額外講次:知覺哲學

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***這是紅色?! ***這是紅色?!
[[Image: Red1.png | 這是紅色]] [[Image: Red1.png | 這是紅色]]
 +[[Image: Red22.png | 這也是紅色]]
*感質 *感質
**丹尼爾·丹尼特(Daniel Dennett)說 **丹尼爾·丹尼特(Daniel Dennett)說

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目錄

知覺哲學

  • 知覺心理學額外部分

知覺哲學

  • 知覺哲學?
    • 知覺也有哲學?
      • 所有學問始於哲學
      • 知覺心理學者內心的核心
    • 哲學在哪?
      • 最底層的想法
      • 即基本定義
    • 哲學在
      • 哲學家的思想中
  • 哲學家的知覺
    • Qualia 感質
      • 這是紅色?!

這是紅色 這也是紅色

  • 感質
    • 丹尼爾·丹尼特(Daniel Dennett)說
      • 不可言說
        • 它們不能被交流,或者被以除直接經歷外的任何方式傳達
      • 本質的
        • 它們是物質無關的,不因經驗有關的事物改變而改變
      • 私人的
        • 任何對它的人際交流是完全不可能的
      • 可直接或立即理解性
        • 經歷一個感質就是知道自己經歷了這一感質,且知道所有關於這一感質的信息
  • 也就是
    • 如何表達你感受到的紅?
      • 你可以說出來嗎?
    • 物理上是什麼性質?
      • 波長為660nm一定紅嗎?
    • 你感受到紅
      • 別人如何感受?
    • 前前頁的
      • 你一定可以馬上說是紅
  • 但是
    • 彩色知覺中
    • 說:
      • 物理刺激是
        • 可見光
      • 神經生理上
        • 3 cones
      • 心理歷程上
        • 有三原色、也有對立歷程
  • 色彩的知覺
    • 大部分人相同!
      • 因此我們可以用
        • 物理性標準
        • CIE 1931
    • 但是有些人不同
      • 辨色力異常
  • 三種辨色力異常
  • 問題
    • 辨色力異常
      • 在cones上變異
    • 但色彩不是只有在
      • cones發生
    • 應該更後面
      • 知覺經驗發上在腦內
        • 但腦的哪?
        • 如何分佈



  • 色彩理論
    • 旱期說
      • 三原色論(Trichromatic Theory)
      • 對立說(Opponent-Process Theory)
    • 後來
      • (不太說 :p
      • Retinex theory
    • 現代
      • 沒在說
  • 色彩理論?
    • 現在為什麼沒什麼「理論」?
      • 理論...
        • 不是局限在某部分:如receptor或早期神經歷程
        • 不然就是有漏洞:有不少無法解釋的現象(就不僅是例外)

Kitaoka

  • 回到最基本問題
    • 為什麼紅色是紅色?!

如果有人的彩色知覺與可見光光長的關係與你相反....

演化

  • 可能更根本的事
    • 我們的視覺怎麼來的?
    • 生物的器官
      • 都是演化來的
        • 是經歷很長、很長、很長的時間
      • 所以
        • 演化上越近的物種器官越類似
  • 視覺也是演化而來
    • 先看
      • TED 影片
        • 不過有些部分有問題
          • 演化時間不是以百萬年算的,是以億年算
      • 眼睛是演化來的
      • 視覺接受器也是演化來的
      • 視覺神經系統也是演化來的


  • 感光元件的演化
    • 更基本問題
    • 我們動物如何獲得感應光線?
    • 由扁眼蟲來看
      • 光感受器官(photoreceptive organelle)
      • 藍光啟動的腺苷酸環化酶(a blue-light-activated adenylyl cyclase)
        • 環腺苷酸(cAMP)形成
        • 觸發鞭毛拍打模式和細胞運動的改變
      • 就是讓牠有趨光性運動
    • 光接受分子
    • 視黃醛(retinene) → 古菌中之光感應分子
    • 視紫紅質(rhodopsin) → 由視黃醛演變
      • 就在各動物光接受器中
    • 視覺迴圈(visual cycle)
      • 如圖
      • 漂白

以上資料來源

  • 演化的「眼睛」
  • 眼睛的演化
    • 各種眼睛

參見:Gregory, R.L. (1997). Eye and Brain. 5th Ed. Princeton University Press.


