2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫(kù)——認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)的視覺認(rèn)知研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.根據(jù)格式塔心理學(xué)理論，以下哪種現(xiàn)象最能說明“閉合”原則？()A.我們傾向于將不完整的線條補(bǔ)全B.我們會(huì)將散亂的點(diǎn)組織成有意義的圖形C.我們更容易注意到畫面中突然出現(xiàn)的物體D.我們會(huì)根據(jù)物體的相對(duì)位置來判斷其深度2.在視覺信息加工的信息加工理論中，哪個(gè)階段主要負(fù)責(zé)將感覺信息轉(zhuǎn)化為有意義的模式？()A.輸入階段B.譯碼階段C.存儲(chǔ)階段D.提取階段3.特征整合理論由誰(shuí)提出，其核心觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)什么？()A.詹姆斯，刺激驅(qū)動(dòng)B.格式塔學(xué)派，整體大于部分之和C.布魯默，認(rèn)知參與D.特瑞斯曼，注意在特征提取中的關(guān)鍵作用4.以下哪種腦成像技術(shù)更適合研究視覺皮層活動(dòng)的時(shí)間分辨率？()A.fMRIB.EEGC.PETD.MEG5.視覺系統(tǒng)中負(fù)責(zé)處理顏色信息的皮層區(qū)域主要是？()A.V1（初級(jí)視覺皮層）B.V2C.V4D.MT（運(yùn)動(dòng)皮層）6.在物體識(shí)別過程中，當(dāng)物體被整體識(shí)別出來后，才進(jìn)行局部特征分析的理論模型是？()A.模板匹配模型B.特征整合理論C.AMBA模型D.交互激活模型7.以下哪項(xiàng)不是視覺注意力的功能？()A.提高處理信息的效率B.排除無關(guān)干擾C.同時(shí)關(guān)注視野中的所有信息D.引導(dǎo)認(rèn)知資源分配8.閱讀時(shí)，我們能夠識(shí)別單詞即使在背景噪音中也能做到，這主要?dú)w功于？()A.視覺適應(yīng)B.單詞識(shí)別效應(yīng)C.閃光暗適應(yīng)D.雙通道理論9.視覺皮層中哪個(gè)區(qū)域主要負(fù)責(zé)處理運(yùn)動(dòng)信息？()A.V1B.V2C.V3D.MT/V510.將深度信息（如視差）整合起來以判斷物體距離的視覺過程稱為？()A.明適應(yīng)B.暗適應(yīng)C.立體視覺D.視野二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.視覺系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)處理初步的視覺信息，如邊緣、角點(diǎn)和顏色的是______。2.觀察物體時(shí)，我們首先注意到的是物體作為一個(gè)整體的輪廓，而不是其組成部分，這體現(xiàn)了格式塔的______原則。3.眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以用來研究閱讀時(shí)的______和回視行為。4.根據(jù)信息加工理論，視覺信息在通過感覺通道進(jìn)入大腦后，會(huì)被轉(zhuǎn)化為有意義的模式，這個(gè)過程稱為______。5.色覺異常，如紅綠色盲，通常認(rèn)為與______系統(tǒng)中的某種缺陷有關(guān)。6.視覺注意可以分為空間注意和______注意兩種主要類型。7.在視覺認(rèn)知領(lǐng)域，fMRI技術(shù)通過測(cè)量______的變化來間接反映大腦皮層活動(dòng)。8.面部識(shí)別不僅是識(shí)別個(gè)體，還包括判斷個(gè)體的______和情緒狀態(tài)。9.視覺信息的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和提取過程，是視覺認(rèn)知的重要環(huán)節(jié)，與記憶系統(tǒng)的______、______和______等階段密切相關(guān)。10.計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的目標(biāo)檢測(cè)和圖像識(shí)別技術(shù)，受到了視覺認(rèn)知中______和______等過程的啟發(fā)。