如何從心理角度去看待人臉識(shí)別？

人們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常需要識(shí)別不同的面孔，其中既包括我們所熟悉的親屬、朋友、同事及知名人士等的面孔，也包括陌生人的面孔。人臉識(shí)別是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)，值得眾多學(xué)科研究。俄羅斯心理語(yǔ)言學(xué)研究表明，視角、光色、情感、心理和言語(yǔ)行為等都影響人臉識(shí)別。此外，隨著人的成長(zhǎng)和衰老，頭部、面部的結(jié)構(gòu)和特征也會(huì)發(fā)生變化，皮膚、輪廓以及毛發(fā)顏色等都是人臉識(shí)別的參考因素。因此，在探討人臉識(shí)別問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)界需要不斷創(chuàng)新研究方法，從不同角度挖掘人臉識(shí)別機(jī)制。

多視角思考人臉識(shí)別機(jī)制

人臉識(shí)別的本質(zhì)是復(fù)雜的，其研究是現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的關(guān)鍵構(gòu)成要素之一。人工智能研究者和心理語(yǔ)言學(xué)家都試圖了解如何從心理圖像角度來(lái)探討人臉識(shí)別問(wèn)題。了解面部表情背后的心理運(yùn)作機(jī)制有助于深入認(rèn)識(shí)人類(lèi)的大腦是如何處理、存儲(chǔ)相關(guān)信息的。人類(lèi)所擁有的識(shí)別陌生人臉的能力涉及許多復(fù)雜的問(wèn)題，目前科學(xué)家所開(kāi)發(fā)出的最好的人臉識(shí)別算法也還無(wú)法完全解答所有的相關(guān)問(wèn)題。

因?yàn)?，每個(gè)個(gè)體的面孔都是特殊的，承載著不同人物的心理、生理和社會(huì)背景等諸多層面的信息。人類(lèi)的人臉識(shí)別能力可以讓我們的大腦處理眾多人臉識(shí)辨問(wèn)題，遠(yuǎn)超現(xiàn)有各類(lèi)機(jī)器對(duì)單個(gè)對(duì)象的識(shí)辨能力。可以說(shuō)人臉識(shí)別意味著對(duì)面孔進(jìn)行感知編碼，并將此特定代碼存儲(chǔ)在人腦中，有時(shí)甚至無(wú)需參考姓名、身份、國(guó)籍等社團(tuán)族群信息。

由于其所涉及的問(wèn)題較為復(fù)雜多樣，在人臉識(shí)別研究方面，不同領(lǐng)域的專家學(xué)者會(huì)使用不同的研究方法。心理學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者研究人臉識(shí)別問(wèn)題，主要從人臉感知所涉及的心理和神經(jīng)生理機(jī)制視角來(lái)進(jìn)行，如對(duì)參與者健康狀況的認(rèn)知研究、對(duì)新生兒及青少年的發(fā)育情況、神經(jīng)心理和精神病學(xué)研究等，當(dāng)然也涉及大腦成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬比較研究、鑒定物種同源物等實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。神經(jīng)影像學(xué)相關(guān)技術(shù)讓科學(xué)家們對(duì)人腦的結(jié)構(gòu)、功能有了更深層次的了解。俄羅斯心理語(yǔ)言學(xué)界近年來(lái)的大量實(shí)證研究表明，人臉識(shí)別是其關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

有關(guān)學(xué)者進(jìn)行了許多嘗試，利用心理學(xué)、神經(jīng)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)修改、優(yōu)化自動(dòng)面部識(shí)別系統(tǒng)。近年來(lái)，在俄羅斯普通心理學(xué)、社會(huì)心理學(xué)、心理生理學(xué)、心理語(yǔ)言學(xué)和臨床心理學(xué)等領(lǐng)域，人臉識(shí)別研究得到了長(zhǎng)足發(fā)展。信息學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、人類(lèi)學(xué)、醫(yī)學(xué)和美學(xué)等學(xué)科的學(xué)者也對(duì)這個(gè)問(wèn)題表現(xiàn)出了很大的興趣。

深度挖掘人臉識(shí)別的心理維度

人的面部和表情特征等與主體的性格、身份、自我意識(shí)直接相關(guān)，可傳遞復(fù)雜的個(gè)體情感和社會(huì)文化特征。在人類(lèi)的大腦內(nèi)部有專門(mén)負(fù)責(zé)人臉識(shí)別的區(qū)域，只在進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)才會(huì)被激活。視覺(jué)研究人員和心理學(xué)家都試圖揭示出這種特殊的視覺(jué)工作機(jī)制，以了解應(yīng)該如何創(chuàng)建科學(xué)的人臉識(shí)別系統(tǒng)。而掌握和理解面部識(shí)別機(jī)制，提高人工智能的面部識(shí)別質(zhì)量，也是人工智能研究人員所關(guān)注的問(wèn)題，因此，心理學(xué)家在此領(lǐng)域所獲得的研究數(shù)據(jù)，經(jīng)常會(huì)被應(yīng)用到人工智能研究者的工作中。

從心理學(xué)角度看，人臉識(shí)別是人在感知事物時(shí)為特殊對(duì)象創(chuàng)建心理圖像，然后在處理信息時(shí)將其替換為另一對(duì)象物的過(guò)程。因此，這種心理圖像是客觀世界的反映。學(xué)界普遍稱之為“心理意向”，將其視為準(zhǔn)感知體驗(yàn)。它一般在沒(méi)有外部刺激的情況下發(fā)生，在一定程度上起到了心理表征作用。心理學(xué)研究者早已對(duì)視覺(jué)圖像的思維屬性有所涉獵，認(rèn)為心理或大腦中存在的圖片形式表征是由心理圖像引起的。通常圖像體驗(yàn)與主體過(guò)去的真實(shí)感知體驗(yàn)相呼應(yīng)。

