三种认知模型

模板匹配模型、原型模型和区别性特征模型各自如何解释汉字的知觉过程？什么样的实验证据能够支持或反对这些模型？

罗文翰 00911060 生命科学学院

模型概述：

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，在长期记忆中，储存着许多外部模式的“袖珍副本”，称作模板。它们与外部模式有着一一对应的关系。当一个刺激作用于人的感官时，刺激信息便被拿来与记忆中的各种模板一一比对，认为刺激与匹配程度最高的模板相同。汉字识别时，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。由此我们可以知道，无论是什么汉字，其识别过程是一样的，使用的时间应该一致。

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。

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。

实验证据：

在一项对汉字觉知模型的研究中（关于汉字加工单位的研究张武田冯玲），研究者发现汉字中高频字和低频子、笔画多和笔画少对于笔画多对被试对识别时间和识别正确率有影

响，一般来说，高频字识别时间比低频短、笔画多的自识别比笔画少需要识别的时间长。由此可见，这实验并不支持模板匹配模型，因为模板匹配模型识别是时间应该差不多，并且会占用大量认知资源，因此不会大规模用于汉字的识别中，我个人认为可能在某些非常简单的“部件字”中会使用如此模板匹配模型比如“一”“十”。这个实验还证明了比划的增多和识别的时间并不是线性的，而且识别时间很大程度上与汉字的部件个数有关，所以很可能在汉字识别的时候是一个个部件来识别的,支持原型模型，但是在低频字的实验研究中，并不遵循上述的理论，似乎是与笔画有关，这并不支持原型模型。

在另一项研究中（汉字认知过程中整字对部件的影响）证明，在汉字的觉知过程中，汉字中的结构会对识别时间有影响，是区别性特征的一种实验证据支持，字劣效应和字优效应还有字的整体结合力都证明了识别字体的时候与字体的结构有关。具体的说，不同字体：例如字的上下结构，左右结构等对字体的识别是有影响的，同时这篇文章也证明字体的识别与字中的部件有关，也支持原型模型。见下图：

总结

汉字的识别中，可能不是一种单一的模型可以解释的，可能是涉及多种模型共用，这也说明的汉字的复杂性和人脑中识别方式的多样性。

参考文献：

张武田冯玲关于汉字加工单位的研究心理学报No.4 1992

罗艳琳王鹏汉字认知过程中整字对部件的影响心理学报2010, Vol. 42, No.6, 683?694