23、空间的心理与图形映射解析

空间的心理与图形映射解析

1. 心理空间的概念与模型

在探讨空间相关问题时，心理空间是一个关键的概念。认知地图、认知景观和心理地形等术语反映了一个存在了几个世纪的隐喻——心灵的地理学。心理地图作为认知科学的模板，源于心理学历史上认为连续空间模型对记忆和认知都有用的时期。例如，巴甫洛夫认为大脑是一个联想网络，对刺激的反应唤起可能会激活空间相关的皮质事件，这种扩散激活模型是许多认知神经网络理论的基础，脑成像研究也常支持类似过程位于皮质相邻区域的观点。

然而，空间感知模型的历史与机械模型的历史紧密相连，从暗箱到数字计算机都是如此。视觉的相机模型包括镜头、光圈、胶片（视网膜）以及眼睛的立体排列以解释深度感知，但该模型存在缺陷，因为单眼也能感知深度，而且即使眼睛像立体相机，也不意味着图像以2D图片或3D模型的形式处理和存储。

是否存在心理景观这个问题没有简单答案。一方面，皮质相邻与心理联想之间没有必然联系；另一方面，在回答该问题前需要区分各种感知过程。大多数感知理论假定至少有两个处理阶段：前注意阶段和高级认知阶段。例如，色觉可能可以用度量空间表示，但风险判断则不能。

1.1 前注意过程的空间模型

前注意的视觉和听觉过程似乎是空间的，因为这两个感知系统的主流模型是时空成分模型。在听觉中，时域似乎在频域中被转换和分解；在视觉中，空间域似乎在空间频域中被转换和分解。可以想象像滤波器一样工作的特征检测器，如差分高斯函数（DOG），这类函数用于图像处理等应用中过滤不需要的频率。

这些成分模型符合心理和物理证据。例如，对视网膜和视觉皮质细胞的刺激显示出以刺激部位为中心的圆形兴奋区域，周围环绕着抑制环。不过，时空频率成分模型在局部比全局更适