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《认知心理学》PPT课件.ppt

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    • 认认 知知 心心 理理 学学教师教师:: 吴吴 慧慧 芬芬Email:xiaoganwufen@ 参参 考考 教教 材材¡王甦,汪安圣王甦,汪安圣. .认知心理学认知心理学. .人民教育出版社,人民教育出版社,20062006¡M M·W W·艾森克,艾森克,M M·T T··基恩基恩, , 高定国等译,认知心高定国等译,认知心理学(第四版)理学(第四版), , 华东师范大学出版社华东师范大学出版社, , 20032003¡Robert J. Sternberg.Robert J. Sternberg. 杨炳钧等译杨炳钧等译 . . 认知心理学认知心理学(第三版)(第三版). . 北京工业出版社,北京工业出版社,20062006 王甦王甦1931-20031931-2003¡中国心理学会理事长中国心理学会理事长¡中国心理学会普通心理和实验心理专业委员中国心理学会普通心理和实验心理专业委员会主任会主任¡亚非心理学会联合主席亚非心理学会联合主席¡《《心理学报心理学报》》副主编副主编¡北京大学北京大学 “最受欢迎老师最受欢迎老师”¡《《认知心理学认知心理学》》荣获国家教委高校优秀教材荣获国家教委高校优秀教材一等奖一等奖¡研究领域:知觉、注意(负启动和返回抑制)研究领域:知觉、注意(负启动和返回抑制)、记忆、(、记忆、(STM的组织、知觉组织、范畴组的组织、知觉组织、范畴组织)。

      织) YOU 三个概念三个概念¡认知认知: 人思维Cognition: People think.) ¡认知心理学认知心理学: 科学家思考人如何思维科学家思考人如何思维Cognitive Psychology: Scientists think about how people think.) ¡认知心理学学生认知心理学学生:思考科学家如何思考人如何思维的人思考科学家如何思考人如何思维的人Student of cognitive psychology: People think about how scientists think about how people think.) 三种分析水平神经水平¡具体的或物质的层次:大脑¡在神经层次上标示¡用神经术语来描述神经过程和事件™具体的神经元™神经元定位™点火模式(pattern of firing)™内在联系™发放冲动的神经元的数量抽象水平¡认知层次:认知系统¡认知码¡用抽象的术语描述发生在神经层次上的事件的抽象说明™判定™参与™贮存™提取心理水平¡“经验的”层次:心理¡心理(mind)当作意识(consciousness)或觉察(awareness)¡在心理层次上可以审慎地从事一些心理内容的操作 关心三种关系 ¡认知功能间的关系(the relation among cognitive functions)¡认知与意识的关系(the relation of cognition and consciousness)¡认知活动与神经活动的关系(the relation of cognitive to neural processes) 学习窍门 ¡学习研究者提出的问题学习研究者提出的问题(To learn the questions that investigators ask) ¡学习研究者处理问题所用的取向学习研究者处理问题所用的取向(To learn the approach they use to address the issues) ¡学习研究者提出的假设学习研究者提出的假设(To learn the hypotheses they propose) ¡实验设计实验设计 作业:¡积累个人感兴趣或有体会的认知心理学基础积累个人感兴趣或有体会的认知心理学基础研究或应用研究研究或应用研究 生活中的认知心理学 ™感觉与知觉感觉与知觉™记忆记忆™阅读的时候,眼睛和大脑怎么搭配来辨认文字的?阅读的时候,眼睛和大脑怎么搭配来辨认文字的?™上礼拜二你穿哪一件衣服?上礼拜二你穿哪一件衣服?™理解理解™小明有小明有8颗糖,小明比小华多颗糖,小明比小华多5颗糖,问小华有几颗糖?颗糖,问小华有几颗糖?™解决问题解决问题™上一题怎么解题?上一题怎么解题?™决策决策™你暑期返校要坐地铁?城铁?汽车?飞机?你暑期返校要坐地铁?城铁?汽车?飞机? 12¡你正行走在一条漆黑而又不太熟悉的街道上。

      天下着雨,雾蒙蒙的,你觉得身上挺冷,而且有点担心会发生什么事当你穿过一条小巷时,眼角瞥到有什么东西一晃于是你回头朝小巷近来的地方看去,发现有一个黑影正逐渐向你靠近随着黑影越来越近,你可以看得越来越清楚,你突然意识到原来它是……注意注意知觉知觉模式模式识别识别记忆记忆 13¡你置你置身于一个拥挤的公共场所,如周末的百货商场人身于一个拥挤的公共场所,如周末的百货商场人群熙熙攘攘,你又热又累你走向附近的一条长凳,打群熙熙攘攘,你又热又累你走向附近的一条长凳,打算在那休息片刻正当你走过去的时候,一位年龄与你算在那休息片刻正当你走过去的时候,一位年龄与你相仿的女士和你撞了一下你们双方连忙彼此打招呼抱相仿的女士和你撞了一下你们双方连忙彼此打招呼抱歉,并互相对视了一眼,她立刻惊诧道:歉,并互相对视了一眼,她立刻惊诧道:“噢,是你!噢,是你!你好吗?我从未想过在这里会碰到熟人你好吗?我从未想过在这里会碰到熟人你的脸上也你的脸上也立即呈现出友好而略带含混的微笑,以掩饰心中的困惑:立即呈现出友好而略带含混的微笑,以掩饰心中的困惑:她是谁呢?她看上去挺眼熟,但到底会是谁呢?以前的她是谁呢?她看上去挺眼熟,但到底会是谁呢?以前的同学?从她的说话中可以找到她是谁的线索吗?同学?从她的说话中可以找到她是谁的线索吗?再认再认回忆回忆推理推理问题解决问题解决知识表征知识表征语言语言决策决策 14可能的应用研究 15¡教育教学(教学过程设计、外语学习)教育教学(教学过程设计、外语学习)¡环境(认知地图、特定建筑设计)环境(认知地图、特定建筑设计)¡工业设计(、计算机、工业设计(、计算机、mp3mp3等数码产品、网络、等数码产品、网络、软件、广告的设计等)软件、广告的设计等)¡社会经济政治(核威胁理论、投资决策)等社会经济政治(核威胁理论、投资决策)等 从实物消费到概念消费相关应用研究从实物消费到概念消费相关应用研究¡概念消费涉及消费者的自我概念、消费期望、消概念消费涉及消费者的自我概念、消费期望、消费目标、消费流畅性、调节性匹配、多样性收集、费目标、消费流畅性、调节性匹配、多样性收集、特征疲劳、记忆保护与情绪体验等研究领域。

      特征疲劳、记忆保护与情绪体验等研究领域¡影响消费者的物质消费、网络消费、虚拟消费和影响消费者的物质消费、网络消费、虚拟消费和偏好形成其研究不仅会使消费者受益,而且对偏好形成其研究不仅会使消费者受益,而且对于改善营销策略和理解人类消费行为至关重要于改善营销策略和理解人类消费行为至关重要 周详,周详,2010)) ¡Alter和和Oppenheimer (2006) 在纽约股票市场上发现,在纽约股票市场上发现,具有流畅性具有流畅性((fluency))代码名称(其缩写利于发音)代码名称(其缩写利于发音)的股票在刚刚上市的头几个月内的表现好过名称不的股票在刚刚上市的头几个月内的表现好过名称不流畅的股票,因为人们认为名称流畅性高的股票表流畅的股票,因为人们认为名称流畅性高的股票表现会更好,这种主观感受会驱动人们快速做出购买现会更好,这种主观感受会驱动人们快速做出购买决定决定, , 从而在短时间内提升了股票价值从而在短时间内提升了股票价值 从实物消费到概念消费相关应用研究从实物消费到概念消费相关应用研究 ¡因熟悉度导致的知觉流畅性而引发积极情感反应因熟悉度导致的知觉流畅性而引发积极情感反应¡流畅性的体验(即所谓的流畅性的体验(即所谓的“感觉对了感觉对了”)会从品牌和产品评)会从品牌和产品评价、对广告的回应、创造力、博弈行为、任务绩效等方面显价、对广告的回应、创造力、博弈行为、任务绩效等方面显示出它对判断和行为的影响(示出它对判断和行为的影响(Ferraro 等,等,2008)。

      ¡Novemsky((2007)等精心设计了关于产品的流畅性(测试))等精心设计了关于产品的流畅性(测试),通过用容易阅读的和不容易阅读的字体分别列举产品特性通过用容易阅读的和不容易阅读的字体分别列举产品特性  从实物消费到概念消费相关应用研究从实物消费到概念消费相关应用研究 ¡不过一项研究发现,当演讲者犹豫时,那接下来从不过一项研究发现,当演讲者犹豫时,那接下来从他嘴里蹦出来的词会被听众更好的记住他嘴里蹦出来的词会被听众更好的记住Corley Corley 等,等,20072007))¡也许这正是美国总统小布什的讲话风格也许这正是美国总统小布什的讲话风格 从实物消费到概念消费相关应从实物消费到概念消费相关应用研究,你有何启示??用研究,你有何启示?? 第一章第一章  绪绪  论论一、认知心理学是一门科学一、认知心理学是一门科学1.  认知心理学的诞生(认知心理学的诞生(1956))l  Noam Chmosky 提出了转换生成语法理论提出了转换生成语法理论;l  George A · Miller报告了神奇数字报告了神奇数字“7”在短时记在短时记忆忆 中的意义中的意义; lAllen Newell和和Herbert Simon提出了提出了“通用问通用问题解决者题解决者”计算模计算模型型;lBruner等第一次从认知加工的观点系统考察了等第一次从认知加工的观点系统考察了概念形成的规概念形成的规律;律;l人工智能领域也与人工智能领域也与1956年在年在Dartmouth College的一次会议上的一次会议上创立。

      创立 ¡转换生成语法的标准模型由三个部分转换生成语法的标准模型由三个部分组成:句法规则、语义规则和语间规组成:句法规则、语义规则和语间规则¡Time flies like an arrow.¡““下雨天留客天天留我不留下雨天留客天天留我不留”” “ “下雨天,留客天;天留,我不留!下雨天,留客天;天留,我不留!”” “ “下雨天,留客天;天留我不?留!下雨天,留客天;天留我不?留!”” 2.  信息加工观:得到认可信息加工观:得到认可lBroabent (1958)提出绝大多数认知过提出绝大多数认知过程都是由一系列相继进行的加工阶段程都是由一系列相继进行的加工阶段组成 Atkinson和和Shiffrin 对这一过对这一过程进行了详细的描述程进行了详细的描述l序列阶段加工模型能很好的解释自下序列阶段加工模型能很好的解释自下而上或刺激驱动加工,但却不能较好而上或刺激驱动加工,但却不能较好说明自上而下或概念驱动加工说明自上而下或概念驱动加工 l上世纪上世纪70年代,信息加工范式得到广泛应用年代,信息加工范式得到广泛应用u人类是自主地、有目的地与外部世界发生交互作用;人类是自主地、有目的地与外部世界发生交互作用;u通过与外部世界交互作用而产生的心理是一个具有普遍目的的符号通过与外部世界交互作用而产生的心理是一个具有普遍目的的符号加工系统。

      符号是一些存储在长时记忆中的模式,这些模式指定或加工系统符号是一些存储在长时记忆中的模式,这些模式指定或指向它们之外的结构;指向它们之外的结构;u这些符号又被转化成一些最终代表外部事物的符号;这些符号又被转化成一些最终代表外部事物的符号;u心理学研究的目的就是去确定这些符号加工过程及认知任务中所有心理学研究的目的就是去确定这些符号加工过程及认知任务中所有操作的表征;操作的表征;u认知过程需要时间,而对反应时的估计并不困难;认知过程需要时间,而对反应时的估计并不困难;u心理是一个容量有限且其结构和资源存在局限性的处理器;心理是一个容量有限且其结构和资源存在局限性的处理器;u符号系统依赖于机体的神经基础,但也不完全受制于它符号系统依赖于机体的神经基础,但也不完全受制于它 u实验认知心理学实验认知心理学((experimental cognitive psychology)) 继承了认知心理学的实验传统但不设计计算机建模;继承了认知心理学的实验传统但不设计计算机建模;u认知科学认知科学((cognitive science)) 开发各种计算模型来理解人类认知;开发各种计算模型来理解人类认知;u认知神经心理学认知神经心理学((cognitive neuropsychology)) 通过研究脑损伤患者的认知损害来为正常人类认知研究提供通过研究脑损伤患者的认知损害来为正常人类认知研究提供有价值的资料;有价值的资料;u认知神经科学认知神经科学((cognitive neuroscience)) 通过运用一些技术手段(如脑功能成像)研究大脑功能以理通过运用一些技术手段(如脑功能成像)研究大脑功能以理解人类认知;解人类认知;3.  信息加工观:走向多元信息加工观:走向多元 反应时新法反应时新法一、减法反应时实验一、减法反应时实验1 1、最初由荷兰生理学家丹德斯(、最初由荷兰生理学家丹德斯(Donders,1968)Donders,1968)提出。

