面被过度放大或是过度缩小,都难以认清画面的具体内容。当通过相关性把要素串接起来,对事物的认知就开始明了,而把各子要素之间的相关性剥离时,对事物的认知就趋于虚无,这就是认知的本质

本觉代表一种感觉,丛觉代表一种知觉,感觉是单一的刺激感受,而知觉是本体对多个刺激信息的同步激发,并融合形成一种综合感知,它体现了刺激信息之间的关联性。本觉是趋性的奠基者,丛觉是认知的建构者,因为刺激信息的同步融合,认知有了雏形,并能够在环境信息的不断采集过程中丰富完善。认知建构于相关关系之上,相关是认知的最底层特征,一个能够被认知的对象,一定内含着相关性。一个字母、一个汉字,既有线条的组合相关性,又有内容的指代相关性,还有念读的音频相关性,即使没有明确的内容指代、发音指代,线条组合本身就已经赋予了字符一种相关性,因此它依然能够被独立识别。

任一时刻,至少要保障两路以上信号的同步激活,才能形成有效的认知。同步激活可以基于当前环境输入,也可以基于历史沉淀信息的再唤醒。单路信号通常触发的是无意识的活动,而并不能触发认知。人的感知系统的冗余性(分辨精度)和多样性(感知功能),为信息的组合相关提供了无穷的可能性,巨大的神经元皮层网络,也为编码认知关联提供了无尽的内存池。例如某生命体有100个感受器组构,每个组构能够精确识别一种刺激信息,当这些感受器以任意数量组合时,其组合可能性总共有2^100-1种,这已经是一个天文级数字了(大于10^31),用这些组合做承载,就能建立丰富的关联性认知。一个个体的认知能力是由其感知系统的种类,以及感知系统的可编码映射能力所决定的。对于人类来说,视觉赋予了个人强大的认知能力,仅视网膜感受器就有一亿个,这使得视觉系统具有对巨量的光子集群的强大综合运算处理能力,包括轮廓信息、距离信息、颜色信息、位移信息、亮度信息等,它们能即时生成基于事物轮廓的大量相关关系,加之听觉、可感知纹理的触觉等其它感知系统的同步融合,进而可以实现从多个角度认知环境中的对象及其属性。人体巨量的感受器和丰富的感知系统种类,使得人类能够编码的同步相关信息量难以想象,这种无限可能性为个体认知复杂多变的自然环境提供了重要的底层基础。


分类感知 / 意识

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