  • 我們的視覺演化的特性
    • 以色彩接受器為例
      • 我們基本上是三種cones
        • SML cones
      • 但是比較早演化出來的cones
  • 哺乳類
    • 地球上剛出現哺乳類時
      • 恐龍還是在掌控白天世界
      • 唯有夜晚較有生存空間
      • 原來那麼多cones無助於夜間生存
        • 減少cones 剩餘的空間放rods
        • 只剩兩種 cones 的佔生存優適
  • 靈長目
    • 在此之前演化的哺乳類
    • 靈長目
      • 其中一個cones 突變
        • 約從新世界猴演變成舊世界猴
        • 即約3,000萬年前
      • 結果得到
  • 光感應演化總結
    • 古菌(20億年前或更久以前)
      • 可能有了光感應分子
    • 單細胞動物
      • 可能已經利用光為運動機制
    • 感光色素分子
      • 也大約是差不多時間出現
        • 視紫紅質(rhodopsin) → rods
        • 光視蛋白(Photopsin) → cones
    • 相對於「視紫紅質」,「光視蛋白」
      • 只要改變一個胺基酸
      • 其感光特性(即最佳吸收光譜)會改變
    • 相對於「光視蛋白」,「視紫紅質」
      • 感光敏感度高
      • 相對穩定
    • 因此
      • Rods 對於暗視有利
      • Cones 對於分辨不同光譜有利

知覺研究史

  • Wundt的Structuralism
    • 利用訓練良好的(well-trained)受試者
    • 進行「內省」(introspection)的方法
      • 找尋:感覺、情感、意志、知覺(馮特稱之為統覺)和思維的元素
      • 也試圖了解這些元素與元素如何連結
  • Wundt生平
    • 威廉·馮特(Wilhelm Wundt,1832年8月16日-1920年8月31日)
      • 1855年,畢業於海德堡大學醫學系
      • 1857年,回到海德堡大學擔任生理學講師
      • 1858年,馮·亥姆霍茲(von Helmholtz)創辦了一所生理學研究院,馮特擔任其實驗室助手
      • 1874年,出版《生理心理學原理》
      • 1875年,馮特被萊比錫大學聘為哲學教授
      • 1879年,創建了世界上第一個心理學實驗室
  • 早期的Wundt之影響
    • 讓心理學在學界有一個空間
      • 之前有物理學、化學、生理學、哲學...
      • 心理學的內容遊走在各學科之間
    • 培養眾多後進,如:
      • 卡特爾(James Cattell):美國第一位心理學教授
      • 鐵欽納(Edward Titchener):創立美國第一個心理學實驗室
      • 斯皮爾曼(Charles Spearman):英國心理學家,智力二元論
      • 霍爾(Stanley Hall):美國心理學會創始者
  • 結構主義的功過
      • 建立「內省法」的操作模式
      • 由內省法取得不少資料(相較「心理物理學」增加)
      • 可以與其他科學平起平坐
      • 資料多到不合理(到1940年代估算感知上的元素有4,000以上)
      • 無法如化學,由元素與元素結會成分子...
  • 題外:同一時期另一個心理學
    • 功能主義(functionalism)
      • 詹姆斯(William James, 1842~1910)
        • 美國「第一位」心理學者,著有「心理學原理(Principles of Psychology, 1890)」
          • 其中提到:生理、知覺、意識、情緒、注意力、意念等等現在心理學也會討論的議題(雖然因19世紀之研究為本,在神經生理等資料偏誤難免),是19世紀末到20世紀初美國影響力最大的書
          • 其中也提到「心靈」、「心流」等問題
      • 由有機體之實際功用(即因環境而反應之能力)來看心理之機能形態
  • 在大西洋兩側
    • 結構主義與功能主義
      • 隨著研究成果的累積
      • 發現與他們原先設想不一樣的東西
      • 逐漸「解構」
        • 結構主義 → 完形心理學
        • 功能主義 → 行為主義
    • 因為知覺歷史
      • 以下從完形開始
  • 完形心理學
    • 當初有三個人
      • 韋特墨(Max Wertheimer, 1880 ~ 1943)
      • 科勒(Wolfgang Köhler, 1887 ~ 1967)
      • 考夫卡(Kurt Koffka, 1886 ~ 1941)
        • 1910年夏天,韋特墨在從維也納前往萊茵蘭度假的火車上悟到「似動運動」的重點
        • 中途在法蘭克福下車,在法蘭克福大學與科勒、考夫卡進行心理學實驗
  • Schumann’s Tachistoscope
  • 完形之重點
    • 整體不同於其部件的總和
      • 從Schumann’s tachistoscope實驗
        • 交互呈現垂直與水平之光條
        • 在適當時距下(ISI約60 ~ 200ms)
        • 看起來是來回運動之光條
          • ISI太短 → 同時閃
          • ISI太長 → 交互閃
        • 由以上,他們認為似動運動之知覺不是由垂直/水平的光條加交互閃爍。他們認為時距適當時我們會感受到完整之「運動」