      提出2 2、实验设计、实验设计  给被试先后安排两种不同的反应时作业,其中一种作业包含有另一种作业给被试先后安排两种不同的反应时作业,其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一信息加工过程然后测定两种作业各自所使用的反应时,两个反应所没有的某一信息加工过程然后测定两种作业各自所使用的反应时,两个反应时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间 例:例:辨别过程时间辨别过程时间 选择过程时间选择过程时间 3 3、应用、应用((1 1)用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在;)用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在; ((2 2))在在研研究究快快速速信信息息加加工工过过程程如如识识别别、、短短时时记记忆忆应应用用这这种种方方法法目目的的是是测测量量包包含含在在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间4 4、实验举例、实验举例 PosnerPosner等(等(19691969,,19701970)的)的短时记忆的视觉编码实验短时记忆的视觉编码实验 。

      二、相加因素法实验1、该方法是减法反应时实验的延伸,最初由斯腾伯格(Sternberg,1966-1969)发展出来2、基本思路 完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和,如果发现可以影响完成作业所需的时间的一些因素,那么单独地或成对地应用这些因素进行实验,就可以观察到完成作业时间的变化3、应用 使用相加因素法实验可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节 4、实验举例:、实验举例:Sternberg的短时记忆信息提取实验的短时记忆信息提取实验¡ 实验过程:实验过程:先给被试看先给被试看1-61-6个数字(识记项目),然后再看一个数个数字(识记项目),然后再看一个数字(测试项目),并同时开始计时,要求被试回答该测试数字是否刚字(测试项目),并同时开始计时,要求被试回答该测试数字是否刚才识记过,按键作出是或否的反应,计时也随即停止这样就可以确才识记过,按键作出是或否的反应,计时也随即停止这样就可以确定被试能否正确提取以及所需要的时间即反应时定被试能否正确提取以及所需要的时间即反应时¡从反应时变化上确定了从反应时变化上确定了4 4个对提取过程有独立作用的因素:测试项目个对提取过程有独立作用的因素:测试项目的质量、识记项目的数量、反应类型、每个反应类型的相对频率。

      的质量、识记项目的数量、反应类型、每个反应类型的相对频率¡ 结论:结论:字母转换的信息加工过程经过四个阶段:刺激编码阶段、顺字母转换的信息加工过程经过四个阶段:刺激编码阶段、顺序比较阶段、决策阶段、反应组织阶段序比较阶段、决策阶段、反应组织阶段 短时记忆信息提取过程 三、“开窗”实验1、“开窗”实验是通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间直接进行测量2、实验目的 是采开“开窗”技术,将大脑进行信息加工过程及其所使用时间直接地测量出来使用研究者可以清楚感知该过程3、实验举例 字母转换实验(Hamilton et al,1977;Hockey et al,1981) ¡ 实验过程实验过程:给被试呈现:给被试呈现1-41-4个英文字母并在字母后面标上一个数个英文字母并在字母后面标上一个数字,如字,如““F+3”F+3”、、““KENC+4”KENC+4”等当呈现等当呈现““F+3”F+3”时,要求被试说出英时,要求被试说出英文字母表中文字母表中F F后面第三个位置的字母后面第三个位置的字母““I”I”;而;而““KENC+4”KENC+4”的正确回答的正确回答则是则是““OERG”OERG”。

      4 4个字母相继呈现,由被试按键反应个字母相继呈现,由被试按键反应¡ 实验结果表明实验结果表明:大脑在进行字母转换加工时,通常经历三个加工:大脑在进行字母转换加工时,通常经历三个加工阶段,即编码阶段、转换阶段、贮存阶段阶段,即编码阶段、转换阶段、贮存阶段 4.  实验法实验法l 通过严格控制变量来观察被试的通过严格控制变量来观察被试的行为(如反应时和正确率),从行为(如反应时和正确率),从而研究认知过程和结构的方法而研究认知过程和结构的方法u  速度和准确性只能为认速度和准确性只能为认知心理学家研究认知的内知心理学家研究认知的内部过程和结构提供间接信部过程和结构提供间接信息息u  行为数据通常是在人为行为数据通常是在人为环境的实验室里收集的环境的实验室里收集的 l  内省法内省法((introspection))uNisbett和和Wilson((1977)在一个研究里,主试先让被试看)在一个研究里,主试先让被试看5对依次排例且基本雷同的长筒袜,然后要求被判断最喜对依次排例且基本雷同的长筒袜,然后要求被判断最喜欢哪一对在被试做出选择后,主试要求被试回答为什么欢哪一对在被试做出选择后,主试要求被试回答为什么选择那一对。

      绝大多数被试都选择了最右边的那一对因选择那一对绝大多数被试都选择了最右边的那一对因而事实是,长筒袜的相应空间位置显著影响了被试的判断而事实是,长筒袜的相应空间位置显著影响了被试的判断但所有被试都否认了这一因素的作用,认为这些长筒袜的但所有被试都否认了这一因素的作用,认为这些长筒袜的颜色、质地等方面的细微差异导致他们做出那样的选择颜色、质地等方面的细微差异导致他们做出那样的选择Ø内省就是一个人对自身心理过程的检查与观察内省就是一个人对自身心理过程的检查与观察Ø内省依赖于意识经验,而意识经验是个人的且不为内省依赖于意识经验,而意识经验是个人的且不为他人所知他人所知 l  内省法内省法((introspection))u内省法的局限:内省法的局限:Ø Nisbert 和和Wilson通过实验(如长筒袜实验)表明,通过实验(如长筒袜实验)表明,个体事实上并不能觉察影响其行为的过程当人们被个体事实上并不能觉察影响其行为的过程当人们被要求报告一个特定刺激怎样引起一个特定的反应时,要求报告一个特定刺激怎样引起一个特定的反应时,个体并不是去极力回忆这一过程,而是建构一种理论个体并不是去极力回忆这一过程,而是建构一种理论去解释某类刺激会引起某类反去解释某类刺激会引起某类反应;应;Ø 内隐学习表明对某些认知加工过程个体没有能力觉内隐学习表明对某些认知加工过程个体没有能力觉察。

      察 uErecsson 和和 Simon 对内省法的观点对内省法的观点Ø由于记忆的不可靠性,所以在任务过程中对认知过程进行由于记忆的不可靠性,所以在任务过程中对认知过程进行内省要比事后回忆效果好;内省要比事后回忆效果好;Ø人们通常能精确地描述其正在参与或思考的事物,而不太人们通常能精确地描述其正在参与或思考的事物,而不太擅长于对一个情景或其自身思维过程做出解释;擅长于对一个情景或其自身思维过程做出解释;Ø人们不能有效地内省某些过程(例如神经过程和识别过程人们不能有效地内省某些过程(例如神经过程和识别过程等);等); 二、认知科学二、认知科学1.  计算建模计算建模((computational modelling)):从流程图到模拟:从流程图到模拟                  计算模型最大的优计算模型最大的优点是可以对一个现象点是可以对一个现象做出解释性和预测性做出解释性和预测性说明l流程图流程图 l  对计算机模拟认知过程的方法,存有争论:对计算机模拟认知过程的方法,存有争论:u能不能在达到书面程序前对一个理论进行解能不能在达到书面程序前对一个理论进行解码?码?u能不能把一个程序的心理学特征与其它特征能不能把一个程序的心理学特征与其它特征区分开来?区分开来?u计算机程序和人类被试在反应时上会表现出计算机程序和人类被试在反应时上会表现出差别吗?差别吗? l理论基础:知识以联想的形式存在,联想符合三个原则理论基础:知识以联想的形式存在,联想符合三个原则2.  计算建模技术计算建模技术      2.1 语义网络语义网络((semantic network))Ø相邻原则:两件事情因在时间上同时发相邻原则:两件事情因在时间上同时发                       生而相互联系生而相互联系Ø相似原则:两件事情因相似而相互联系相似原则:两件事情因相似而相互联系Ø对比原则:两件事情因对立而相互联系对比原则:两件事情因对立而相互联系 l  语义网络模型的特征:语义网络模型的特征:u概念由相连的结点来表征,各个节点形成一个网络概念由相连的结点来表征,各个节点形成一个网络u结点间的连线是多种多样的,既可以表示一般的关系,也可结点间的连线是多种多样的,既可以表示一般的关系,也可以表示像以表示像“是是……”这样的特指的关系这样的特指的关系u结点本身以及结点间连线的兴奋度代表各概念间的相似程度结点本身以及结点间连线的兴奋度代表各概念间的相似程度u学习意味着在网络中增加新的结点或改变原有结点间的连接学习意味着在网络中增加新的结点或改变原有结点间的连接强度强度u通过兴奋从一个或一组结点在网络上传播的方式来模拟各种通过兴奋从一个或一组结点在网络上传播的方式来模拟各种效应效应u兴奋在网络上的传播方式可由多种因素决定兴奋在网络上的传播方式可由多种因素决定 2.2 产生式系统产生式系统((production system))¡系统具有大量的系统具有大量的 “ If…… then ”的规则的规则¡系统的工作模式是把工作记忆内容与规则中的系统的工作模式是把工作记忆内容与规则中的 “ If ” 部分相匹配部分相匹配而执行而执行 “ then ” 的内容的内容¡如果工作记忆内容由多个可匹配规则,系统则采用一种如果工作记忆内容由多个可匹配规则,系统则采用一种“冲突解决冲突解决策略策略”,从这些规则中选择一个最优的加以执行;,从这些规则中选择一个最优的加以执行;产生式系统具有如下特征:产生式系统具有如下特征: l连结主义网络,也称连结主义网络,也称神经网络神经网络(neural network)或或平行分布加工平行分布加工模型模型(parallel distributed processing model)。

      l连结主义网络的特征:连结主义网络的特征:2.3 连结主义连结主义((connectionist network))u网络由元素或类神经元的单元或结点交织连接而成网络由元素或类神经元的单元或结点交织连接而成u单元通过兴奋或抑制的方式影响其它单元单元通过兴奋或抑制的方式影响其它单元u一个单元通常累加所有输入信息当累加信息量超过某一阈限值一个单元通常累加所有输入信息当累加信息量超过某一阈限值时就输出一个单一的结果到另一个单元时就输出一个单一的结果到另一个单元 u网络有不同的结构或层次,既一个网络有不同的结构或层次,既一个输入层、一个中间层(隐藏层)和输入层、一个中间层(隐藏层)和输出层输出层u一个概念表征可通过分布方式以某一个概念表征可通过分布方式以某一兴奋模式存储于网络中一兴奋模式存储于网络中u同一网络可存储各种不同兴奋模型同一网络可存储各种不同兴奋模型且互不干扰且互不干扰u误差逆传误差逆传(backProp)是神经网络中是神经网络中一个重要的学习规则一个重要的学习规则 三三 、认知神经心理学、认知神经心理学l认知神经心理学认知神经心理学 通过脑损伤造成的选择性认知功能的障碍和保留的认知通过脑损伤造成的选择性认知功能的障碍和保留的认知环节,推测正常人大脑的认知机制。

      环节,推测正常人大脑的认知机制l理论假设:理论假设:u模块化模块化((modularity)):认知系统由相对独立的认知过:认知系统由相对独立的认知过程或模块组成各模块之间在程或模块组成各模块之间在功能上功能上和和解剖上解剖上相对独立,相对独立,因此损伤其中一个将不会直接影响其它模块的运作因此损伤其中一个将不会直接影响其它模块的运作 u信息绝缘:信息绝缘:每一模块在功能上与其它模块独立;每一模块在功能上与其它模块独立;u功能特异性:功能特异性:每一模块只能处理一种信息输入,每一模块只能处理一种信息输入,如词汇或面孔等;如词汇或面孔等;u必然性或强制性操作:必然性或强制性操作:模块的功能并不能自主控模块的功能并不能自主控制;制;u先天性:先天性:各模块是与生俱来的各模块是与生俱来的Fodor((1983))认为模块具有如下特点:认为模块具有如下特点: u心脑同型观心脑同型观((isomorphism))::大脑在物理水平的大脑在物理水平的组织方式与心理及认知模块的组织方式之间存在组织方式与心理及认知模块的组织方式之间存在对应关系对应关系     功能定位说功能定位说,即任何特定,即任何特定功能或认知过程都发生于功能或认知过程都发生于大脑的某一区域。

      大脑的某一区域但此但此理论似乎与连结主义观相冲突,理论似乎与连结主义观相冲突,根据连结主义的观点,一个过根据连结主义的观点,一个过程,可分布在大脑相当广泛的程,可分布在大脑相当广泛的领域中领域中))  u综合症综合症((syndrome)):绝大多数患者都可根据综合症:绝大多数患者都可根据综合症进行分类进行分类一个折衷的办法就是完成多个单一个案研究个折衷的办法就是完成多个单一个案研究  l认知神经心理学实验设计的基本思想认知神经心理学实验设计的基本思想u认知神经心理学研究认知神经心理学研究强调症状的分离而不是相关强调症状的分离而不是相关u分离现象分离现象((dissociation),),即患者在第一项任务即患者在第一项任务中表现正常而在第二项任务中表现异常;但这一中表现正常而在第二项任务中表现异常;但这一现象的出现,可能是因为任务的难度不同的缘故,现象的出现,可能是因为任务的难度不同的缘故,所以最好是可以发现所以最好是可以发现双重分离现象双重分离现象((double dissociation),),即一个患者在任务即一个患者在任务1上表现正常在上表现正常在任务任务2上表现异常,而另一患者正好相反。