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.視覺適應(yīng)2.雙通道理論3.交互激活模型4.視覺皮層5.面部識(shí)別四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述視覺信息加工的信息加工理論的三個(gè)主要階段。2.簡(jiǎn)述空間注意和選擇性注意的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述視覺研究中最常用的行為實(shí)驗(yàn)方法及其原理。4.簡(jiǎn)述視覺認(rèn)知研究在人工智能領(lǐng)域的主要應(yīng)用方向。五、論述題（10分）結(jié)合具體實(shí)例，論述視覺注意在視覺認(rèn)知過程中的作用及其神經(jīng)基礎(chǔ)。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.D4.B5.C6.C7.C8.B9.D10.C二、填空題1.視覺皮層（初級(jí)視覺皮層V1）2.整體（或封閉）3.眼跳（或saccades）4.譯碼（或解碼）5.視錐細(xì)胞（或視網(wǎng)膜色素）6.選擇性7.血氧水平依賴（或BOLD信號(hào)）8.身份（或個(gè)體身份）9.編碼、存儲(chǔ)、提取10.特征提取、模式識(shí)別三、名詞解釋1.視覺適應(yīng)：指視覺系統(tǒng)在光照條件發(fā)生變化時(shí)，其敏感度進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)新的環(huán)境，從而能夠更有效地感知視覺信息的過程。包括明適應(yīng)（從暗處到亮處）和暗適應(yīng)（從亮處到暗處）。2.雙通道理論：由米勒等人提出，認(rèn)為閱讀過程存在兩個(gè)并行的通道：一個(gè)處理視覺信息（詞形通道），對(duì)視覺細(xì)節(jié)敏感；另一個(gè)處理聲音信息（語(yǔ)音通道），對(duì)語(yǔ)音信息敏感。在閱讀初期，兩個(gè)通道都參與工作，之后詞形通道逐漸成為主導(dǎo)。3.交互激活模型：由貝爾和施瓦茨提出，認(rèn)為視覺信息在初級(jí)視覺皮層處理后，會(huì)通過交互激活的方式向更高層次的視覺區(qū)域傳遞，且這種激活是雙向的，高級(jí)區(qū)域的信息也能反饋影響初級(jí)區(qū)域的處理。該模型能較好地解釋知覺的整合性和分離性。4.視覺皮層：位于大腦枕葉，是視覺信息進(jìn)行高級(jí)處理的神經(jīng)中樞。包括初級(jí)視覺皮層（V1）以及更高級(jí)的視覺區(qū)域（如V2,V4,MT/V5等），負(fù)責(zé)處理各種視覺信息，如顏色、形狀、空間、運(yùn)動(dòng)等。5.面部識(shí)別：指?jìng)€(gè)體識(shí)別和區(qū)分不同面部的能力，是視覺認(rèn)知的一個(gè)重要領(lǐng)域。它不僅涉及對(duì)面部整體特征的提取，還包括對(duì)個(gè)體身份的判斷、面部表情的解讀以及人際關(guān)系和社會(huì)交往中的應(yīng)用。四、簡(jiǎn)答題1.視覺信息加工的信息加工理論的三個(gè)主要階段：*輸入/感覺階段（Input/SensoryStage）：這一階段涉及視覺信息的接收和初步編碼。光線進(jìn)入眼睛，經(jīng)視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞（視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞）轉(zhuǎn)換為神經(jīng)信號(hào)，通過視覺通路傳遞到大腦。*編碼/轉(zhuǎn)換階段（Encoding/TranslationStage）：在這一階段，感覺信息被轉(zhuǎn)化為有意義的內(nèi)部表征或模式。這包括對(duì)視覺特征（如邊緣、角點(diǎn)、顏色、方向）的提取，以及將這些特征組織成更復(fù)雜的模式，如字母、單詞、物體或場(chǎng)景。*存儲(chǔ)/提取階段（Storage/RetrievalStage）：這一階段涉及視覺信息的存儲(chǔ)（記憶）和后續(xù)提取。編碼后的信息可以被短期存儲(chǔ)（工作記憶）或長(zhǎng)期存儲(chǔ)（長(zhǎng)期記憶）。當(dāng)需要時(shí)，這些信息可以被提取出來，用于指導(dǎo)行為、決策或產(chǎn)生意識(shí)體驗(yàn)。