  • 題外話:命運
    • 命運坎坷的格式塔心理學
      • 在德國納粹黨興起,猶太人被迫害
      • 不幸的是韋特墨、考夫卡是猶太人
        • 在1930年代前後逃至美國
        • 雖然科勒不是猶太人,但也不喜納粹作風,也轉往美國
      • 那時的美國,已是行為主義在掌控全局
      • 但是仍然也影響了一些研究人員
  • 完形心理學旁支傳人
    • 吉布森(James Gibson, 1904 ~ 1979)
      • 在1930年代於史密斯學院遇見逃離政治迫害的考夫卡
      • 二次大戰期間服務於美國陸軍航空心理研究所
      • 《視覺世界的知覺》(The Perception of the Visual World)1950
        • 反對當時主流之行為主義
      • 《視知覺生態論》(The Ecological Approach to Visual Perception,1979年)
        • 總結其研究
  • Gibsonian
    • 繼承J. J. Gibson思潮的學者
    • 通常自稱Gibsonian
      • 美國有,日本不少
    • 環境賦使(affordance)
      • 就是他們的中心教條
  • 環境賦使(affordance)
    • Gibson自創用詞
    • 又翻譯成
      • 承擔特質、直觀功能、預設用途、可操作暗示、符擔性、支應性、示能性
        • 指一件物品實際上用來做何用途,或被認為有什麼用途。也就是說在物品的某個方面,具有讓人明顯知道該如何使用它的特性
        • 如門提供「打開」的功能,椅子提供「支撐」的功能
  • Gibsonian的長/短處
      • 大局面、鳥瞰、哲學!
      • 考慮到演化、生態議題
      • 太大了,「打高空」
      • 不易實作
      • 知覺研究、實驗追不到Gibson的思路
  • 曾彗星一樣出現的天才
    • D. Marr(1945 ~ 1980)
      • 英國心理學家和神經科學家
        • 1966年劍橋大學三一學院(Trinity College, Cambridge)取得數學學士學位
        • 1972年獲劍橋大學博士學位,論文:A general theory for cerebral cortex.
          • 以感知器(Perceptron)的概念解釋小腦之神經聯結
        • 1977年獲聘為美國麻省理工學院的心理系教職
  • Computational Theory
    • 由Marr提出,想要統籌整個知覺(甚至整個大腦)的理論
      • 三個層次來分析
        • computational level 計算(理論)層次
          • 系統在處理什麼事、如何、又為何如此處理
        • algorithmic level 算則層次
          • 計算(處理)的具體規則
        • implementational/physical level 硬體層次
          • 實際的硬體(神經系統/電腦程式)的計算
  • Marr實際工作
    • 立體視覺之計算理論與合作算則
      • 計算理論有三種處理階段
        • Raw primal sketch
          • 即邊界偵測之前之網膜影像
        • 2.5D sketch
          • 介於平面網膜影像到腦內(或其他硬體)立體知覺之間之表徵
        • 3D model
          • 腦內(或其他硬體)之立體知覺表徵
        • 依上面之理論,提出算則
  • 合作算則(cooperative algorithm)
    • 依符合計算理論,推出三個規則
      • 相容性(compatibility)
        • 黑點只與黑點對應
      • 唯一性(uniquneness)
        • 基本上一點只與一點對應
      • 平滑性或連續性(continuity)
        • 基本上臨近之點之間像差是不變的
  • 合作算則圖示
  • 計算機模擬結果

資料來源:Marr & Poggio (1976) Science, v.194, 283-287

  • 我做的模擬

資料來源: 中華心理學刊,2011,v53, 1-20

  • 計算理論的困境
    • 問題太複雜
      • 人類知覺(即在大腦之神經歷程)太難
      • 當時之其他硬體(電腦)太弱
        • 我實際模擬,跑一個圖至少要一整天
    • 需要更宏觀的理論
      • 需要真正天才
        • 可惜D. Marr 35歲就血癌去世
        • 後繼真的沒有人可以提出...
    • 1990年後
      • 有更fashion之工具
  • 知覺心理學本身之困境
    • 繼Marr之後,沒有「大理論」出現
      • 40餘年,都在描述或發現「現象」
      • 用一些「小模型」描繪這些現象
      • 累積了一堆現象與模型
        • 但就沒有見到整體
        • 一直在一群瞎子在摸象
  • 知覺哲學again
    • 我們需要思考
      • 我們為什麼有現在的知覺?
      • 其中有關的
        • 大腦神經歷程
        • 生物物種之演化
    • 我們也要感受
      • 自己的知覺與他人間異同
      • 不同物種間感覺、知覺之異同
      • 與有各種感覺知覺障礙者間之異同