      上表现异常,而另一患者正好相反 l一个认知神经心理学研究案例:一个认知神经心理学研究案例: 四四 、认知神经科学、认知神经科学l技术指标技术指标  时间分辨率时间分辨率(temporal resolution)和和空间分辨率空间分辨率(spatial solution) l认知神经科学方法比较认知神经科学方法比较 第二章第二章  视知觉:基本过程视知觉:基本过程l知觉知觉((perceptual)的定义:的定义: 指把来自感觉器官的信息转化成对目标、事件、声音和指把来自感觉器官的信息转化成对目标、事件、声音和味道等的体验的过程味道等的体验的过程l知觉分割知觉分割((perceptual segregation)) 指人类能分辨那些信息应该属于一个整体进而把这些信指人类能分辨那些信息应该属于一个整体进而把这些信息组织成一个独立目标的能力息组织成一个独立目标的能力一、一、 知觉组织知觉组织 l格式塔学派的知觉理论:格式塔学派的知觉理论:u代表人物:代表人物: koffka、、Kohler、、 Wetheimer      完型律:完型律:即具有最好、最简单和最稳定特征的结构最有即具有最好、最简单和最稳定特征的结构最有可能被知觉为一个目标。

      可能被知觉为一个目标u知觉组织的原则:知觉组织的原则: ¡ 一个目标或视野的某一部分被知觉为图形,而余下不是注视一个目标或视野的某一部分被知觉为图形,而余下不是注视中心的部分就是背景这种图形和背景的分割是按着知觉组中心的部分就是背景这种图形和背景的分割是按着知觉组织原则发生的织原则发生的¡根据格式塔原则,图形被知觉为一个清晰的形状或形式,而根据格式塔原则,图形被知觉为一个清晰的形状或形式,而背景缺少形状背景缺少形状¡图形常被知觉为突出于背景之前,而且用来区分图形和背景图形常被知觉为突出于背景之前,而且用来区分图形和背景的轮廓也被认为是属于图形的的轮廓也被认为是属于图形的u图形图形—背景分割在知觉组织中的作用背景分割在知觉组织中的作用 u图形图形—背景分割在知觉组织中的作用背景分割在知觉组织中的作用 u心脑同型观心脑同型观 有组织的视觉经验与大脑里有组织的视觉经验与大脑里的组织过程存在紧密的对应关的组织过程存在紧密的对应关系系”大脑里存在的各种电力场大脑里存在的各种电力场是有组织的感觉经验是有组织的感觉经验的的基础基础,, 但未得到证实但未得到证实                        Lashley、、Chow 、、Semmes(1951)的两只黑猩猩实验:在其的两只黑猩猩实验:在其中一只黑猩猩的视觉皮质中安放了中一只黑猩猩的视觉皮质中安放了4个金箔电极,在另一只黑猩猩的个金箔电极,在另一只黑猩猩的大脑皮质上插了大脑皮质上插了23根金针。

      但结果表明:根金针但结果表明:两只黑猩猩的知觉能力几两只黑猩猩的知觉能力几乎没有受到损害乎没有受到损害 u两条新的知觉组织原则:同域律和连通率;两条新的知觉组织原则:同域律和连通率;u格式塔心理学家主要采用内省法研究知觉;格式塔心理学家主要采用内省法研究知觉;u格式塔心理学家尽管对各种有趣的知觉现象作出了精格式塔心理学家尽管对各种有趣的知觉现象作出了精彩描述,但不能给出充分的理论解释;彩描述,但不能给出充分的理论解释;u格式塔心理学家认为知觉元素整合发生于视觉加工早格式塔心理学家认为知觉元素整合发生于视觉加工早期期 ,但研究表明,但研究表明“知觉整合是基于在三维空间中的知知觉整合是基于在三维空间中的知觉接近性,而不是在视网膜上的二维平面距离上进行觉接近性,而不是在视网膜上的二维平面距离上进行”l  对格式塔的知觉理论的评价对格式塔的知觉理论的评价 ¡格式塔心理学家夸大了自格式塔心理学家夸大了自下而上加工在知觉分割中下而上加工在知觉分割中的作用¡VeceraVecera和和 FarahFarah的实验:的实验:l  后续理论:后续理论:uRestleRestle提出了几种知觉组织可使知觉加工变得较提出了几种知觉组织可使知觉加工变得较为经济的方式。

      为经济的方式 u格式塔理论家注重对线条和形状组织的研究,但格式塔理论家注重对线条和形状组织的研究,但JuleszJulesz发现知觉组织也受发现知觉组织也受亮度亮度、、颜色颜色和和颗粒分布颗粒分布的影响uQuinlanQuinlan和和WiltonWilton((19981998)研究了当知觉原则发生)研究了当知觉原则发生冲突时的知觉,并提出以下观点:冲突时的知觉,并提出以下观点: ¡一个视觉呈现中的元素主要依据接近律来进行组合一个视觉呈现中的元素主要依据接近律来进行组合¡如果元素被临时地聚合在一起且一个或多个特征上如果元素被临时地聚合在一起且一个或多个特征上有差异,也就是发生类内失配但类间匹配现象,则有差异,也就是发生类内失配但类间匹配现象,则需要附加处理需要附加处理¡如果发生类内失配但类间匹配尚可,则被试会依据如果发生类内失配但类间匹配尚可,则被试会依据接近律或相似律对元素进行组合接近律或相似律对元素进行组合¡如果类内失配和类间失配均发生了,则接近律被忽如果类内失配和类间失配均发生了,则接近律被忽视,被试常常依据颜色对元素进行组合视,被试常常依据颜色对元素进行组合 二二 、深度和大小知觉、深度和大小知觉l深度知觉的含义深度知觉的含义        绝对距离绝对距离和和相对距离相对距离的感知的感知l知觉线索知觉线索 动眼线索动眼线索((oculomotor cues))        单眼线索单眼线索((monocular cues))         双眼线索双眼线索((binocular cues))           ¡眼睛的调节眼睛的调节          看近物,水晶体曲度变大;远物,曲度变小。

      水晶体曲度变化的信号看近物,水晶体曲度变大;远物,曲度变小水晶体曲度变化的信号提供了距离的信息提供了距离的信息¡双眼视轴辐合双眼视轴辐合           视轴辐合指眼睛随物体距离的改变而将视轴会聚到被注视的物体上视轴辐合指眼睛随物体距离的改变而将视轴会聚到被注视的物体上物体近,辐合角大;物体远,辐合角小控制双眼视轴辐合的眼肌运动物体近,辐合角大;物体远,辐合角小控制双眼视轴辐合的眼肌运动提供了关于距离的信号提供了关于距离的信号u动眼线索动眼线索((binocular cues)) l  透透  视视u单眼线索单眼线索((monocular cues))  纹理透视(结构级差)纹理透视(结构级差)      空气透视空气透视      线条透视线条透视 l遮遮 挡挡l阴阴 影影l运动视差运动视差l熟悉性熟悉性 Ittelson(1951) 要求被要求被试通过窥视孔判断三张不试通过窥视孔判断三张不同大小的图片距离的实验同大小的图片距离的实验 u当人看物体时,由于两眼间相距当人看物体时,由于两眼间相距6565毫米,两眼视像不完毫米,两眼视像不完全落在视网膜对应的部位,表现在左眼看物体的左边多全落在视网膜对应的部位,表现在左眼看物体的左边多些,右眼看物体的右边多些。

      物体在两眼视网膜上的成些,右眼看物体的右边多些物体在两眼视网膜上的成像有了差异像有了差异, ,称为称为双眼视差双眼视差例如手指头例如手指头u双眼视差产生双眼视差产生立体视觉立体视觉u双眼线索双眼线索((binocular cues):):双眼视差双眼视差 u研究者最早认为,在某一时间点上,研究者最早认为,在某一时间点上,投射到某眼的形状或目标被投射到某眼的形状或目标被独立处理独立处理,然后融合为一个单一的知觉但,然后融合为一个单一的知觉但Julesz(1971)Julesz(1971)通过随通过随机点图实验驳斥了这种理论机点图实验驳斥了这种理论uFirsby和和Mayhew(1976)发现立体图两个半区之间发现立体图两个半区之间空间频率的重叠空间频率的重叠是立体视觉产生的必要条件是立体视觉产生的必要条件两个分离的图像如何合成一个单一的知觉?两个分离的图像如何合成一个单一的知觉? uMayhew 和和 Frisby 认为立体视觉在很大程度上受制于知觉的原始认为立体视觉在很大程度上受制于知觉的原始初级简图初级简图 (raw primary sketch)的表述程度,并提出图形连续性原的表述程度,并提出图形连续性原则:则:uMarr Marr 和和 Poggio Poggio 提出了匹配三原则:提出了匹配三原则:l相容性条件相容性条件l唯一性条件唯一性条件l连续性条件连续性条件 如果能对某一潜在匹配的光强变化模式相邻的光强变如果能对某一潜在匹配的光强变化模式相邻的光强变化模式加以考虑时,大多数错误的可能匹配都可以避免化模式加以考虑时,大多数错误的可能匹配都可以避免 以上立体视觉理论都强调基本的视觉加工过程,而忽略了以上立体视觉理论都强调基本的视觉加工过程,而忽略了认知认知因素因素的影响。

      的影响 u线索整合线索整合uBruno Bruno 和和 CuttingCutting总结出观察者用来处理多个线索的策略:总结出观察者用来处理多个线索的策略:l累加累加l单选单选l相乘相乘u研究表明当进行深度知觉的判断时,观察者特别倾向于利用来自研究表明当进行深度知觉的判断时,观察者特别倾向于利用来自各方面的深度信息各方面的深度信息u例外实验例外实验: : Woodworh Woodworh 和和 Schlosberg Schlosberg 扑克牌实验扑克牌实验 u大小恒常性大小恒常性u影响大小恒常性的因素影响大小恒常性的因素l距离:大小距离:大小——距离恒定假说距离恒定假说l熟知大小熟知大小l地平线地平线u定义:定义:        是指对于给定目标不管其在视网膜上的成像变大或变小,个体是指对于给定目标不管其在视网膜上的成像变大或变小,个体其知觉大小都有维持不变的倾向其知觉大小都有维持不变的倾向 注意:注意:至今还没有一个理论可以解释这些因素是如何复合起来产生至今还没有一个理论可以解释这些因素是如何复合起来产生 大小的判断的。

      大小的判断的 三、颜三、颜 色色 知知 觉觉l颜色知觉的意义:颜色知觉的意义: ((1)检测:颜色视觉可帮助区分目标与背景)检测:颜色视觉可帮助区分目标与背景         ((2)分辨:颜色视觉能易化对目标间的分辨能力)分辨:颜色视觉能易化对目标间的分辨能力l视网膜上的视觉感受细胞:视网膜上的视觉感受细胞:         ((1)视锥细胞:颜色视觉和视敏度)视锥细胞:颜色视觉和视敏度         ((2)视杆细胞:暗视条件下的视觉和运动检测)视杆细胞:暗视条件下的视觉和运动检测 Yong-Helmhotz TheoryuThomas Yong提出,提出, Hermann von Helmhotz发展发展, ,又叫又叫成分成分理论理论((component theory))或或三色理论三色理论((trichromatic theory)u该理论认为视觉系统中共有三类分别对不同波长的光波做出该理论认为视觉系统中共有三类分别对不同波长的光波做出最强烈反应的神经,这三类神经分别对应于不同的视锥细胞最强烈反应的神经,这三类神经分别对应于不同的视锥细胞Ø红色:红色:对长波更敏感的视锥细胞或感受器;对长波更敏感的视锥细胞或感受器;Ø绿色:绿色:对中波更敏感的视锥细胞或感受器;对中波更敏感的视锥细胞或感受器;Ø蓝色:蓝色:对短波更敏感的视锥细胞或感受器对短波更敏感的视锥细胞或感受器。

                Dartnall等(等(1983))利用显微分光学技术所利用显微分光学技术所获得的证据支持这一理获得的证据支持这一理论       我们如何知觉其他颜色呢?我们如何知觉其他颜色呢?                  当当光光刺刺激激作作用用于于眼眼睛睛时时,,将将在在三三种种感感受受器器中中引引起起不不同同程程度度的的兴兴奋奋各各种种颜颜色色经经验验是是由由不不同同感感受受器器按按相相应应的的比比例例活活动动而而产产生生的的如如对对黄黄光光的的知知觉觉是是通通过过激激活活对对中中波波和和长长波波敏敏感感的的视视锥锥细细胞而实现的胞而实现的 u该理论的不足:该理论的不足:u不能解释负后像(不能解释负后像(negative afterimagenegative afterimage))u在实践中,能解释红绿色盲,但很少发现蓝色和黄色知觉障碍患在实践中,能解释红绿色盲,但很少发现蓝色和黄色知觉障碍患者的短波型视锥细胞缺失者的短波型视锥细胞缺失     后像(后像(afterimageafterimage))            刺激物对感受器的作用停止后,感觉现象并不刺激物对感受器的作用停止后,感觉现象并不立即消失,它能保留一个短暂时间,这种现象称立即消失,它能保留一个短暂时间,这种现象称为后像。

