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相似的面容

“超能识别者”永远不会忘记一个面容,这是一种不同寻常的能力,应该把它好好利用起来。

苏珊·盖多斯

如果你希望走在街上,可以认出很多人,朱利安·利姆可以帮你实现。利姆正在以半工半读的方式就读于印第安纳州的南本德大学,他可以记住经过他们饭店门口的每一张面孔,这种能力让顾客感到非常特别。今年春天,当他因为手被玻璃割伤来到急诊室时,他认出一位护士是他的小学同学。尽管他们当年从来没有说过话,而且这个女孩儿的外貌也发生了很大的变化,利姆还是一眼就认出了她。

卡丽·莎娜菲尔特也很擅长识别人脸。作为爱荷华州格林奈尔学院的一位文学教授,莎娜可以在课堂之外认出她的学生,不管是在开课的第一周还是几年之后。阿杰伊是来自伦敦的一位信息技术专家,通常只需要看一眼就能记住一张面孔。

尽管有些人声称他们从来不会忘记一张脸,但是仍然需要科学的研究结果来证明他们的这种说法。作为“超能识别者”,这些人作为试验者加入了一个科研小组,来自英国达特茅斯学院的科学家们对他们的能力进行研究,从而更好地分析这些人如何可以识别所有他们见过的人脸。

科学家们现在对超能识别者的技能进行测试,以便弄清楚大脑中负责进行人脸识别的区域是如何让一些人擅长识别人脸。这项研究可能会发现并弄清楚大多数人如何将人脸分类,人们对这个问题依然知之甚少。

对那些超能识别者的研究,也可能会影响到公安侦察以及类似需要人脸识别的工作。

掌握不同的人脸识别方法会影响到对目击者证词的测评方式,以及类似安保等领域中对个体搜索的测试,在这些领域中,记住人面孔的能力非常重要。对超能识别者的研究,能帮助人们提高其人脸识别能力。

“通过研究超能识别者的识别策略,我们或许可以发现一些方法来训练那些在识别人脸方面有缺陷的患者,或者帮助那些在识别人脸方面有职业上较高要求的普通人。”达特茅斯大学的心理学家布拉德利·杜尚这样说。

大多数超能识别者认为他们的能力是天生的,并且愿意与人分享他们在人群中识别人脸的能力。莎娜菲尔特说她知道她在识别人脸方面很擅长,但直到三年前经历测试之前,她一直没有意识到自己哪儿异于常人。

“事实上,我常常会担心自己认出来某人。”她说。她坦诚她的这种担心是由于她能认出来别人而别人常常认不出她。

研究中,科学家逐渐发现了另一个极端现象——相对于那些擅长识别面孔的人,有些人很难识别面孔。研究这两种极端人群的杜尚教授说,人脸识别能力的分布比预先想象的更加变化无常,这种能力按照一种混乱又独特的频谱分布。

“在心理学界,人们往往不太在意对人脸识别能力的研究,”杜尚说,因为大多数人认为“任何人都可以识别人脸。”

东伦敦大学的心理学家阿西克·詹萨里认为,成为“超能识别者”的原因是,他们很容易记住那些只有一面之缘的人。詹萨里声称自己有一个很好的但算不上超能力的人脸识别能力,他在伦敦科学博物馆设置了一项实验,用以检测人们的面部识别能力,在参与实验的730名博物馆游客中,7名游客具有超能识别能力,其中有一名是他的弟弟阿杰。截至目前,只有二十多个人被确定为具备超能识别能力,其中包括一组伦敦警方极其擅长识别犯罪嫌疑人的专业人员。目前对超能识别者的研究仍在继续,当前的结果表明大约百分之一的人是超能识别者。

发现问题

大多数人可以只看一眼就能马上识别出他们的家人、朋友,甚至是敌人的面孔。如果你的玛莎阿姨剪掉她的头发或表妹乔长出胡子,你可能仍然会通过她们的面貌认出她们。大多数情况下,感知面孔的能力是与生俱来的。新生婴儿更喜欢看印有人脸的照片,而出生三天的婴儿更喜欢看他母亲的脸而不是陌生人的脸。

