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眾里識他的超能力

2018-06-14 06:01邁克·哈蒙安娜·波巴克
海外文摘 2018年6期
關鍵詞:面孔普通人大腦

邁克·哈蒙 安娜·波巴克

即便僅在數年前有過一面之緣,多年之后,有些人仍然能夠在人群中迅速辨識出一張面孔。只有極少數人具有這種稟賦,我們稱他們為“面孔識別達人”?,F在,越來越多國家的警方開始以高額的報酬尋求他們眾里識他的超能力。

“這不是小保羅嗎,都長這么大了!”在超市收銀臺前的結賬隊伍中,一位30多歲的男士以錯愕的眼神看著這位以舊相識口吻和自己說話的年邁女士?!澳憧赡芤呀浲宋沂钦l,我是你上小學時的游泳課老師?!边@位女士對他說道。保羅對這位年邁的女士一點兒印象也沒有,他只記得自己7歲時上過短短幾周的游泳課。如果遇見這種情況,我們大多數人的反應和保羅類似。隨著年齡的增長,人們的面部輪廓也在發生改變,一些人蓄起了胡須,另一些人則改變了發型。對于身邊的親人或是經常來往的中學同學,我們可能還能重新構建起他們的面龐。對于那些相遇時間很短的人,要在數年之后再次認出他們,對大部分人來說無疑是一件很有難度的事情。

對于面孔識別達人來說,即使僅有一面之緣,他們也從來不會忘記一張面孔。即使與某個人僅有過時間極為短暫的一兩次會面,他們在數年之后也能重新認出他。他們會重新認出某個服裝店的女售貨員、出租車司機或者是在某個慶?;顒又杏龅降呐笥?。他們識別陌生人面孔的效率與他們識別熟人面孔的效率幾乎毫無二致。

此外,這些在識別面孔時極具稟賦的人,通常還能夠根據面部的局部圖像辨識面孔。對于大部分普通人來說,在一張模糊的班級合影中重新找出一位老同學幾乎是不可能完成的挑戰,而這對于面孔識別達人來說就是小菜一碟。他們獨有的面孔識別能力對警方來說極具價值。因此,近年倫敦警方組建了一支在面孔識別方面具有超能力的警員隊伍用于破案。很多生物識別軟件在分析低分辨率圖像時也束手無策,這些警員卻能夠識別低分辨率的影像和照片中的面孔。這支隊伍成立于2011年,其成員在識別倫敦市及周邊監控畫面上的面孔時表現極佳,最終得以入選??茖W家們不禁思索,面孔識別達人的大腦處理面孔的方式難道與普通人完全不同嗎?

盡管心理學家們只是剛剛開始關注面孔識別這一現象,但是對于面部識別的研究很早就已經開始了。大多數人很難意識到識別面孔所需要的認知能力。確實有一部分人在面孔識別方面有著異于常人的稟賦。但是,我們在日常生活中識別家人、朋友、同事時不需要花費太多力氣,以至于在識別面孔失敗時,我們才意識到這種能力背后的復雜機制。從19世紀開始,醫學研究便發現了一些人在辨識周圍的人以及在識別新面孔時所表現出的失能。這種缺陷在20世紀被命名為“臉盲癥”。

臉盲癥患者并非完全不能識別人臉,他們可以識別出面孔上的諸多細節,但是他們只能在一個極為有限的面部空間內識別這些細節,他們無法在同一時刻識別整體的面部信息,因此臉盲癥患者在識別一張面孔時要花費很多時間并且容易犯錯。在遇到熟人時,臉盲癥患者通常需要聲音、步態等額外信息,才能認定這個人的身份。

臉盲癥患者分為后天和先天兩種類型,其中后天型是大腦不同部分的病變導致的。在大腦中,一張巨大的神經元網絡負責辨識臉部。如果這張網絡上的一環受損,面孔識別的能力就會降低。如果向后天型臉盲癥患者展示同一個人的兩張相片,他需要相當長的一段時間(可長達25秒),才能判定兩張照片展示的是否為同一個人。

除了后天型臉盲癥患者之外,還有一類患者。他們的腦部沒有任何病變,但仍很難進行面孔識別,這就是先天型臉盲癥患者。在面孔識別方面,先天性臉盲癥患者是表現最差的。與之形成鮮明對比的是文章開頭那位在幾十年后仍能夠認出自己游泳課學生的年邁女士。即便學生的身體特征發生了顯著的變化,她的大腦仍然能夠辨識出他?,F在很多自動識別人臉的軟件也做不到這一點。這些軟件的算法能夠有效地在某一場景中識別出一張面孔,但是在確定身份方面仍然經常出錯。

一款接近于人類面孔識別精準度的程序最近才被開發出來。為了能夠成功識別面孔,這一程序需要學習同一張面孔的成百上千張照片,這款程序借助于面孔大數據能夠自行構建出一張面孔的原型。但是,為什么一個自動識別系統需要比人類更為廣泛和深入的學習經驗才能進行面孔識別呢?