      为后像l正后像正后像:后像的品质与刺激物相同后像的品质与刺激物相同l负后像负后像:后像的品质与刺激物相反(补色):后像的品质与刺激物相反(补色)  Opponentprocess TheoryuEwald Hering(1878)Ewald Hering(1878)认为视觉系统中认为视觉系统中存在三类存在三类颉颃过程颉颃过程第一类颉颃的过第一类颉颃的过程是,当以某一方式反应时,它产生程是,当以某一方式反应时,它产生红色感觉红色感觉而以与之对立的方式反应则而以与之对立的方式反应则产生产生绿色感觉绿色感觉第二类颉颃过程以相第二类颉颃过程以相似的方式产生似的方式产生蓝色蓝色和和黄色黄色感觉;第三感觉;第三类颉颃过程产生两种极端色觉,即类颉颃过程产生两种极端色觉,即白白色和黑色色和黑色 uAbramov Abramov 和和 Gordon(1994)Gordon(1994)向被试呈现单一波长的光线并要求被向被试呈现单一波长的光线并要求被试报告蓝、绿、黄和红色在所知觉颜色中的百分比根据试报告蓝、绿、黄和红色在所知觉颜色中的百分比根据HeringHering的理论,被试不可能同时看到红和绿、蓝和黄,但其它颜色组合的理论,被试不可能同时看到红和绿、蓝和黄,但其它颜色组合却是可能的。

      实验结果符合理论构想却是可能的实验结果符合理论构想u该理论可以很好的解释色觉障碍和负后像现象该理论可以很好的解释色觉障碍和负后像现象uDe Valois(1975)De Valois(1975)在猴子身上发现,在视网膜神经节和外侧膝状在猴子身上发现,在视网膜神经节和外侧膝状核中存在所谓核中存在所谓颉颃细胞颉颃细胞(opponet cells):(opponet cells):红红- -绿细胞绿细胞,,蓝蓝- -黄细胞黄细胞这种发现有力地支持了颉颃理论这种发现有力地支持了颉颃理论u颉颃理论对三原色能产生光谱上的一切颜色这一事实则不能给予颉颃理论对三原色能产生光谱上的一切颜色这一事实则不能给予说明说明 二阶段理论二阶段理论 TheoryuHurvich认为上面两个理论是可以认为上面两个理论是可以统一起来的,提出了统一起来的,提出了色觉阶段说色觉阶段说他认为色觉过程可分几个阶段:颜他认为色觉过程可分几个阶段:颜色视觉机制在视网膜感受器水平是色视觉机制在视网膜感受器水平是三色的,符合三色的,符合Yong-Helmhotz 理论,理论,而在视网膜感受器以上的视觉传导而在视网膜感受器以上的视觉传导通路上又是四色的,符合黑林通路上又是四色的,符合黑林Opponent process Theory ,最后在,最后在大脑皮层的视觉中枢才产生各种色大脑皮层的视觉中枢才产生各种色觉。

      觉  第三章第三章  知觉、运动与行动知觉、运动与行动lHelmholtz认为来自感觉的不充分信息可因无意识推论而得认为来自感觉的不充分信息可因无意识推论而得到增强并提出结构主义范式:到增强并提出结构主义范式:一、一、 结构主义知觉理论结构主义知觉理论u知觉是一个积极和建构过程;它在某种程度上要多于感觉的直知觉是一个积极和建构过程;它在某种程度上要多于感觉的直接登记其它事件会切入到刺激和经验之中来;接登记其它事件会切入到刺激和经验之中来;u知觉并不是由刺激输入直接引起的,而是所呈现刺激与内部假知觉并不是由刺激输入直接引起的,而是所呈现刺激与内部假设、期望、知识及动机和情绪因素交互作用的终极产品;设、期望、知识及动机和情绪因素交互作用的终极产品;u知觉有时可受到不正确的假设和期望的影响因而,知觉也会知觉有时可受到不正确的假设和期望的影响因而,知觉也会发生错误;发生错误; u实验证据:实验证据:¡Palmer(1975)以图片形式向被试呈现一个画面(如一个厨房),然后快速呈以图片形式向被试呈现一个画面(如一个厨房),然后快速呈现一个目标图片这个目标图片与情境是匹配的(如厨房与面包)或不匹配现一个目标图片。

      这个目标图片与情境是匹配的(如厨房与面包)或不匹配的(厨房与汽车)另外还设计了不含有任何情境的控制组被试的任务是的(厨房与汽车)另外还设计了不含有任何情境的控制组被试的任务是快速判断目标并按键做出反应快速判断目标并按键做出反应      结果表明:结果表明:情景匹配条件下被试情景匹配条件下被试正确辨认目标的速度最快,控制条正确辨认目标的速度最快,控制条件下次之,而不匹配组条件下最慢件下次之,而不匹配组条件下最慢 ¡对对Ames房间的实验表明,被试不仅把房间看做正常房间的实验表明,被试不仅把房间看做正常的,而且当房间内的人沿着后墙来回走动时,观察的,而且当房间内的人沿着后墙来回走动时,观察者还是坚持其原来的观点但当房间内走动的人是者还是坚持其原来的观点但当房间内走动的人是其亲友时,其亲友时,Ames房间被知觉为异常的概率增大房间被知觉为异常的概率增大 ¡Bruner﹑ ﹑Postman和和Rodrigues(1951)的经典实验:他们的经典实验:他们要求被试看一些扑克牌,其中一张扑克牌与经验存在要求被试看一些扑克牌,其中一张扑克牌与经验存在冲突(如黑色心形)当这些冲突的牌被快速呈现给冲突(如黑色心形)。

      当这些冲突的牌被快速呈现给被试时,被试有时报告看到了棕色或紫色的心形这被试时,被试有时报告看到了棕色或紫色的心形这个实验几乎获得了刺激信息(自下而上加工)和存储个实验几乎获得了刺激信息(自下而上加工)和存储信息(自上而下加工)的混合效果信息(自上而下加工)的混合效果 ¡Schafer 和和 Murphy(1943) 的实验:他们在一个圆的中央画了一条不规则的线,的实验:他们在一个圆的中央画了一条不规则的线,使得左右两半看来均像一个侧面头像使得左右两半看来均像一个侧面头像在实验第一阶段在实验第一阶段,每张面孔均单独呈,每张面孔均单独呈现当出现其中一半面孔时给予奖励(如左半),出现另一半面孔时给予惩现当出现其中一半面孔时给予奖励(如左半),出现另一半面孔时给予惩罚(如右半)罚(如右半)第二阶段第二阶段,向被试快速呈现原来的合并图(圆)向被试快速呈现原来的合并图(圆)结果发现,结果发现,被试更倾向于报告知觉到曾经受奖励的那一半面孔被试更倾向于报告知觉到曾经受奖励的那一半面孔¡Smith 和和 Hochberg(1954) 通过类似研究发现,当呈现两个面孔中的一个伴有通过类似研究发现,当呈现两个面孔中的一个伴有电击时,该面孔被知觉到的概率降低电击时,该面孔被知觉到的概率降低 。

      l动机和情绪对知觉的影响动机和情绪对知觉的影响 nBruner 和和 Goodman(947)发现发现穷孩子较富孩子倾向于高估钱币的大小穷孩子较富孩子倾向于高估钱币的大小nAshley、、Harper 和和 Runyon(1951)的催眠实验:相信自己是贫穷的的催眠实验:相信自己是贫穷的/ /富贵的结果表明:富贵的结果表明:相信自己是贫穷的被试:高估钱币的大小相信自己是贫穷的被试:高估钱币的大小 在研究动机和情绪对知觉的影响时,需要区分在研究动机和情绪对知觉的影响时,需要区分““知觉知觉效应效应””和和““反应效应反应效应”” l 视视 错错 觉觉uGregory认为视错觉认为视错觉是由于把对三维目标的经验不恰当的运用是由于把对三维目标的经验不恰当的运用到知觉二维图形造成的到知觉二维图形造成的,并提出,并提出误用大小常性论误用大小常性论((misapplied size-constancy theory)u该理论可以很好解释该理论可以很好解释Ponzo错觉和错觉和Müller-Lyer错觉错觉 uMatlin 和和Foley(1997)提出提出不恰当比较论不恰当比较论,认为错觉是因为,认为错觉是因为图形中没有图形中没有被判断的哪些部分所引起的被判断的哪些部分所引起的。

      nCoren 和和 Girgus 发现当发现当 Müller-Lyer 图形中的箭头颜色不同于垂直图形中的箭头颜色不同于垂直线段时,线段时, Müller-Lyer错觉的程度显著降低了错觉的程度显著降低了nDelucia Hochberg((1991)设计了一个)设计了一个2英尺高的箭头组成的三维视英尺高的箭头组成的三维视觉画面,但仍然获得了典型的觉画面,但仍然获得了典型的Müller-Lyer错觉 l 评评 论论u结构主义范式预测知觉会常常发生错误,但事实是知觉通常结构主义范式预测知觉会常常发生错误,但事实是知觉通常非常精确;非常精确;u结构主义理论家所完成的大多数实验和演示都使用人工和非结构主义理论家所完成的大多数实验和演示都使用人工和非自然的刺激特别需要指出的是,很多支持结构主义范式的自然的刺激特别需要指出的是,很多支持结构主义范式的实验都采用了快速呈现视觉刺激的设计实验都采用了快速呈现视觉刺激的设计u我们并不是很清楚观察者形成什么样的假设;我们并不是很清楚观察者形成什么样的假设;u结构主义理论家并没有对大多数视觉现象提供令人满意的解结构主义理论家并没有对大多数视觉现象提供令人满意的解释。

      释 l直接知觉理论的基本观点直接知觉理论的基本观点二、二、 直接知觉理论直接知觉理论u生态光学(生态光学(ecological optics))¡强调人和环境的交互(即强调情景的强调人和环境的交互(即强调情景的作用)作用)¡生态光学就是基于生态水平的光学生态光学就是基于生态水平的光学¡结构信息是知觉的基础结构信息是知觉的基础¡Gibson 认为,建立在静止观察者基础上的知觉理论忽视认为,建立在静止观察者基础上的知觉理论忽视了知觉的很多关键信息,因为在自然环境中,人和动物总了知觉的很多关键信息,因为在自然环境中,人和动物总是活动的观察者;而对于活动的观察者,环境光阵就变成是活动的观察者;而对于活动的观察者,环境光阵就变成了环境光流阵了环境光流阵 u不变性(不变性(invariants))¡知觉目标的意义存在于环境之中,不是知觉的产物;知觉目标的意义存在于环境之中,不是知觉的产物;¡知觉系统能获取的信息指出了功能承受性;知觉系统能获取的信息指出了功能承受性;¡有机体能觉察这些信息从而知觉到功能承受性;有机体能觉察这些信息从而知觉到功能承受性;¡不变性是动态刺激流中的不变性是动态刺激流中的恒定模式恒定模式,而知觉就是对这,而知觉就是对这些恒定模式的直接拾取。

      些恒定模式的直接拾取 1)) 目标点保持不同目标点保持不同 2)地平线比率关系)地平线比率关系u功能承受性(功能承受性(affordance)) l 空间知觉空间知觉u传统的知觉理论认为,视网膜像是两维的,因此个体必须利传统的知觉理论认为,视网膜像是两维的,因此个体必须利用深度线索来弥补所丧失的第三维信息用深度线索来弥补所丧失的第三维信息uGibson 认为认为 “三维坐标三维坐标” 是纯粹的数学抽象,对实际知觉是纯粹的数学抽象,对实际知觉没有任何贡献没有任何贡献u他认为人看到的都是物体的表面,所以知觉的基础是对物体他认为人看到的都是物体的表面,所以知觉的基础是对物体表面布局的知觉;表面布局的知觉;环境光阵中的结构密度信息已包含了所有环境光阵中的结构密度信息已包含了所有的三维信息,因此根本不存在单独的深度知觉的三维信息,因此根本不存在单独的深度知觉 uGibson Gibson (1955)等等的的 “伪通道伪通道”((pseudotunnelpseudotunnel))实验¡当所有的塑料片同颜色时,被试报告什么也看不到当所有的塑料片同颜色时,被试报告什么也看不到¡当当36 片塑料片黑白相间时,所有被试都报告看到了一个连续的、片塑料片黑白相间时,所有被试都报告看到了一个连续的、平滑的通道,没有被试报告看到了塑料片中央孔的边缘;平滑的通道,没有被试报告看到了塑料片中央孔的边缘;¡当黑白相间的塑料片数减少时,报告看到连续平滑通道的被试当黑白相间的塑料片数减少时,报告看到连续平滑通道的被试越来越少,而越来越多的被试报告看到了塑料片中央孔的边缘;越来越少,而越来越多的被试报告看到了塑料片中央孔的边缘; u为了证明环境光阵中含有距离信息,为了证明环境光阵中含有距离信息,Purdy 和和 Gibson((1955))在室外做了一个实验。