2.空間注意和選擇性注意的主要區(qū)別：*空間注意（SpatialAttention）：指將認(rèn)知資源分配到視野中特定空間區(qū)域的過程。它使得個(gè)體能夠優(yōu)先處理來自某個(gè)空間位置的視覺信息，而忽略其他空間位置的信息?？臻g注意可以引導(dǎo)我們對(duì)視野中任何位置的刺激進(jìn)行更精細(xì)的處理。其神經(jīng)基礎(chǔ)與大腦后部的注意網(wǎng)絡(luò)相關(guān)。*選擇性注意（SelectiveAttention）：指將認(rèn)知資源分配到特定類型或特征的信息上，而忽略其他類型或特征的信息的過程。它通常用于處理同時(shí)出現(xiàn)的多個(gè)刺激，個(gè)體根據(jù)自身目標(biāo)選擇一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)刺激進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。選擇性注意不僅限于空間維度，也可以應(yīng)用于非空間維度（如聲音的音調(diào)、顏色等）。其神經(jīng)基礎(chǔ)與大腦前部的前注意網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)。*主要區(qū)別：空間注意關(guān)注的是信息在空間上的分布，選擇處理哪個(gè)位置的刺激；選擇性注意關(guān)注的是信息在類型或特征上的差異，選擇處理哪種類型的刺激?？臻g注意是選擇處理哪個(gè)“點(diǎn)”，選擇性注意是選擇處理哪“類”信息。3.視覺研究中最常用的行為實(shí)驗(yàn)方法及其原理：*方法：反應(yīng)時(shí)測(cè)量法（ReactionTimeMeasurement）是最常用的行為實(shí)驗(yàn)方法之一。它通過測(cè)量被試從接收到刺激到做出特定反應(yīng)之間的時(shí)間延遲來評(píng)估認(rèn)知過程。其他常用方法還包括眼動(dòng)追蹤（EyeTracking）、行為選擇（BehavioralChoice）等。*原理：基本假設(shè)是認(rèn)知過程需要時(shí)間，并且不同的認(rèn)知過程或處理難度會(huì)導(dǎo)致不同的反應(yīng)時(shí)。例如，識(shí)別一個(gè)簡(jiǎn)單刺激比識(shí)別一個(gè)復(fù)雜刺激所需時(shí)間更短；遵循簡(jiǎn)單指令比遵循包含沖突或需要更多推理的指令所需時(shí)間更短。通過控制刺激特性、任務(wù)難度和實(shí)驗(yàn)條件，并精確測(cè)量反應(yīng)時(shí)，研究者可以推斷出后臺(tái)認(rèn)知操作的效率、瓶頸和特性。例如，如果處理某個(gè)刺激需要更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)，可能意味著該刺激的處理更困難或需要更復(fù)雜的認(rèn)知機(jī)制。眼動(dòng)追蹤則通過記錄眼球運(yùn)動(dòng)（如注視點(diǎn)、注視時(shí)長(zhǎng)、眼跳幅度和方向）來推斷被試的注意分配、信息獲取策略和閱讀理解過程。4.視覺認(rèn)知研究在人工智能領(lǐng)域的主要應(yīng)用方向：*計(jì)算機(jī)視覺（ComputerVision）：這是最直接的應(yīng)用領(lǐng)域，旨在讓計(jì)算機(jī)能夠“看”和解釋圖像及視頻中的視覺信息。包括：*圖像分類與目標(biāo)檢測(cè)：自動(dòng)識(shí)別圖像或視頻中的物體類別和位置（如識(shí)別圖片中的貓、車，或在視頻中框出行人）。*圖像分割：將圖像劃分為不同的區(qū)域或?qū)ο?，以便分別處理。*人臉識(shí)別與驗(yàn)證：用于門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、身份驗(yàn)證等。*場(chǎng)景理解：識(shí)別圖像中的場(chǎng)景類別（如街道、辦公室、森林）。*三維重建與測(cè)距：從二維圖像推斷三維結(jié)構(gòu)和距離。*人機(jī)交互（Human-ComputerInteraction,HCI）：利用視覺認(rèn)知原理設(shè)計(jì)更直觀、高效的人機(jī)交互界面。例如，通過手勢(shì)識(shí)別、眼動(dòng)控制、視覺提示等方式進(jìn)行交互。*虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality,VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality,AR）：創(chuàng)造逼真的虛擬環(huán)境或?qū)?shù)字信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，需要模擬視覺感知過程，確保虛擬物體或信息與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合自然、真實(shí)。*自動(dòng)駕駛：車輛需要通過視覺系統(tǒng)感知周圍環(huán)境（其他車輛、行人、交通標(biāo)志、道路線條等）來做出決策和駕駛。五、論述題結(jié)合具體實(shí)例，論述視覺注意在視覺認(rèn)知過程中的作用及其神經(jīng)基礎(chǔ)。視覺注意是視覺認(rèn)知過程中的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，它指的是認(rèn)知系統(tǒng)選擇性地關(guān)注來自環(huán)境中的某些信息，而忽略其他信息的過程。這種選擇性關(guān)注對(duì)于提高視覺信息處理的效率、增強(qiáng)感知的清晰度以及實(shí)現(xiàn)有效的行為指導(dǎo)至關(guān)重要。作用：1.提高信息處理效率：環(huán)境中的視覺信息是極其豐富和復(fù)雜的，注意機(jī)制使得我們能夠從中篩選出最relevant或最重要的信息進(jìn)行深入處理，避免被無關(guān)信息淹沒，從而節(jié)省認(rèn)知資源。*實(shí)例：在嘈雜的社交聚會(huì)上，我們能夠?qū)Ｗ⒂谂c我們對(duì)談的人的言語(yǔ)和表情，而忽略周圍其他人的談話和活動(dòng)。2.增強(qiáng)感知的清晰度和細(xì)節(jié)：注意會(huì)使得被注意的刺激在視覺系統(tǒng)中得到優(yōu)先處理，激活更廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而提高對(duì)該刺激的感知清晰度和細(xì)節(jié)水平。*實(shí)例：當(dāng)我們凝視一個(gè)物體時(shí)，該物體通常會(huì)顯得更加清晰、生動(dòng)，我們能注意到更多的細(xì)節(jié)，這被稱為“注意放大效應(yīng)”或“注意增強(qiáng)效應(yīng)”。3.引導(dǎo)行為和決策：視覺注意引導(dǎo)我們關(guān)注可能的目標(biāo)、危險(xiǎn)或需要操作的對(duì)象，為后續(xù)的行為提供依據(jù)。*實(shí)例：駕駛時(shí)，注意集中在前方的道路、交通信號(hào)燈和其他車輛上，以做出安全的駕駛決策；尋找某物時(shí)，我們會(huì)將注意集中在可能存放該物品的地方。神經(jīng)基礎(chǔ)：視覺注意的神經(jīng)基礎(chǔ)研究主要借助認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)，如fMRI、EEG、MEG和神經(jīng)生理記錄等。1.行為學(xué)證據(jù)：反應(yīng)時(shí)測(cè)量表明，被注意的刺激的處理速度更快；眼動(dòng)追蹤顯示，注意引導(dǎo)眼球運(yùn)動(dòng)的方向和模式。2.腦成像證據(jù)（fMRI/MEG/EEG）：*高階視覺區(qū)域：注意被注意到的事物會(huì)引起其對(duì)應(yīng)高階視覺區(qū)域（如顳下回）的血流增加（fMRI）或神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)（MEG/EEG）。*注意網(wǎng)絡(luò)：被廣泛認(rèn)為存在一個(gè)貫穿多個(gè)腦區(qū)的“注意網(wǎng)絡(luò)”，包括：*前注意網(wǎng)絡(luò)（ANT）：位于大腦前部（如頂葉、額葉），負(fù)責(zé)檢測(cè)環(huán)境中的顯著刺激，并將注意資源初步分配。*后注意網(wǎng)絡(luò)（PNT）：主要涉及后部的視覺皮層和頂葉區(qū)域（如頂內(nèi)溝），負(fù)責(zé)維持注意焦點(diǎn)，對(duì)被注意的刺激進(jìn)行更深入的分析和整合，并執(zhí)行注意相關(guān)的運(yùn)動(dòng)控