南加州大学的神经学家欧文·比德曼认为,“面部具有特殊性”。他主要研究大脑如何处理视觉信息。

“面部之所以特殊,是因为在人类漫长的进化过程中,面部是唯一要必须认真区别的视觉刺激类型。如果你看到一只老虎与另一只老虎,你确实没有必要分清哪一只是帕米哪一只是汤米。但是对于人类面孔来说,你有必要去分辨。”

比德曼认为,早期人类可能只有数量很少的面孔需要辨别,或许只有他们所在洞穴的那几个面孔,但他们仍存在需要区别面孔特征的问题。不仅仅是相似的有着两只眼睛一个鼻子和嘴的面孔,还包括随时变化的各种情况:人们微笑、做鬼脸、皱眉、面部随着年龄增长而布满皱纹。不同角度和灯光也会影响面部外观。

比德曼说,“你每次看到的面孔其实都并不严格精确一致,但是,大多数人能从已知的面孔辨认出未来的面孔,即便是二十年后的面孔。”

大脑是如何分辨不同面孔的仍然是一个谜。一些科学家说,人脸识别的过程是一种特殊的处理方式,这一过程有专用的神经机制。这种机制可能与那些用于识别一般物体的机制不同。人脸识别机制是否与经验有关还不得而知。

通过对中风患者和战争中受伤老兵的治疗经验,人们很早就发现面部识别能力与大脑的局部具有相关性。如果一个人在大脑后方右侧一个名为腹侧枕颞叶部的区域受损伤,常常会丧失识别面孔的能力。这些经验使科学家们设想,在这一部位的附近存在一个特殊区域,该区域决定了人的面孔识别能力。

到20世纪90年代末,研究人员开始通过功能性磁共振成像技术来获得更精确的信息。通过监测测试者观察到人的面孔和一般物体时大脑不同区域的血液流动,科学家可以看到哪些大脑区域是最活跃的。

1997年南希·肯维茜在麻省理工学院和她的同事使用功能性磁共振成像技术确定了一块大脑中的区域,这块区域似乎专门负责识别面孔。大脑的这个区域,称为梭状面孔识别区,在测试者看到人类面孔时表现活跃,但当测试者看到一般物体的时候,例如看见房子时,表现不活跃。然而,这些研究还不能明确这一区域在识别人脸时是否不可或缺。

肯维茜说,“因为只能说你看到人的面孔时这一区域变得活跃,这并不意味着人脸识别机制需要这一区域。”

最近,科学家得到了更多的直接证据。肯维茜和团队的其他人一起,将一种无创技术,被称为经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS),运用到实验当中,在测试者观察人脸时用以干预梭状面孔识别区的大脑活动。科学家们还测试了当测试者观察人的其他部位时的反应。经颅磁刺激在选定的大脑区域诱导神经元弱电流,造成对正常活动的暂时干扰。在这种情况下,科学家将范围缩小到右侧枕叶面部区,最终在梭状面孔识别区的附近确定了位置。通过这种方式扰乱了测试者面孔识别过程,肯维茜的团队证实了之前的研究,即对这一区域的破坏会影响人脸识别。肯维茜说,人脸识别过程有多少发生在这一区域还不得而知。除了这一区域,科学家们还在研究大脑有哪些其他区域和结构在人脸识别过程中发挥作用。

“一定还有一些大脑的其他区域参与”,肯维茜说,梭状面孔识别区没有为自身存储识别面孔的意识经验提供存储区域,“这很可能意味着该区域需要与大脑其他区域保持充分的互动交流。”

科学家们对大脑如何进行积极识别的原理非常好奇,他们常常研究那些需要很长时间才能识别面孔的人。中风受害者或患有自闭症的人可能会有这样的问题。另一种是被称为脸盲症或者面容失认症的人。有这些病症的人可能会难以认出他们的配偶和家人,但是大多数却能分辨例如汽车、工具和景观之间的差异。