      在室外做了一个实验¡他们在草地上放置了一些标志物,最远的标志物离被试达他们在草地上放置了一些标志物,最远的标志物离被试达320 米;米;要求被试平分两个标志物之间的距离或者是平分自己和某个标要求被试平分两个标志物之间的距离或者是平分自己和某个标志物之间的距离志物之间的距离¡结果发现结果发现所有的被试都能较精确地毫不费力地完成实验任务所有的被试都能较精确地毫不费力地完成实验任务uHigashiyama((1994)在日本海面上让被试目测船和海岛之间)在日本海面上让被试目测船和海岛之间的距离(距离范围的距离(距离范围0.4-15.3 千米),结果也证明了知觉距离信息千米),结果也证明了知觉距离信息的直接性的直接性——在这么远的距离下,所谓的深度线索也都失效了在这么远的距离下,所谓的深度线索也都失效了 uJ. Gibson 等人等人((1960))的视崖实验表明,的视崖实验表明,深度知觉是直接的,是深度知觉是直接的,是一种天生的本能,一种天生的本能,这强有力地支持了直接知觉理论这强有力地支持了直接知觉理论 l运动知觉运动知觉          主要包括两个方面:一方面是研究对运动方向的判断;另一主要包括两个方面:一方面是研究对运动方向的判断;另一方面是研究对运动物体碰撞时间的估计。

      方面是研究对运动物体碰撞时间的估计u运动方向运动方向¡光流扩展中心光流扩展中心(focus of expansion,即FOE) uStrelow (1985)从盲人对自身的行为控制出发,认为人的活从盲人对自身的行为控制出发,认为人的活动控制不仅可以通过环境光阵的视觉信息来完成,也可以通动控制不仅可以通过环境光阵的视觉信息来完成,也可以通过非视觉信息和空间知觉学习(包括条件反射,图式和认知过非视觉信息和空间知觉学习(包括条件反射,图式和认知地图)来完成并认为人通过注意选择不同感觉道信息或者地图)来完成并认为人通过注意选择不同感觉道信息或者在知觉过程和认知过程之间作出选择来控制自己的活动在知觉过程和认知过程之间作出选择来控制自己的活动uBeusmans (1998) 通过改变中凹物体的轮廓尺寸使被试产通过改变中凹物体的轮廓尺寸使被试产生凸起的错觉,并在计算机上模拟人经过这样的物体的光流生凸起的错觉,并在计算机上模拟人经过这样的物体的光流信息,结果发现被试同样对运动方向产生错误的判断信息,结果发现被试同样对运动方向产生错误的判断uBeusmans 藉此认为环境结构的表征是必要的,因为它提藉此认为环境结构的表征是必要的,因为它提供了解释光流信息的背景(供了解释光流信息的背景(context)。

      u碰撞时间的判断碰撞时间的判断¡Schiff((1962)等利用一个投射装置,在透明屏幕上使一个)等利用一个投射装置,在透明屏幕上使一个物体的轮廓迅速扩大直至充满整个屏幕被试感觉到的是一物体的轮廓迅速扩大直至充满整个屏幕被试感觉到的是一个巨大无比的物体扑面而来,而不是一个物体的大小变化个巨大无比的物体扑面而来,而不是一个物体的大小变化¡Gibson((1979)认为这个实验说明了)认为这个实验说明了人对碰撞知觉的直接性人对碰撞知觉的直接性::物体轮廓扩大的速率让人意识到碰撞发生的紧急性物体轮廓扩大的速率让人意识到碰撞发生的紧急性¡Lee((1976)发展了这一观点,认为物体视网膜像的扩大速)发展了这一观点,认为物体视网膜像的扩大速率的倒数,即率的倒数,即τ,直接表示与物体的碰撞时间直接表示与物体的碰撞时间 ¡Schiff ((1981)等在不提供给被试距离和速率信息的条件下,改)等在不提供给被试距离和速率信息的条件下,改变在电影或在计算机显示器上图象的扩大速率,发现碰撞时间确变在电影或在计算机显示器上图象的扩大速率,发现碰撞时间确实可以直接被知觉到实可以直接被知觉到¡Lee ((1983)等还发现,物体在加速运动时(此时)等还发现,物体在加速运动时(此时τ值是不断变值是不断变化的),被试根据化的),被试根据τ值来调节自己的行动而不是根据实际的碰撞时值来调节自己的行动而不是根据实际的碰撞时间。

      也就是说,被试屏弃了有关加速度的信息间也就是说,被试屏弃了有关加速度的信息¡Savelsberge 等(等(1991)使用泄气的球来做实验,发现被试接球)使用泄气的球来做实验,发现被试接球的时间调节取决于球的视网膜像的扩大速率的时间调节取决于球的视网膜像的扩大速率 ¡Brenner 和和Smeets 对对τ假说持怀疑态度,他们设计了实验要假说持怀疑态度,他们设计了实验要求被试击打一个活动的蜘蛛模型蜘蛛的背景是可动的,这巧求被试击打一个活动的蜘蛛模型蜘蛛的背景是可动的,这巧妙地改变了被试对蜘蛛的知觉速度但不改变它的实际速度和知妙地改变了被试对蜘蛛的知觉速度但不改变它的实际速度和知觉距离实验结果发现被试是根据知觉速度而不是绝对速度来觉距离实验结果发现被试是根据知觉速度而不是绝对速度来击打蜘蛛击打蜘蛛;;¡Smeets 等人(等人(1996)的进一步研究发现,碰撞时间取决于对)的进一步研究发现,碰撞时间取决于对物体的知觉距离和知觉速度的比率物体的知觉距离和知觉速度的比率 l 评评 论论 l间接理论和直接理论的谐调间接理论和直接理论的谐调三、三、 理论整合理论整合u再认的知觉再认的知觉(perception-for-recognition)和和行动的知觉行动的知觉(perception-for-action) 第四章第四章  物体识别物体识别 l模板理论模板理论 一、一、 模式识别模式识别((pattern recognition))u在长时记忆系统中存在一个与我们知觉的视觉模式相对应的缩在长时记忆系统中存在一个与我们知觉的视觉模式相对应的缩微复本或模板。

      模式识别成功的条件就是某一模板与输入刺激微复本或模板模式识别成功的条件就是某一模板与输入刺激进行最为接近的匹配进行最为接近的匹配u众多的刺激与同一模板匹配似乎不太符合实际情况众多的刺激与同一模板匹配似乎不太符合实际情况Ø修正修正1:假设在搜索可匹配的模板前,视觉系统对输入刺:假设在搜索可匹配的模板前,视觉系统对输入刺激有一个标准化的过程;激有一个标准化的过程;Ø修正修正2:每一个数字和字母存在不止一个对应的模板每一个数字和字母存在不止一个对应的模板 l特征理论特征理论 Ø一个模式由一组一个模式由一组特征特征(feature)或属性或属性(attribute)组成;组成;Ø模式识别以输入视觉刺激中提取的特征开始,之后这组提取出来的特模式识别以输入视觉刺激中提取的特征开始,之后这组提取出来的特征被整合起来并与记忆中的相关信息进行比较;征被整合起来并与记忆中的相关信息进行比较;Ø这一理论的优点是即使视觉刺激在大小、方位和些微细节上千变万化,这一理论的优点是即使视觉刺激在大小、方位和些微细节上千变万化,我们还是可把这些刺激鉴别为同一模式的不同样列我们还是可把这些刺激鉴别为同一模式的不同样列u基本观点基本观点 ØNeisser(1964)的视觉搜索研究的视觉搜索研究:u实验证据实验证据 要求被试在由要求被试在由直线组成直线组成的干扰字幕背景的干扰字幕背景和由和由圆形圆形特征组成的干扰字母背景特征组成的干扰字母背景中检测字母中检测字母Z。

      结果表明结果表明在后一种条件下的时间要在后一种条件下的时间要快 Ø特征理论基于如下假设:视觉加工是一个从模式或物体的局部特征理论基于如下假设:视觉加工是一个从模式或物体的局部分析开到整体或普遍分析的过程但有研究表明知觉是一个从分析开到整体或普遍分析的过程但有研究表明知觉是一个从总体的结构性加工逐步转向更加精细的局部分析的过程总体的结构性加工逐步转向更加精细的局部分析的过程u实验证据实验证据ØNovon(1977)的视觉搜索研究的视觉搜索研究: 任务任务:被试必须快速判断所呈现的较大字母或较小字母是:被试必须快速判断所呈现的较大字母或较小字母是“H” 还是还是“S”.结果结果:当较大字母与较小字母不一致时,对较小字母的判断速度明显降:当较大字母与较小字母不一致时,对较小字母的判断速度明显降低相反,对较大字母的判断并不受较小字母特征的影响相反,对较大字母的判断并不受较小字母特征的影响ØKinchla 和和 Wolfe((1979)的实验结果并不支持)的实验结果并不支持Novon的结论的结论•他们在他们在Novon实验的基础上,只是增加了实验的基础上,只是增加了刺激大小刺激大小这一变量结果发这一变量。

      结果发现,当较大字母非常大时,对较小字母的加工先于对较大字母的加工现,当较大字母非常大时,对较小字母的加工先于对较大字母的加工•因此,因此, Kinchla 和和 Wolfe认为整体加工早于局部加工的理论假设只有认为整体加工早于局部加工的理论假设只有在一个模式的整体结构在单眼注视范围内才会有效果在一个模式的整体结构在单眼注视范围内才会有效果ØNovon研究的主要问题是,它没有能够清晰的说明在视觉加工研究的主要问题是,它没有能够清晰的说明在视觉加工系统中那一部分,整体加工会展现出优势系统中那一部分,整体加工会展现出优势 u来自认知神经科学的证据来自认知神经科学的证据l见生理心理学课件见生理心理学课件 刺激特征在模式识别中起到一定的作用,但特征理论对许刺激特征在模式识别中起到一定的作用,但特征理论对许多重要的问题都不能给与解释:多重要的问题都不能给与解释:u评论评论l特征理论不强调情景效应特征理论不强调情景效应(context effect)和期望效应和期望效应(expectation effect)在模式识别中的影响如客体优势效应:识别一个在模式识别中的影响如客体优势效应:识别一个“客体客体”图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段的现象;线段的现象; l模式识别并不只依赖于特征检测,如特征之间的关系等。

      模式识别并不只依赖于特征检测,如特征之间的关系等l特征理论的局限性对三维物体比二维物体更明显一些特征理论的局限性对三维物体比二维物体更明显一些l整体加工常常优于特征加工整体加工常常优于特征加工 二、二、Marr的计算理论的计算理论((computational theory))u初级简图(初级简图(primal sketch)): 对视觉输入的主要光强变化进行对视觉输入的主要光强变化进行二维描述,包括关于边缘、轮廓和亮暗信息;二维描述,包括关于边缘、轮廓和亮暗信息;u 简图(简图( sketch):通过利用由阴影、纹理、运动、):通过利用由阴影、纹理、运动、双眼视差等提供的信息,对可视表面深度和方位进行描述双眼视差等提供的信息,对可视表面深度和方位进行描述像初级简图一样,这一表征也是依赖于观察者的注视点;像初级简图一样,这一表征也是依赖于观察者的注视点;u3-D模型表征(模型表征(3-D model representation)):描述物体形状的三描述物体形状的三维特征,以及它们的相对位置,而不依赖于观察点维特征,以及它们的相对位置,而不依赖于观察点((viewpoint)。

      lMarr((1982)认为物体识别涉及三种类型的表征)认为物体识别涉及三种类型的表征 l原始初级简图原始初级简图 u初级简图:原始初级简图和完全初级简图初级简图:原始初级简图和完全初级简图u原始初级简图包含关于视觉画面光强变化的信息,而完全初级简图则原始初级简图包含关于视觉画面光强变化的信息,而完全初级简图则利用这些信息来鉴别物体的数目和基本形状利用这些信息来鉴别物体的数目和基本形状u原始初级简图是在视网膜像的灰色水平表征的基础上形成的这种水原始初级简图是在视网膜像的灰色水平表征的基础上形成的这种水平表征是以视网膜像上每一被称为像素集平表征是以视网膜像上每一被称为像素集(pixels)的细小区域的光线强的细小区域的光线强度为基础形成的但从像素集反射的光强度总是连续波动的,因而就度为基础形成的但从像素集反射的光强度总是连续波动的,因而就会出现灰色水平表征会被这些瞬间波动扭曲的可能性因此,需要对会出现灰色水平表征会被这些瞬间波动扭曲的可能性因此,需要对临近的像素集的光强度进行平均,但这会产生模糊效应为了消除模临近的像素集的光强度进行平均,但这会产生模糊效应为了消除模糊效应,常假定一个图像的多个表征是在不同程度的模糊条件下形成糊效应,常假定一个图像的多个表征是在不同程度的模糊条件下形成的。

      的u原始初级简图由原始初级简图由4种不同的记号种不同的记号(token)组成:边缘片段组成:边缘片段 (edge segments)、条形、条形(bars)、终点、终点(terminations)和团块和团块(blobs) l完全初级简图完全初级简图 u外显命名原则外显命名原则(principle of explicit naming)和最少承诺原则和最少承诺原则(principle of least commitment )u根据外显命名原则,把位置记号分配到原始初级简图的细小区域中,根据外显命名原则,把位置记号分配到原始初级简图的细小区域中,如一个边缘的位置,或一个边缘的终点在原始初级简图中,各种边如一个边缘的位置,或一个边缘的终点在原始初级简图中,各种边缘端点运用一些类似格式塔原则而得以组合成一个独立的位置记号缘端点运用一些类似格式塔原则而得以组合成一个独立的位置记号位置记号然后以各种方式再组合在一起位置记号然后以各种方式再组合在一起u组合位置记号的方式主要有:组合位置记号的方式主要有:Ø聚类聚类(clusering):邻近的位置记号被组合形成一些更高:邻近的位置记号被组合形成一些更高级别的位置记号级别的位置记号Ø曲线累加曲线累加(curvilinear aggregation):以相同方向排列的:以相同方向排列的位置记号组合成一个轮廓位置记号组合成一个轮廓 l小结小结 uMarr 的初级视觉简图的视觉加工程序是相当成功的。