電腦與人腦不同,電腦不能對與人的身份無關的信息進行抽象處理,如與年齡、圖像質量或光線有關的變化。其中有一些人能夠對這些方面的變化進行自動處理,但即便如此,我們仍不清楚,為何面孔識別達人在這方面有著異于常人的稟賦。

為了研究面孔識別達人的大腦工作機制,科學家們將他們請進實驗室以求能夠了解更多面孔識別能力的細節。時至今日,這些研究仍然處于起步階段,迄今共有5個科研小組發表了9篇科學論文。從現階段取得的研究成果來看,面孔識別達人在同理心、智商、記憶和感知能力測試中并沒有超乎尋常的表現。因此,他們既沒有超常的記憶力,也沒有卓著的智商和令人贊嘆的觀察能力,他們只是在面孔識別方面超出常人。

在最近的一項實驗中,參與者們首先被要求觀察20個人的照片,每張照片看5秒鐘。之后他們會觀看40個視頻短片,并且說出之前看到的20個人是否在視頻中出現。從統計學角度來說,參與者們有二分之一的概率能夠猜中。這40段視頻短片全部使用監控攝像頭在正常光線條件下拍攝。在67%的情況下,面孔識別達人都能成功辨識出照片中的人是否在視頻中出現,其成功率比普通人高了9%。

在識別嫌疑人或通緝犯時,面孔識別達人們能比警員們表現得更好嗎?在一些方面確實如此。對于大多數普通人來說,對比照片是一項對認知能力要求很高的任務。研究表明,對于同一天內拍攝的一個人的不同照片,要確定這些照片上是同一個人,我們只有80%的準確度。

我們原本認為那些經過特殊面部識別訓練的人可以有更好的表現,但實際上那些訓練并沒有顯著的效果。然而,在出國旅行的過程中,當人們遇到與自己已經習以為常的文化環境中遇到的面孔有所不同的新鮮面孔時,人們需要經歷一個學習過程才能夠辨識這些新鮮的臉孔。比如初次到日本旅行的人,在分辨當地人的臉孔時會遇到困難,這種現象被稱之為“域外表型”。但是隨著我們越來越融入某種不同的環境,與當地人的接觸越來越密切,我們就能夠更加容易地辨識當地人的面孔,最終能夠達到和辨識自己本國同胞面孔一樣的水平。這說明,隨著跨文化交流的增多,辨識面孔的能力能夠得到相應的提升。

但顯而易見的是,這種憑借經驗獲得的面孔識別能力的提升具有局限性。2014年悉尼大學的一項研究表明,在識別護照照片是否就是眼前的人時,經驗十分豐富的邊防檢查員并不比不具備任何經驗的實驗參與者的水平更高。

在類似辨別護照照片的這類情境下,如果面部識別達人表現十分卓著,那么把他們派到機場或反恐部門工作將會十分合適。面孔識別達人受域外表型的干擾是否低于常人,仍有待科學研究的證實。

面孔識別達人的大腦究竟在何種方面異于普通人呢?行為研究表明多數人更容易正著識別一張面孔,而非倒著。但是,臉盲癥患者卻不受正著或倒著的影響,因為不管是正著還是倒著,他們都同樣無法辨認面孔。而面孔識別達人對正著和倒著更為敏感。對于大多數人,一張完整的面部圖像所包含的信息大于各個組成部分的信息之和。一旦一張面孔的圖像以倒著的形式出現,其正常擺放時所具有的信息完整性就不復存在。但是在這種情況下,面孔識別達人仍然能在其中獲取比正常人更多的面部信息。這也從另一個側面說明了,倒著呈現的面孔也在一定程度上干擾了他們對面孔的識別。因此我們可以得出一個結論,面孔識別達人對于面孔不同組成部分有著更為突出的整合能力。

2017年,一個科研團隊還對面孔識別達人看照片時眼球的運動進行了研究。根據統計,面孔識別達人更加將注意力集中在面孔的中央位置,普通人更加關注眼睛,而臉盲癥患者則更加將目光集中于嘴部。但遺憾的是,迄今為止眼珠轉動和面孔識別在大腦內部的關聯尚未被認知。

[譯自法國《大腦與心理學》]

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