有一些脸盲症患者是在患中风或脑损伤后出现症状的。其他人,约占2%,则是天生就患有脸盲症。正是基于此类研究,科学家发现了有些人现实中擅长人脸识别。

研究了15年脸盲症的迪谢纳说他和他的同事经常听到人们说,“我没有脸盲症,我能看清人脸”。我们最终决定对这种情况做研究。

迪谢纳和宾夕法尼亚州的葛底斯堡学院的理查德·罗素,以及哈佛大学心理学家肯那卡·亚玛在2009年联合发表了一篇关于超能识别者的报告。这些初步发现发表在期刊《心理环境通报和评论》上,认为具备超能识别的人看到的面孔与其他人看到的不同。

解决问题

超能识别者擅长分辨他们遇到过的无数的面孔。但面孔随着时间在变化,人们的发型或者眼镜在变化,或者突然就刮了胡子。超能识别者从外表的变化中仍然能够辨认出来,即便他们多年未见面、已经近乎陌生人。

有这样一个案例:在参观了佛罗里达州一个主题公园两年以后,詹萨里的弟弟阿杰认出了一位女士,这位女士曾经担任他们的导游,而现在她在一间厨具商店做店员。阿杰立刻就认出了她。

他是怎么做到的呢?科学家认为有一种可能是超能识别者的大脑在“整体性”处理能力方面要比一般人强,或者他们把面孔处理成为一个信号单元。对脸盲症患者的研究结果显示,那些对辨认面孔存在困难的人更加专注于人的某个区域。相反,有着正常的人脸识别能力的人往往会把人脸看成一个整体。杜尚说,超能识别者在这方面的处理能力比普通人要好,“虽然这种可能性仍有待实验验证。”

杜尚的团队和詹萨里的团队彼此相互独立,来看看他们对超能识别者的研究结果会不会存在不同。为了达到整体隔离的处理机制,研究者们采用了各种面部识别测试,包括一种名叫“混合面部效应”的测试方法。在这种测试中,面部的图片被横切,上下部分各占一半,研究人员将一个面孔的上半部分和其他的一些面孔的下半部分对齐放在一起,科学家们问测试者,“这些面孔的上半部分是相同的吗?”测试者很难在第一时间反应过来不同的面孔的上半部分是相同的,因为他们的大脑自动地把上半部分和下半部分的不同面孔融合成了一个新的陌生的面孔。杜尚表示,越是之前面孔识别能力强的人做这项测试感受的难度越大。

研究人员还没有对超能识别者们进行数据测试,杜尚预言,他们如果使用一种整体印象来识别面孔的话,得分将不会太高。

另一项对面孔整体印象判断的测试是考察部分对整体的影响。这项测试中,受测试者会看到一个面孔,然后被要求观察各种各样的眼睛、鼻子、嘴巴的图片,并从中确定个体特征。杜尚表示,如果一项特征展示于整张面孔,大多数受测试者能够辨别;而如果一项特征单独来看,受测试者则较难辨别。

“眼睛和其他部分会受到面孔整体的影响,”他说,“如果面部的其他部分不存在了,要辨别一双眼睛是否与另一双一样将会很困难,因为你对眼睛的辨别方法不同于对面孔的辨别方法。”

科学家们试图弄清楚超能识别者到底有没有其他的独特能力,比如超强的感知能力,这种能力能够将不熟悉的并且与其他面孔非常相似的面孔辨别出来。这种能力有助于识别和记住曾经见过的面孔。

哈佛大学视觉科学实验室的科学家乔·德古提斯致力于研究脸盲症患者,他把人的感知能力形容为一种“前置程序”,使人们能够收到面孔的视觉信息并把信息编码。这种能力通常情况下可用于安全事项,把屏幕出现的面孔与印象中的面孔进行匹配,或者当有人提到某个面孔时与身份形象做比较。