      的初级视觉简图的视觉加工程序是相当成功的uMarr 假定组合是基于二维表征的,但研究表明组合也可基于三维表假定组合是基于二维表征的,但研究表明组合也可基于三维表征Enns 和和 Rensikc((1990)发现被试可在一组图形中立刻知觉出那)发现被试可在一组图形中立刻知觉出那个图形与其它不同即使材料在三维朝向上有些不同也能立即做到这个图形与其它不同即使材料在三维朝向上有些不同也能立即做到这一点Rock等的圆珠实验等的圆珠实验l 简图简图 u第一,构建区域地图(第一,构建区域地图(range map)区域地图是关于物体表面的局)区域地图是关于物体表面的局部点连点的深度信息部点连点的深度信息u第二,来自区域地图相关部分的复合信息导致对两个或更多个表明凹第二,来自区域地图相关部分的复合信息导致对两个或更多个表明凹凸相间特性的高水平描述凸相间特性的高水平描述u把初级简图转化为把初级简图转化为 简图需要:阴影、运动、纹理、形状和双眼视简图需要:阴影、运动、纹理、形状和双眼视差信息 l3-D 模型特征模型特征 u 简图是以观察者为中心的,这就意味对一个物体的表征将随观简图是以观察者为中心的,这就意味对一个物体的表征将随观察角度的不同而出现明显的改变。

      察角度的不同而出现明显的改变uMarr和和Nishihara(1978)确定了定义三维模型表征的标准:确定了定义三维模型表征的标准:Ø易加工性易加工性(accessibility)::表征建构过程比较容易表征建构过程比较容易Ø兼容性兼容性(scope)和独特性和独特性(uniqueness) ::兼容性指爱给定类别里,兼容性指爱给定类别里,表征适合于所有其它形状的程度,而独特性是指对物体从所有表征适合于所有其它形状的程度,而独特性是指对物体从所有不同角度的观察都会产生一个标准表征不同角度的观察都会产生一个标准表征Ø稳定性稳定性(stability)和灵敏性和灵敏性(sensitivity) ::稳定性表明一个表征稳定性表明一个表征可整合各物体间的相似性,而灵敏性是指整合物体间的明显不可整合各物体间的相似性,而灵敏性是指整合物体间的明显不同之处 u据此,据此, Marr和和Nishihara认为,用来描述物体的原始单元应该是一认为,用来描述物体的原始单元应该是一些具有一根主轴的圆柱体这些原始单元分层组织,其中高水平单些具有一根主轴的圆柱体这些原始单元分层组织,其中高水平单元提供关于物体形状的信息,而低水平单元则提供更具体的信息。

      元提供关于物体形状的信息,而低水平单元则提供更具体的信息uMarr和和Nishihara假定关于物体的三维描述被储存在记忆中,而且假定关于物体的三维描述被储存在记忆中,而且不随观察角的影响物体识别就是把从某一视角建构出来的三维模不随观察角的影响物体识别就是把从某一视角建构出来的三维模型表征与储存于记忆中的某类三维模型进行比较的过程型表征与储存于记忆中的某类三维模型进行比较的过程 u如何对主轴进行辨认?如何对主轴进行辨认?Ø第一,凹陷区被首先鉴别出来第一,凹陷区被首先鉴别出来 Ø第二,无论观察视觉如何,绝第二,无论观察视觉如何,绝大多数可视物体轴心的组织和大多数可视物体轴心的组织和长度是能够计算的;长度是能够计算的;Ø第三,关于轴心的信息有助于第三,关于轴心的信息有助于进行物体识别进行物体识别 l评评 论论uMarr的视觉理论把视觉研究从描述水平提高到数理科学的的视觉理论把视觉研究从描述水平提高到数理科学的严密水平,因而它一出现就深受神经科学家、人工智能专严密水平,因而它一出现就深受神经科学家、人工智能专家和认知心理学家的推崇家和认知心理学家的推崇;uMarr对视觉的解释主要集中在视觉加工的早期阶段,除初对视觉的解释主要集中在视觉加工的早期阶段,除初级简图外,他设想的其它各种表征还没有得到神经生理学级简图外,他设想的其它各种表征还没有得到神经生理学的证明;的证明;u他把知识的作用限制在视觉加工的晚期阶段,也引起一些他把知识的作用限制在视觉加工的晚期阶段,也引起一些人的怀疑;人的怀疑;u计算理论认为视觉加工由局部到整体的加工方式也受到挑计算理论认为视觉加工由局部到整体的加工方式也受到挑战。

      战 三、三、Biederman的成份识别理论的成份识别理论u这一理论的中心假设是,物体是由一些基本形状这一理论的中心假设是,物体是由一些基本形状((shapes)或成分)或成分(components),也就是几何子,也就是几何子(geon)组成几何子包括方块几何子包括方块(block)、圆柱、圆柱(cylinder)、球面、球面(sphere)、、圆弧圆弧(arc)、楔子、楔子(wedge)Biederman认为几何离子大约有认为几何离子大约有36种种;u按照按照Biederman模型,物体识别就是源自物体的成分或几模型,物体识别就是源自物体的成分或几何子信息与头脑内储存表征进行匹配的过程何子信息与头脑内储存表征进行匹配的过程lBiederman(1987) 在计算理论的基础上提出了成分识在计算理论的基础上提出了成分识别理论别理论((recognition-by-components theory )) u第一步是第一步是边缘抽取边缘抽取((edge extraction)是对亮度、纹理和)是对亮度、纹理和颜色这些表面特征的差异作出反颜色这些表面特征的差异作出反应,并对物体作线条描述应,并对物体作线条描述。

      u第二步是第二步是确定一个视觉物体怎样确定一个视觉物体怎样被分解成一些片断,去建立它所被分解成一些片断,去建立它所构成的成分或几何子构成的成分或几何子l物体识别的具体过程物体识别的具体过程 uBiederman同意同意Marr的观点:物体轮廓的凹面部分把表象的观点:物体轮廓的凹面部分把表象分解成一些片断分解成一些片断u另一个关键过程是确定哪些来自物体边缘信息有独立于观另一个关键过程是确定哪些来自物体边缘信息有独立于观察角的关键特征察角的关键特征 Biederman认为共有认为共有5种关于边缘的不种关于边缘的不变性特征:变性特征:Ø曲率曲率(curvature):一条曲线上的点集:一条曲线上的点集Ø平行平行(parallel):互为平行的点集:互为平行的点集Ø共端性共端性(cotermination):: 边缘终止于同一点边缘终止于同一点Ø对称对称(symmetry):与不对称:与不对称(asymmetry)Ø共线性共线性(co-linearity):一条直线上的点集:一条直线上的点集u根据这一理论,可视物体的成分或几何子是基于以上不变根据这一理论,可视物体的成分或几何子是基于以上不变性特征而建构起来的。

      性特征而建构起来的 u与不变性相关的重要部分是他所提出的与不变性相关的重要部分是他所提出的非偶然原则非偶然原则(non-accidental principle)根据这一原则,蕴含于视觉图像中根据这一原则,蕴含于视觉图像中的规律反应了客观世界实际的(或非偶然的)规律性,而的规律反应了客观世界实际的(或非偶然的)规律性,而不是依赖于一个给定观察点的次要特征不是依赖于一个给定观察点的次要特征u非偶然性原则有助于物体识别,但偶尔也会导致错误如非偶然性原则有助于物体识别,但偶尔也会导致错误如Ames房间和视觉中的一条直线房间和视觉中的一条直线.uBiederman认为我们能在不理想条件下识别物体是因为:认为我们能在不理想条件下识别物体是因为:Ø不变性特征不变性特征(如曲率和平行线如曲率和平行线):即使在只有一部分边缘能被:即使在只有一部分边缘能被观察到的情况下,几何子还是能被检测到;观察到的情况下,几何子还是能被检测到; u捆绑问题捆绑问题(binding problem)是指,当几个物体同时呈现时,我们是指,当几个物体同时呈现时,我们必须确定哪些特征或几何子分别属于哪些物体必须确定哪些特征或几何子分别属于哪些物体;uHummel和和Beiderman(1992)建构了联结主义网络模型,这一模型建构了联结主义网络模型,这一模型是由是由7个层次组成,其输入是一个物体的素描图,而输出则是代个层次组成,其输入是一个物体的素描图,而输出则是代表这个物体的单元。

      那些对某一物体来说具有代表性特征的单元表这个物体的单元那些对某一物体来说具有代表性特征的单元会通过一些快速连线而连接起来,这种策略可保证所有相关单元会通过一些快速连线而连接起来,这种策略可保证所有相关单元在同一时间激活在同一时间激活Ø如果一个轮廓的所有凹曲线是可视的话,那么视觉系统就会如果一个轮廓的所有凹曲线是可视的话,那么视觉系统就会有某一机制负责恢复该轮廓的缺失部分;有某一机制负责恢复该轮廓的缺失部分;Ø一般来说,环境可提供相当多的冗余信息一般来说,环境可提供相当多的冗余信息(redundant information)以识别复杂物体以识别复杂物体 uBiederman等设计了一个实验来检验复杂物体即使在一些成等设计了一个实验来检验复杂物体即使在一些成分或几何子缺失时也能被识别出来实验中,他们向被试分或几何子缺失时也能被识别出来实验中,他们向被试快速呈现某一复杂物体的素描图(包含快速呈现某一复杂物体的素描图(包含6或或9个成分)即个成分)即使只呈现其中的使只呈现其中的3个或个或4个成分,被试仍然可达到大约个成分,被试仍然可达到大约90%的正确识别的正确识别uBiederman在另外一个研究中证明凹曲线信息在物体识别中在另外一个研究中证明凹曲线信息在物体识别中至关重要。

      在实验中,他向被试呈现物体的降质素描图至关重要在实验中,他向被试呈现物体的降质素描图结果发现,当省略提供凹曲线信息的某些轮廓时(与省略结果发现,当省略提供凹曲线信息的某些轮廓时(与省略其它部分相比),物体识别更困难一些其它部分相比),物体识别更困难一些l实验证据实验证据 u根据根据Biederman的理论,物体识别依赖于边缘信息而不是表的理论,物体识别依赖于边缘信息而不是表面信息(如颜色)为了验证这一点,面信息(如颜色)为了验证这一点, Biederman以以100-150ms的时间向被试呈现一些常见素描图或全彩色图片,并的时间向被试呈现一些常见素描图或全彩色图片,并要求被试进行物体识别结果表明,被试对两者的反应并要求被试进行物体识别结果表明,被试对两者的反应并没有显著差异没有显著差异u但许多研究表明,颜色但许多研究表明,颜色—特别是在颜色是某一物体(如樱特别是在颜色是某一物体(如樱桃)的典型特征时桃)的典型特征时—确实可帮助进行物体识别确实可帮助进行物体识别Joesph和和Proffitt(1996)还发现,颜色知识要比颜色知觉更重要如还发现,颜色知识要比颜色知觉更重要如被试判断一个橙色芦笋不是芹菜的时间要比判断一个橙色被试判断一个橙色芦笋不是芹菜的时间要比判断一个橙色芦笋不是胡萝卜的时间要长(即使所呈现的芦笋颜色和胡芦笋不是胡萝卜的时间要长(即使所呈现的芦笋颜色和胡萝卜完全一样)。

      萝卜完全一样) l评评 论论u该理论的中心假设并没有得到直接证明例如,并无信服该理论的中心假设并没有得到直接证明例如,并无信服的证据支持的证据支持Biederman提出的提出的36个成分或几何离子确实构个成分或几何离子确实构成了物体识别的主体框架成了物体识别的主体框架u对那些具有清晰识别成分的物体来说理论很有效,但当物对那些具有清晰识别成分的物体来说理论很有效,但当物体不具备这些特征时理论就不怎么适用体不具备这些特征时理论就不怎么适用u理论强调的观点:物体识别涉及一个把以目标为中心的、理论强调的观点:物体识别涉及一个把以目标为中心的、独立于观察位置的表征与贮存于长时记忆中的目标信息进独立于观察位置的表征与贮存于长时记忆中的目标信息进行匹配的过程行匹配的过程Biederman等人自己的发现支持了这一假等人自己的发现支持了这一假设,但其他相关研究没有支持它设,但其他相关研究没有支持它 uBiederman提出基于边缘的抽取加工可提供物体识别所需的足提出基于边缘的抽取加工可提供物体识别所需的足够信息,且对这一假说提出了实验证据,然而够信息,且对这一假说提出了实验证据,然而Sanocki获得了获得了非常有力的证据驳斥这一观点。

