数量感

测绘学名词

数量感是指快速理解、估计和产生数量, 并对数量进行表征以及理解数量间关系的能力。对刺激的数量信息进行抽取加工而产生数量感, 这是一个快速的并行加工过程。数量的加工能力有其神经基础。

简介

数量感是指快速理解、估计和产生数量, 并对数量进行表征以及理解数量间关系的能力。对刺激的数量信息进行抽取加工而产生数量感, 这是一个快速的并行加工过程。数量的加工能力有其神经基础。例如, 动物实验发现, 猴脑中存在对特定数量值反应的神经元, 而人类的外侧顶内沟区也存在对数值进行反应的神经元。

人和动物均能够对不同刺激物的具体特征进行抽象并直接表征其数量信息。有研究显示, 数量感知并不受刺激的大小、颜色和形状等特征的影响。研究也表明, 数量加工所激活脑区与刺激面积等物理维度所激活的脑区存在特异性。

因此, 数量感知并非完全依赖刺激的物理特征。同时, 还有研究显示,数量感知可能随刺激点之间空间关系的变化而变化。比如, 相对于完全随机分布的刺激点来说, 分布具有规律性或部分聚集在一起的刺激点, 其数量会被低估。此外, 某些非空间的、结构性的因素也会显著影响数量知觉。

例如, 在将两个刺激点用线段连结之后, 观察者倾向于将这两个点表征为同一个客体, 并在此基础上对刺激的数量信息进行加工, 因而对点数的数量感显著下降。总之, 数量感知不会因刺激点的某些自身特征(如大小)的改变而改变, 但会被与刺激点空间分布特征和客体表征有关的因素(如客体连通性)所影响。

数量适应

数量适应是指观察者在知觉上适应刺激数量的过程, 这一过程可以通过考察适应后其数量感知的变化加以揭示。例如, 视野中某些区域对大数进行适应之后会导致该区域的数量感减少, 这种数量感变化会在后续的数量判断中反映出来。Burr 和Ross在视野单侧的圆形区域内呈现400 个点, 让被试适应30 秒之后进行数量判断, 发现被试对数量的估计发生了明显改变。具体地说, 让被试对呈现在适应区域和未适应区域的点子数目进行比较, 结果其适应区域的主观相等点达到未适应区域匹配点数的3 倍左右, 说明对呈现400 点刺激的区域的适应导致数量感出现显著缩减。同样,适应较少的刺激数量会引起数量感的显著增加。

Burr 和Ross认为, 与颜色和形状等特征一样, 数量也可看作是一种初级视觉特征, 视觉系统可以直接进行加工。由于适应性是初级视觉特征的一种典型性质, 因此, 如果数量适应确实是对数量特征的适应, 那么这种适应性就是数量作为一种初级视觉特征的例证之一。

反之, 如果数量适应直接依赖于非数量的刺激特征,不是一种相对独立的数量加工效应, 那么严格说来数量适应只是视觉系统对非数量信息适应的一种反映。以往对数量适应的研究集中于探讨刺激自身特征的变化是否会影响数量适应, 以考察它是基于对刺激数量信息的抽取和独立加工, 还是由对材料的其他信息进行加工和适应所导致。Burr 和Ross改变刺激点的大小、颜色、对比度、形状和朝向等因素进行适应实验, 结果表明上述因素均未对适应量产生影响。但是, Durgin的实验则得出了不同结论。他在视野中设置了左大右小的两个适应区域, 两区域中的刺激点总数一样, 但看起来左边稀疏右边紧密。测试材料为疏密相同、面积相同的两个区域。结果发现, 影响适应的因素是密度特征,而非数量。Durgin据此提出, 数量适应的效应可能是由被试对材料的表面密度等产生适应导致的。

针对这一研究结果, Burr 和Ross指出,在Durgin 的实验中, 视野两侧进行适应的圆区域面积不等, 这可能是造成两侧适应程度不一样的额外变量。Ross 和Burr进一步进行数量判断实验, 将密度变化和数量变化加以分离, 结果表明数量判断可以完全独立于密度特征而进行, 从而证明数量适应和密度适应的独立性。

数量适应争论的焦点

目前, 对于数量适应争论的焦点在于：这一效应是基于对数量的感知而产生的, 还是直接依赖于对刺激的非数量表面信息,（泛指刺激的所有非数量表面特征, 如刺激点大小、颜色、朝向等自身特征, 刺激点间的空间关系及结构性因素等）的加工。对数量适应进行研究, 首先要考察该适应效应和刺激的非数量表面信息之间的关系; 其次, 在证实了数量适应效应和表面信息变化具有相对独立性的基础上,进一步考察该适应效应和(感知到的)数量特征之间的关系。从这两个方面进行研究, 有利于全面地阐述上述问题。前人的相关研究多集中于探讨变化表面信息变量(大小、密度、对比度、形状和颜色等)对数量适应的影响, 以此来考察两者的独立性或相关性。

显然, 在这些研究中, 数量感知作为数量适应过程中的核心环节, 并未被引入到问题中作为单独的变量进行探讨。因此, 本研究将考察数量感知和数量适应之间是否存在对应关系。在刺激材料总数恒定的情况下, 通过变化其非数量表面信息(刺激点大小或组块), 使其对数量感知产生不同的影响, 据此将数量感的变化和表面信息的变化加以区分, 以探讨表面信息、数量感知和数量适应三者之间的关系。

我们假设：如果刺激的非数量表面信息的变化仅在显著影响数量感知的条件下才会对数量适应产生影响, 在不影响到数量感知的条件下对数量适应不产生影响, 那么就可以对上述争论做出回答, 即数量适应是通过对数量信息的抽取(数量感知)产生的适应, 而不是完全依赖于对刺激的非数量表面信息的加工。

总结

总之, 本研究首先探讨非数量表面信息变化对数量感知的影响, 将表面信息变化和数量感知变化加以区分, 然后探讨数量感知和数量适应之间、表面信息和数量适应之间的关系。根据前人研究结果,我们进一步假设：改变刺激点自身的特征信息(如大小)不会影响数量感知和数量适应, 而改变刺激点间的关系特征(如组块)会影响数量感知, 从而也影响数量适应。即数量感知与数量适应有对应关系, 表面信息只有在显著影响到数量感知时才会影响数量适应。

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