重視人臉識(shí)別語(yǔ)義微分實(shí)驗(yàn)

人類(lèi)在交際過(guò)程中主要通過(guò)觀察對(duì)話者的臉部特征信息，來(lái)評(píng)估其性格和情緒。知覺(jué)主體將對(duì)話者視為一個(gè)獨(dú)立統(tǒng)一體，窺探情緒符號(hào)和個(gè)人特征。此外，在交流過(guò)程中，交際各方會(huì)不斷透過(guò)面部表情等讀取人的內(nèi)心世界。因此，一些研究人員將其與文字進(jìn)行比較。當(dāng)交際參與者“閱讀”彼此的臉時(shí)，我們對(duì)人的心理印象會(huì)發(fā)生變化。人在觀察到他人的面部特征信息后對(duì)其看法可能會(huì)發(fā)生根本改變。實(shí)際上，一個(gè)物理對(duì)象替代另一個(gè)物理對(duì)象或演變成為某事物時(shí)，人腦中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的符號(hào)交替。

人臉也是一種物理對(duì)象，可以表現(xiàn)出個(gè)體的內(nèi)部心理活動(dòng)。交際過(guò)程中，個(gè)體信息的主要來(lái)源是觀察。對(duì)他人心理肖像及情緒感知的判斷，不僅涉及觀察者所看到的對(duì)話者的面部特征和結(jié)構(gòu)，還涉及主體智力、情感和意志等因素。因此，面部可以被認(rèn)為是由不同的“生理層”組成的多維、多層次結(jié)構(gòu)實(shí)體。人臉的狀態(tài)反映了特定情況下人的情緒狀態(tài)，但也存在影響臉部穩(wěn)定的因素，如歲月流逝造成的變形、褶皺等。

俄羅斯心理語(yǔ)言學(xué)界進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)探尋面部感知涉及的心理語(yǔ)義機(jī)制。這種人臉識(shí)別的實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)是語(yǔ)義微分實(shí)驗(yàn)的變體。實(shí)驗(yàn)受試者往往被限定在某一社團(tuán)群體中，男女比例大致相等。所有受訪者均來(lái)自特定國(guó)家，其人數(shù)足以使用語(yǔ)義微分法，一般使用人的臉部圖像作為實(shí)驗(yàn)材料。研究人員使用從互聯(lián)網(wǎng)上搜集到的真實(shí)人物面部照片（受試者一般不認(rèn)識(shí)這些人物），對(duì)其進(jìn)行編輯，去掉除頭部圖像以外的所有部分;同時(shí)另外選取現(xiàn)實(shí)生活中存在的某個(gè)社會(huì)團(tuán)體的典型代表形象。

實(shí)驗(yàn)的受試者一般都是同一母語(yǔ)承載者，在看到、感知、記憶人像后，他們會(huì)被要求填寫(xiě)表格以評(píng)估心理語(yǔ)義等級(jí)，一般是從-3到3。其中負(fù)數(shù)表示負(fù)面特征，正數(shù)表示正面特征。具體來(lái)講，如果受試者認(rèn)為圖片中的人是“邪惡的”就用負(fù)數(shù)，如果想表示“他是好人”則用正數(shù)，而0表示不持有心理語(yǔ)義等級(jí)或看不出其面部折射的心理語(yǔ)義特征，也就是說(shuō)0可以表示“非善非惡”。通過(guò)這種由負(fù)到正的遞歸可以建構(gòu)受試者的心理語(yǔ)義等級(jí)，這就是人臉識(shí)別過(guò)程中語(yǔ)義刻度微分的縮影。

實(shí)驗(yàn)后研究人員會(huì)使用數(shù)據(jù)分析方法和統(tǒng)計(jì)軟件處理從受訪者處獲得的數(shù)據(jù)。這種方法起源于心理語(yǔ)言學(xué)先驅(qū)、美國(guó)心理學(xué)家查爾斯·埃杰頓·奧斯古德的語(yǔ)義微分研究，多用于測(cè)量詞義。它以雙極形容詞的通用性和簡(jiǎn)單性特征為基礎(chǔ)，在俄羅斯心理語(yǔ)言學(xué)界頗受歡迎。

當(dāng)然，感知圖像和記憶圖像之間存在差異。一部分受試者收到圖片，并被要求在填寫(xiě)問(wèn)卷的同時(shí)仍要保留圖片;另一部分受試者則被要求審視給定圖片1分鐘，然后將圖片上交，憑借記憶回答問(wèn)題。結(jié)果證明，人的心理圖像特征因其理解方式而異。人的面部視覺(jué)特征本身具有闡釋力，可刺激形成心理圖像。受試者不僅會(huì)判斷所看到的人臉外觀，也會(huì)根據(jù)外貌來(lái)描繪人物的性格。這說(shuō)明人類(lèi)的大腦不僅可以準(zhǔn)確存儲(chǔ)個(gè)體圖像特征，還可處理心理和外表特征，優(yōu)化存儲(chǔ)并提取此類(lèi)信息。

綜上所述，筆者認(rèn)為，從包括心理語(yǔ)義學(xué)的跨學(xué)科的視角，開(kāi)展綜合性的廣泛研究，將有助于人臉識(shí)別研究的發(fā)展。
責(zé)編AJX