      他以非常有力的证据驳斥这一观点他以1秒的时间向被试呈现素描秒的时间向被试呈现素描图或全彩色图片,有时单独呈现,有时在情境中呈现结果表图或全彩色图片,有时单独呈现,有时在情境中呈现结果表明,物体识别的成绩在素描图呈现条件下要比全彩色图片条件明,物体识别的成绩在素描图呈现条件下要比全彩色图片条件下差很多,而且当目标出现于情景中时情况尤为严重下差很多,而且当目标出现于情景中时情况尤为严重 uBiederman以及其他研究者所提出的理论只对相当粗糙的知觉辨认以及其他研究者所提出的理论只对相当粗糙的知觉辨认问题(如判断呈现于面前的动物是一只狗还是一头牛)进行了解释,问题(如判断呈现于面前的动物是一只狗还是一头牛)进行了解释,很少涉及同类目标的精细知觉辨认问题例如,同样的那些几何子很少涉及同类目标的精细知觉辨认问题例如,同样的那些几何子被用来描述几乎任何一个杯子,但事实是我们可很容易地识别我们被用来描述几乎任何一个杯子,但事实是我们可很容易地识别我们日常所用的那个杯子日常所用的那个杯子 u这些理论也不重视情景在物体识别中所扮演的重要角色实验:这些理论也不重视情景在物体识别中所扮演的重要角色实验:Palmer((1975)先向被试呈现一情景画面(如厨房),然后快速)先向被试呈现一情景画面(如厨房),然后快速呈现一目标图片;或不呈现任何情景画面。

      目标图片与情景画面有呈现一目标图片;或不呈现任何情景画面目标图片与情景画面有时相匹配(如面包),有时不匹配(如信箱或圆鼓)结果,情景时相匹配(如面包),有时不匹配(如信箱或圆鼓)结果,情景对物体识别的正确率具有系统性影响,即当匹配时,识别成绩最好;对物体识别的正确率具有系统性影响,即当匹配时,识别成绩最好;无情景次之;不匹配时,成绩最低无情景次之;不匹配时,成绩最低  四、观察点依赖和观察点不变理论四、观察点依赖和观察点不变理论u物体识别理论可分为观察点不变物体识别理论可分为观察点不变(viewpoint-invariant)和观和观察点依赖察点依赖(viewpoint-dependent)理论u观察点不变理论认为物体识别不受观察点的影响,而观察观察点不变理论认为物体识别不受观察点的影响,而观察点依赖理论则假设观察点的变化将降低物体识别的速度和点依赖理论则假设观察点的变化将降低物体识别的速度和准确性u以上两理论都获得一些实验支持以上两理论都获得一些实验支持uTarr等发现,当任务是比较容易的类别识别时(如区别汽等发现,当任务是比较容易的类别识别时(如区别汽车和自行车),观察点不变性机制显的更为重要。

      相反,车和自行车),观察点不变性机制显的更为重要相反,当任务是比较困难的组内类别识别时(如各种汽车之间),当任务是比较困难的组内类别识别时(如各种汽车之间),观察点依赖机制就会显得更重要观察点依赖机制就会显得更重要 四、认知神经心理学证据四、认知神经心理学证据 五、认知神经科学五、认知神经科学u该模型由两个外围输入系统(分别为视觉和言语系统)和该模型由两个外围输入系统(分别为视觉和言语系统)和语义系统组成;语义系统组成;u语言单元蕴含目标的视觉特征信息,功能单元蕴含目标的语言单元蕴含目标的视觉特征信息,功能单元蕴含目标的用途及目标间相互影响方式的语义信息;用途及目标间相互影响方式的语义信息;u语义系统内语言单元是功能单元的三倍;语义系统内语言单元是功能单元的三倍;u通过使某些语义单元失活可模拟视觉联络性失认障碍通过使某些语义单元失活可模拟视觉联络性失认障碍lFarah 和和McClelland的模型的模型 评评 论论u第一,该模型对物体识别所牵扯的关键过程给出了一个简第一,该模型对物体识别所牵扯的关键过程给出了一个简介解释;介解释;u第二,模型对已发现的双重分离现象进行了解释,这里的第二,模型对已发现的双重分离现象进行了解释,这里的双重分离是指一些患者对生命体的识别要明显好于非生命双重分离是指一些患者对生命体的识别要明显好于非生命体,而另一些患者则情况正好相反;体,而另一些患者则情况正好相反;u第三,该模型也有助于解释为什么生命体识别障碍患者要第三,该模型也有助于解释为什么生命体识别障碍患者要多于非生命体识别障碍患者多于非生命体识别障碍患者l优优 点点 u第一,物体识别所涉及的过程要比该模型所建议的复杂的第一,物体识别所涉及的过程要比该模型所建议的复杂的多;多;u第二,模型对语义系统怎样巧妙地组合视觉和功能子系统第二,模型对语义系统怎样巧妙地组合视觉和功能子系统并没有清楚地论述;一种可能的情况是,这种组合是部分并没有清楚地论述;一种可能的情况是,这种组合是部分基于类别特性的,即不同类别的物体分别存储于大脑不同基于类别特性的,即不同类别的物体分别存储于大脑不同的区域。

      的区域u第三,研究表明,一些患者表现出严重的视觉记忆障碍,第三,研究表明,一些患者表现出严重的视觉记忆障碍,但同时表现出完整的功能记忆但同时表现出完整的功能记忆l缺缺 点点 lHumphrys等(等(1995)的交互激活和竞争模型)的交互激活和竞争模型 u目标存储的结构性描述目标存储的结构性描述u语义表征语义表征u名字表征名字表征u上位单元或类别标志上位单元或类别标志 l实验证据实验证据u依据该模型:对生命体的命名应该比对非生命体的要慢一依据该模型:对生命体的命名应该比对非生命体的要慢一些,但归类要快一些些,但归类要快一些Humphreys的研究证实了这点;的研究证实了这点;u联络性失认症患者特别表现出对生命体的更为严重的识别联络性失认症患者特别表现出对生命体的更为严重的识别障碍,但对归类任务又完成的不错;障碍,但对归类任务又完成的不错;u类别特异性命名障碍患者对某类目标(特别针对生命体来类别特异性命名障碍患者对某类目标(特别针对生命体来说)的命名会出现选择性损伤现象,而对目标语义信息的说)的命名会出现选择性损伤现象,而对目标语义信息的加工则相对完好加工则相对完好 l评论评论u该模型是对该模型是对Farah 和和McClelland的模型的改进,的模型的改进, Farah模模型主要是用来模拟视觉障碍患者的物体识别过程,而本模型主要是用来模拟视觉障碍患者的物体识别过程,而本模型对物体识别、目标命名和目标归类所涉及的过程进行了型对物体识别、目标命名和目标归类所涉及的过程进行了详细描述;详细描述;u该模型能很好解释:当呈现目标名字时,患者功能或语义该模型能很好解释:当呈现目标名字时,患者功能或语义信息保持完好但关于目标的视觉信息却损害严重信息保持完好但关于目标的视觉信息却损害严重u该模型能解释视觉性失语患者,即结构性描述与语义表征该模型能解释视觉性失语患者,即结构性描述与语义表征之间的连接收到损害之间的连接收到损害 l高水平视觉的一般理论高水平视觉的一般理论 u该理论由该理论由Kosslyn等于等于1990年提出;年提出;u高水平视觉是指涉及利用已储存信息进行视觉信息处理的过程;高水平视觉是指涉及利用已储存信息进行视觉信息处理的过程; u该理路假定,在整个视觉系统内存在各种子系统,每一子该理路假定,在整个视觉系统内存在各种子系统,每一子系统都由一个平行分布网络构成;系统都由一个平行分布网络构成;u根据信息的流向,起始点是对边缘、方向和深度信息的表根据信息的流向,起始点是对边缘、方向和深度信息的表征。

      这些信息随后被传递到视觉缓冲器因为视觉缓冲器征这些信息随后被传递到视觉缓冲器因为视觉缓冲器中所储存的信息要比能拿传送到后面阶段进行进一步加工中所储存的信息要比能拿传送到后面阶段进行进一步加工的信息要多,因此,研究者在视觉缓冲器中设置了注意窗的信息要多,因此,研究者在视觉缓冲器中设置了注意窗口(口(attention window);); u该理论的中心假设之一是目标(即关于目标该理论的中心假设之一是目标(即关于目标“是什么是什么”的的信息)和空间信息(即关于信息)和空间信息(即关于“位于那里位于那里”的信息)的编码的信息)的编码分别在彼此独立的子系统中加工;分别在彼此独立的子系统中加工; u该理论假定空间特征子系统接受来自视觉缓冲器中有关物该理论假定空间特征子系统接受来自视觉缓冲器中有关物体在视网膜上的位置信息;体在视网膜上的位置信息;u目标特征子系统根据边缘、纹理、颜色和强度信息对信息目标特征子系统根据边缘、纹理、颜色和强度信息对信息输入的非偶然特征进行鉴别输入的非偶然特征进行鉴别u联想记忆系统负责整合由空间特征子系统和目标特征子系联想记忆系统负责整合由空间特征子系统和目标特征子系统提供的信息。

      当空间和目标信息积累于联想记忆中时,统提供的信息当空间和目标信息积累于联想记忆中时,同事也会产生一个关于目标身份的假设最终,通过自上同事也会产生一个关于目标身份的假设最终,通过自上而下的搜索检验这一假设而下的搜索检验这一假设 l计算机模拟计算机模拟uKosslyn等利用计算机模拟损伤部分视觉加工系统对视觉等利用计算机模拟损伤部分视觉加工系统对视觉的影响作用一些即可表示一张面孔,又可表示一直狐狸的影响作用一些即可表示一张面孔,又可表示一直狐狸的二维刺激组合被放置于视觉缓冲器中,同时,大约只有的二维刺激组合被放置于视觉缓冲器中,同时,大约只有原二维刺激组合九分之一的刺激信息通过注意视窗被传送原二维刺激组合九分之一的刺激信息通过注意视窗被传送到其他子系统给计算机设置了到其他子系统给计算机设置了4种不同任务:种不同任务:          ((1)这是什么?)这是什么?          ((2)这是谁?(只适用于面孔))这是谁?(只适用于面孔)          ((3)它们相同吗?(适用于连续呈现两幅画面的情况))它们相同吗?(适用于连续呈现两幅画面的情况)          ((4)这里是什么?)这里是什么? (适用于同时呈现两幅画面的情况)(适用于同时呈现两幅画面的情况)u计算机最惊人的发现是许多知觉障碍都可由几种损毁或损计算机最惊人的发现是许多知觉障碍都可由几种损毁或损伤引起。

      伤引起 l评论评论u该理论是在高水平视觉加工方面提出的第一个计算加工子该理论是在高水平视觉加工方面提出的第一个计算加工子系统理论,而且结合了大脑系统的有关知识系统理论,而且结合了大脑系统的有关知识u该理论为认知神经心理学家提供了一个有效的理论框架,该理论为认知神经心理学家提供了一个有效的理论框架,使其可从理论层面上理解从脑损伤患者中获得的相关证据使其可从理论层面上理解从脑损伤患者中获得的相关证据u这是为数不多的考虑到注意和知觉之间可进行整合的理论这是为数不多的考虑到注意和知觉之间可进行整合的理论u该理论的缺点是太笼统了,很少涉及对每一子系统内部各该理论的缺点是太笼统了,很少涉及对每一子系统内部各种具体加工过程的相关描述种具体加工过程的相关描述 六、面孔识别六、面孔识别 u结构性编码结构性编码:可以产生关于面孔的各种表征和描述:可以产生关于面孔的各种表征和描述u表情分析表情分析:可从面孔特征推测人的情绪状态;:可从面孔特征推测人的情绪状态;u面部言语分析面部言语分析:对说话者嘴唇运动的观察可帮助语言分析:对说话者嘴唇运动的观察可帮助语言分析u指引性视觉加工指引性视觉加工:特定面孔信息可被选择性地加工:特定面孔信息可被选择性地加工u面孔识别单元面孔识别单元:这些但愿你包含已知面孔的结构性信息:这些但愿你包含已知面孔的结构性信息u个人身份结点个人身份结点:;这些结点可提供关于个体的信息:;这些结点可提供关于个体的信息u名字产生名字产生:一个人的名字是被单独储存的:一个人的名字是被单独储存的u认知系统认知系统:这一系统包含附加信息;这一系统也影响其他成:这一系统包含附加信息;这一系统也影响其他成分受到注意的情况分受到注意的情况l Bruce 和和 Yang(1986)的面孔识别模型的面孔识别模型 u该模型左侧是该模型左侧是对不熟悉面孔对不熟悉面孔的加工过程,的加工过程,右侧是对熟悉右侧是对熟悉面孔的加工过面孔的加工过程程 uMalone等(等(1982)测试了两个患者,其中一个患者,其识别)测试了两个患者,其中一个患者,其识别著名政治人物照片的能力保持相对完好(著名政治人物照片的能力保持相对完好(17幅中有幅中有14幅判断幅判断正确),但几乎不能匹配不熟悉面孔。

