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模式识别是人的一种基本认知能力,是人利用客观的环境信息进行高级认知活动的基础。从认知科学的角度来看,模式识别是将模式与模板进行比较,确定它们是否匹配,即两者是否属于同一范畴的加工过程。人类的记忆系统是一个多级结构,它由感觉记忆、短时记忆和长时记忆等几个子记忆系统构成,因此,模式和模板既可能同时贮存在感觉记忆或短时记忆系统,也可能分别贮存在两个不同的子记忆系统当中。
在当前的模式识别研究中,大多数只涉及前者,特别是同时贮存在感觉记忆系统的情形;而对于模式和模板不同时存在于感觉记忆系统的模式识别,即跨记忆系统的模式识别问题,研究者们往往采取回避的态度。而在实际生活中,模式和模板的信息往往不能同时存在于感觉记忆系统中。这是由于,视觉感觉记忆信息维持时间极为短暂,模板和模式先后呈现的时间间隔通常远远超过这段时间,这使得当模式随后呈现时,先于模式呈现的模板的感觉记忆信息已经消失殆尽,不可能与模式同时具有感觉记忆编码。由此可见,模式识别研究不应只涉及模式和模板同在一个子记忆系统中的情况,更应该关注跨记忆系统的模式识别。
然而,由于方法学的困难,这方面的研究至今仍进展缓慢。在视觉感觉记忆系统中,模式信息的维持时间虽然极为短暂,但是总会有部分信息瞬间复制到短时记忆当中,这造成了模式信息会在感觉记忆和短时记忆两个系统中并存。由于难以对并存的两种信息进行鉴别,因此人们无法判别,在模式识别中,大脑所利用的模式信息究竟取自哪个子记忆系统。
为此,本文以“透支法”为基础建立了一种新的鉴别信息的抽样匹配法,并利用这种方法进行了一系列跨记忆系统模式识别问题的研究,取得了如下成果:
1.建立了鉴别信息的抽样匹配法,并确认了该方法在跨记忆系统汉字模式识别研究中的有效性。
2.利用抽样匹配方法,本研究发现了汉字模式识别中的受约束转换和等消耗识别现象:当足够多的信息同时短暂呈现时,转换到短时记忆中的信息量比感觉记忆中的信息量少很多;而且转换到短时记忆中的信息都能被识别。
3.基于上述现象,建立了一个判别汉字识别中信息来源的判据:在汉字模式识别中,当匹配模式的识别量显著多于其转换量时,仅利用匹配模式的短时记忆信息是不可能的,还需直接利用其感觉记忆信息。
4.利用所建立的判据发现,当将所呈现的汉字与短时记忆中的模板进行匹配时,并不需要将汉字从感觉记忆编码转换成短时记忆编码才能进行模式识别,而是可以直接跨感觉记忆系统和短时记忆系统进行匹配。