.2 智能系统学报 第6卷 用说、反常性误用说、先验论和经验主义等，但没有 biotechnology,information technology and cognitive 一种能适用所有视错觉.生理学解释有侧抑制神经 science,NBIC),其中C为认知科学；日本科技委 网络说、眼动理论、三色色觉学说、三环节论和色觉 员会于1996年提出为期20年预算200亿美元的 相对处理学说等，并有神经生理实验数据支持，但同 “脑科学时代计划”(the age of brain science),包括 样在完善中1331.视错觉现在主要有哪些种类，形 认识脑（思维研究）、保护脑（治疗）、创造脑（信息处 成原理和基础是什么，还可以应用到信息处理等专 理系统)阶段，将脑的认知功能和信息处理机制研 业的哪些方面，这就是本文要回答的问题。 究视为重中之重；欧盟第七研究发展框架(the sev- 研究现状和发展前景 enth research framework program)在2009年发展规 划中进一步规划了大脑相关研究项目 视觉是综合信息处理和主观认知的多层次过 我国自2001年正式加入“人类脑计划”后，更 程，视错觉同样如此.综合各学科可看出哲学探讨视 加重视脑和认知领域的研究.继2005年科技部批准 错觉只注重简单的动作表面和整体意义，而未认识 建立中科院和北师大相关国家重点实验室后，2006 到复杂的信息处理过程；传统心理学试图将高级认 年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006一 知活动分解成简单心理成分，侧重用整体结构实现 2020)》出台，将脑和认知科学作为八大科学前沿问 心智过程的内部还原（如自底向上、自上而下加 题之一5]；2008年，国家自然科学基金委员会发布 工)，却未追究产生具体认知的神经活动基础，不能 “视听觉信息的认知计算”研究计划，希望从人类视 证明外在视觉刺激如何转化为内在心理表征：神经 知觉机理出发，构建新的计算模型和方法，在基础理 生理学从神经元、神经组织、神经网络和整体脑区等 论研究和与视觉认知相关的脑机接口等关键技术上 水平上来确认错觉物理实现，却无法知道主观认知 取得重要进展 如何作用.计算机学科若想实现最贴近自然视觉的 2 视错觉分类 算法，就必须了解综合以上学科研究的认知科学 视错觉研究属于认知科学，仅在欧洲和北美就 视错觉目前有背景错觉、侧抑制、缪勒莱耶错 有60多所大学（如Harvard、MT、Dartmouth、Prince 觉、深度错觉、视觉后像、填充错觉、透视错觉、伪装 tom等)建立了专门的研究队伍3].目前研究多偏重 错觉、知觉模糊、透明错觉、轮廓错觉、似动错觉等多 “提出假说，结合计算机技术和心理学理论，进行行 种类型「1,61).视感知的复杂性使认知在不同层次 为认知和神经生理实验，建立神经和数学模型”的 上形成不同种类的视错觉，如轮廓错觉中的Necker 方式，实验技术有患者临床研究、EEG、ERP和MRI 立方体和细胞群错觉中的颜色后效，前者基于不同 等，研究成果多发表在Nature、Science、JNS、PNAS、 组神经元群体竞争结果，后者基于单个视神经节细 Current Biology、Neuron、ACM等顶级期刊、会议和相 胞(anglion cel)自身特性：而同种类的视错觉可能 关网站上.美国Neural Correlate Society从2O05年开 表现为不同现象，如Hermann栅格和颜色后效都可 始举办的“Best Visual Illusion of the Year Contest”, 用细胞群错觉的神经节细胞特性解释，但分属视网 已有美、德、英等十几个国家的视觉科学家和艺术家 膜上的侧抑制和脑纹外区加工后V4-complex区发 参加，并定期在Scientific American上发表研究进 生的错觉8].故已有的错觉分类经常出现归纳现象 展.当前视错觉研究人员代表有德国Frei山burg大学 覆盖面小、同种错觉重复分类、不同错觉错归为同类 的M.Bach、美国Baylor医学院的D.M.Eagleman、日 结果等不足，表1归纳了国内外几种较全面的错觉 本Ritsumeikan大学的A.Kitaoka、意大利Sassari大 分类，并进行了简要评论126,16 学的B.Pinna等.我国错觉研究从20世纪50年代 表2在收集整理620多张典型错觉图片基础 开始，各大高校和研究所已将认知科学研究列为重 上，以避免种类交叉为出发点，按不同现象和成因分 要课题，如北大、清华、中科院和北师大等.一些原从 为六大类错觉：尺寸错觉指人根据深度线索和环境 事心理学、语言哲学研究的学者，及时地捕捉到先进 信息等视觉规则对相同面积、长度、体积的物体得出 科研信息开始研究错觉，科研成果多属于图形分析、 不同认知的现象；细胞群错觉指人因视觉神经上功 脑机能研究、视觉注意机制、数理模拟和算法建立方 能相似的神经元群或神经组织作用对刺激的亮度 面，除发表在国外期刊外，国内典型错觉的简单介绍 颜色、方向模式产生误解的现象；轮廓错觉专指人或 和造型设计类文章多发表于《心理学报》、《心理科 动物对图像中边缘梯度信息和环境认知出现错误的 学进展》、《生理科学进展》及高校学报等综合性自 现象，包括主观轮廓、知觉反转等：不可能错觉是指 然科学期刊， 局部平面结构理解合理却不能客观存在的图像；扭 21世纪各国对认知研究更加重视.美国国家基 曲错觉是指人把规则的点、线、面等结构元素感知为 金会、商务部提出聚合技术概念(nanotechnology, 歪曲结构的现象；运动错觉是指人结合环境线索对