实践应用

警察也可能需要利用感知犯罪嫌疑人的能力。伦敦格林尼治大学的心理学家乔许·戴维斯,最近正在研究伦敦的一个警察团队如何从闭路摄像机捕捉的图像中识别面孔的能力。戴维斯在听到这些警察近乎超人地对图片进行人脸匹配识别能力之后,开始研究他们的超级识别能力。

在这项针对警察的研究开始之后的几个月,伦敦发生了骚乱。警察团队20名核心成员从监控摄像机捕捉的模糊的、不完整的图像中,确认了600名嫌疑人的身份。其中一名警察凭借他之前对各种面孔的记忆完成了对190名嫌疑人的身份确认。许多情况下,暴徒们戴着厚厚的伪装,用围巾、手帕和连帽运动衫来隐藏他们的身份——只能看见他们的眼睛。

戴维斯说,这项对20名警察的测试确定了其中至少有5人属于超能识别者。其他人在测试中的得分也超过了对比人员。这项研究的结果使得警察部门改变了其部门配置,给予具备超能识别能力的警察额外的工作任务,来分辨整个警察系统的图片。

戴维斯说:“如果你以前从未见过某个人,不管你的面部识别能力有多好,你也不会认识他们。但是与我们相比,超能识别者却能够记住更多的他们曾遇到过的面孔,在辨认新面孔方面也更有效率。”

戴维斯已经与詹萨里共同组建了团队,希望能够更好地研究超能识别者如何产生联想,并且在辨认方面是否与感知能力有关系。心理学家在一篇即将出版的文章中写道,科学家们认为超能识别者在对人们面孔信息提取方面非常高效,尤其是看到人们的动作时。戴维斯说,以前的研究已经表明,相对于观察静止的图片,人们观察移动着的面孔时能够提取更多的面孔信息。但他同时表示,拥有超级识别能力的警察在观察录像图片或观察移动人员时,似乎拥有着超常的信息提取能力。

2013年夏天,他开始研究警察的感知能力,用比之前测试人脸识别更加复杂的加强版本来测试,看看这些超能识别者在面对相似的面孔时辨别能力究竟有多强。他还准备了一连串的测试,想看看这些警察在特征匹配方面是否比对照组做得更好。

戴维斯说:“很多的警官称在识别具体的面部特征或者文身伤疤等特殊特征时,他们的识别能力会下降。”他想看看警察对他们辨别能力的评价是否正确,以及他们识别面孔是否和大多数人面孔识别步骤一样,也使用整体印象的方式。

虽然人脸识别能力不会因为看得多而自动提高,一些研究却表明,识别能力能够因锻炼得到一定程度的提升。纳什维尔的范德堡大学心理学家伊莎贝尔·高蒂尔表明,大脑中负责面部识别的区域也能够在经过训练后识别其他物体,例如汽车和鸟类的整体识别。她的研究表明,如果鸟类观察者和汽车爱好者可以训练自己的大脑专注于识别这些物体,其他人也可以。

杜尚想要弄清楚超能识别者究竟用了什么策略机制,以此可以帮助那些识别面孔困难的人。这些策略机制也可以提升那些以识别照片身份为工作的人们的工作绩效。在下一步研究中,海关和边境巡逻队,以及机场工作的服务人员,可以对他们进行面部识别能力测试,并将这种测试应用于工作。因为对他们的工作来说,具备高超的识别能力不仅仅是好奇和好玩,还是有用的。

同时我们应当知道人脸识别能力应用的范围界限,在一些特殊的情况下,可能有些人用这一能力来制止犯罪,而有些人则用这种能力进行犯罪。

戴维斯说:“如果我要实施一些犯罪行为,我可能会因为有人认出了我的身份或者从图片中识别出我的犯罪行为而停止犯罪。” SMkD7btY80f7bO8kfohv2GKt5PPzAWlyVqMSgAPVJHcKp9jhNZ5MQLhylLWotqUc

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