      对于第二个患者来说正确),但几乎不能匹配不熟悉面孔对于第二个患者来说情况正好相反情况正好相反u根据这一模型,名字产生只有通过适当的个人身份结点才能根据这一模型,名字产生只有通过适当的个人身份结点才能被加工这样,如果不再同时获得一个人的其它信息,我们被加工这样,如果不再同时获得一个人的其它信息,我们就不能把一个名字与一幅面孔匹配起来就不能把一个名字与一幅面孔匹配起来Yong等研究发现,等研究发现,当患者对需要识别的那个人一无所知时,被试很难把名字和当患者对需要识别的那个人一无所知时,被试很难把名字和面孔匹配起来面孔匹配起来u患者患者EST,当呈现熟悉面孔时,,当呈现熟悉面孔时,EST能正确提取能正确提取85%熟悉面熟悉面孔人群的职业,但只能回忆孔人群的职业,但只能回忆15%的名字的名字l 实验证据实验证据 l评论评论u该模型的优点是对熟悉和不熟悉面孔加工做了区分;该模型的优点是对熟悉和不熟悉面孔加工做了区分;u对不熟悉面孔叫那个的解释和熟悉面孔相比,显得不精细;对不熟悉面孔叫那个的解释和熟悉面孔相比,显得不精细;u一些证据并不支持一些证据并不支持“名字只有通过储存于个人身份结点中名字只有通过储存于个人身份结点中的相关自传性信息才能被加工的相关自传性信息才能被加工”这一观点;遗忘症患者这一观点;遗忘症患者ME能够对能够对88%的著名面孔和名字进行匹配,但不能回忆的著名面孔和名字进行匹配,但不能回忆起任何自传性信息起任何自传性信息u对认知系统的定义很模糊对认知系统的定义很模糊u识别熟悉和不熟悉面孔的双重分离现象结果,很难重复。

      识别熟悉和不熟悉面孔的双重分离现象结果,很难重复 l 交互激活和竞争模型交互激活和竞争模型 u  WRUs(言语识别单元)(言语识别单元) u  FRUs (面孔识别单元)(面孔识别单元) u NRUs(名字识别单元)(名字识别单元)u PINs (个人身份节点)(个人身份节点)u SIUs (语义信息单元(语义信息单元)) u该理论可以很好的解释从面孔识别中发现的联想启动效应该理论可以很好的解释从面孔识别中发现的联想启动效应即当预先快速呈现某一相关人士的面孔照片时,判断另一面即当预先快速呈现某一相关人士的面孔照片时,判断另一面孔是否熟悉的时间会缩短孔是否熟悉的时间会缩短u该模型与前面一个模型的一个区别是关于面孔和自传信息的该模型与前面一个模型的一个区别是关于面孔和自传信息的储存问题储存问题l 实验证据实验证据 l 完形信息(完形信息(configurational information)) u整体分析整体分析(holistic analysis)::某一目标的完形或整体结构被进某一目标的完形或整体结构被进行加工行加工u局部分析局部分析(analysis by parts)::加工集中于某一目标的关键部加工集中于某一目标的关键部分分l Farah双加工模型双加工模型(two-process model)           他认为整体分析和局部分析过程涉及对绝大多数目标他认为整体分析和局部分析过程涉及对绝大多数目标的识别。

      的识别但面孔识别主要依赖于整体分析,而阅读词汇或但面孔识别主要依赖于整体分析,而阅读词汇或课文则主要涉及局部分析课文则主要涉及局部分析 uFarah在一个实验中,先向被试呈现一些面孔或房子的素描在一个实验中,先向被试呈现一些面孔或房子的素描图,然后要求被试把某一名字与面孔、房子一一对应起来图,然后要求被试把某一名字与面孔、房子一一对应起来接着,向被试呈现整个面孔和房子或只呈现面孔或房子的单接着,向被试呈现整个面孔和房子或只呈现面孔或房子的单一特征(如嘴巴、前门)被试的任务是,判断是否一个给一特征(如嘴巴、前门)被试的任务是,判断是否一个给出的特征应该属于某一特定物体出的特征应该属于某一特定物体l 实验证据实验证据 uFarah通过研究面孔倒立效应获得了支持其模型的进一步证据通过研究面孔倒立效应获得了支持其模型的进一步证据面孔失认证患者面孔失认证患者LH显示出了相反的面孔倒置效应,及面孔倒置显示出了相反的面孔倒置效应,及面孔倒置促进了面孔识别促进了面孔识别 uFarah通过研究面孔倒立效应获得了支持其模型的进一步证据通过研究面孔倒立效应获得了支持其模型的进一步证据面孔失认证患者面孔失认证患者LH显示出了相反的面孔倒置效应,及面孔倒置显示出了相反的面孔倒置效应,及面孔倒置促进了面孔识别。

      促进了面孔识别 u先前研究只能表明面孔是以整体的形式储存在记忆之中,但无先前研究只能表明面孔是以整体的形式储存在记忆之中,但无法说明面孔是以整体的方式来知觉的法说明面孔是以整体的方式来知觉的部分遮蔽整体遮蔽部分遮蔽整体遮蔽             结果表明,部分遮蔽条件下,面孔识别成绩要好于整体遮蔽结果表明,部分遮蔽条件下,面孔识别成绩要好于整体遮蔽的成绩同时研究表明,整体和部分遮蔽,对房屋的影响不大的成绩同时研究表明,整体和部分遮蔽,对房屋的影响不大 l评论评论u该理论对物体识别、面孔识别和阅读三类加工进该理论对物体识别、面孔识别和阅读三类加工进行了了区分;行了了区分;u该理论描述的过于简单;该理论描述的过于简单;uFarah没有区分知觉性和联络性失认;没有区分知觉性和联络性失认; 第五章第五章  注意和操作的局限性注意和操作的局限性一、一、  引引    言言l注意通常被用来指加工的选择性注意通常被用来指加工的选择性 每个人都知道注意是什么它是心理接收信息的过程如每个人都知道注意是什么它是心理接收信息的过程如果我们以一种清晰和生动的形式来看,它是从同时呈现的几果我们以一种清晰和生动的形式来看,它是从同时呈现的几个物体或思维序列中选择一个对象的过程。

      意识集中与专注个物体或思维序列中选择一个对象的过程意识集中与专注是注意的核心是注意的核心 William James (1890)l注意是心理活动或意识对一定对象的指向与集中注意是心理活动或意识对一定对象的指向与集中 l注意和意识的关系注意和意识的关系u注意是一种心理活动或注意是一种心理活动或“心理动作心理动作”u意识主要是一种觉察、心理内容或体验意识主要是一种觉察、心理内容或体验u注意提供了这样一种机制,决定什么东西可以成为注意提供了这样一种机制,决定什么东西可以成为意识的内容,而什么东西不可以意识的内容,而什么东西不可以u与意识相比,注意更为主动和易于控制与意识相比,注意更为主动和易于控制 l注意的类型注意的类型 u在注意指向某个对象之前,或有意识地加工某种输在注意指向某个对象之前,或有意识地加工某种输入的信息之前,某些不受意识控制的、自动化的信入的信息之前,某些不受意识控制的、自动化的信息加工就已开始了息加工就已开始了u心理学家们相信,这种自动化的信息加工在人类的心理学家们相信,这种自动化的信息加工在人类的许多活动(如阅读)中有重要的作用。

      许多活动(如阅读)中有重要的作用u但这些自动化加工过程并不能取代注意在人的心理但这些自动化加工过程并不能取代注意在人的心理活动和行为中的重要作用活动和行为中的重要作用 l前注意阶段前注意阶段 l注意研究的局限性注意研究的局限性 u侧重对外部环境注意的研究,忽视对个体内部环境注意的研究侧重对外部环境注意的研究,忽视对个体内部环境注意的研究u目前绝大多数实验中,被试所注意的对象由实验指导语,而不目前绝大多数实验中,被试所注意的对象由实验指导语,而不是个体的动机状态决定是个体的动机状态决定u在注意实验中,重点是在注意实验中,重点是“那些短暂呈现的二维静态画面,而且那些短暂呈现的二维静态画面,而且要求被试做出强制反应事实上,我们很清楚这些实验情景很要求被试做出强制反应事实上,我们很清楚这些实验情景很少出现于我们的日常环境中少出现于我们的日常环境中” ((Tipper,,1992)) 二二   听觉集中注意听觉集中注意lBroadbent的过滤器模型的过滤器模型(Filter theory)uCherry的双耳分听实验的双耳分听实验Ø在一项实验中,在一项实验中, Cherry给被试的两耳同时呈现两种材料,给被试的两耳同时呈现两种材料,让被试大声追随一个耳朵听到的材料,并检查被试从另一让被试大声追随一个耳朵听到的材料,并检查被试从另一耳所获得的信息。

      耳所获得的信息 Ø结果:被试从非追随耳得到的信息很少甚至当原来使用结果:被试从非追随耳得到的信息很少甚至当原来使用的英文材料改用法文或德文呈现时,或者将课文颠倒时,的英文材料改用法文或德文呈现时,或者将课文颠倒时,被试也很少能够发现被试也很少能够发现 ØBroadbent做了双耳分听的一系列实验如给被试的两耳做了双耳分听的一系列实验如给被试的两耳同时呈现两个数字(如左耳:同时呈现两个数字(如左耳:6 3 7,右耳:,右耳:8 4 1),速度),速度是每秒钟是每秒钟2个数字,然后让其再现发现被试用两种方式再个数字,然后让其再现发现被试用两种方式再现现,, (1) 以左右耳分别再现,如以左右耳分别再现,如6 3 7,,8 4 1 ;;(2) 按双耳按双耳同时接受信息的顺序成对再现,如同时接受信息的顺序成对再现,如6 8;;3 4;;7 1(也可能(也可能是其他配对)前一方式的正确率是是其他配对)前一方式的正确率是65%,后一方式的正,后一方式的正确率是确率是20%如果不事先要求,多数被试一般采用第一种如果不事先要求,多数被试一般采用第一种方式  Ø当信息通过各种感觉通道进入神经系统时,要先经过一个过滤当信息通过各种感觉通道进入神经系统时,要先经过一个过滤装置。

      只有一部分信息可以通过这个机制,并接受进一步的加装置只有一部分信息可以通过这个机制,并接受进一步的加工;而其他的信息就被阻断在它的外面,完全丧失了工;而其他的信息就被阻断在它的外面,完全丧失了Ø神经系统的过滤作用表现为神经系统的过滤作用表现为““全或无全或无””的性质:的性质:u过滤器理论的基本观点过滤器理论的基本观点问题:问题:在双耳分听的研究中,有研究发现来自非追随在双耳分听的研究中,有研究发现来自非追随 耳的信息仍然受到了加工耳的信息仍然受到了加工 Ø在在Gary和和Wedderburn (1960)的一个分听实验中,给被试的一个分听实验中,给被试一只耳朵播放一只耳朵播放“Who  6  there”,同时另一只耳朵播放,同时另一只耳朵播放“4 goes  1”Ø结果:被试先报告结果:被试先报告“Who goes there”,然后再报告,然后再报告“461”,既被试报告刺激的顺序受到材料意义的影响既被试报告刺激的顺序受到材料意义的影响lTreisman的衰减模型(的衰减模型(attenuation theory))u她认为过滤器并不是按照她认为过滤器并不是按照““全或无全或无””的方式工作,也允许非追随的方式工作,也允许非追随耳的信息通过,只是非追随耳的信号强度受到减弱,其中的一耳的信息通过,只是非追随耳的信号强度受到减弱,其中的一些信息仍可得到进一步加工。

      些信息仍可得到进一步加工 u她认为过滤器并不是按照她认为过滤器并不是按照““全或无全或无””的方式工作,也允许非追随的方式工作,也允许非追随耳的信息通过,只是非追随耳的信号强度受到减弱,其中的一耳的信息通过,只是非追随耳的信号强度受到减弱,其中的一些信息仍可得到进一步加工些信息仍可得到进一步加工u不同刺激的激活阈限是不同的有些刺激对人有重要意义,激活不同刺激的激活阈限是不同的有些刺激对人有重要意义,激活阈限低,如自己的名字,火警信号等,当它们出现在非追随耳阈限低,如自己的名字,火警信号等,当它们出现在非追随耳的通道时,容易被人们所接受的通道时,容易被人们所接受 l 过滤器模型与衰减模型的比较过滤器模型与衰减模型的比较u不同点不同点Ø两个模型对过滤装置的具体作用有不同的看法两个模型对过滤装置的具体作用有不同的看法u共同点共同点Ø两种理论有相同的出发点,即主张人的信息加工系统的容量有两种理论有相同的出发点,即主张人的信息加工系统的容量有限,因此,对外来的信息必须经过过滤或衰减装置加以调节限,因此,对外来的信息必须经过过滤或衰减装置加以调节Ø两种理论都假定信息的选择发生在对信息的充分加工之前。

      只两种理论都假定信息的选择发生在对信息的充分加工之前只有经过选择以后的信息,才能受到进一步的加工、处理有经过选择以后的信息,才能受到进一步的加工、处理 u提出者:提出者:Deutsch(1963)Deutsch(1963) u完善者:完善者:Norman(1968Norman(1968))u后期选择模型特点后期选择模型特点Ø所有输入的信息都在进入过滤或衰减装置之前已受到充分的分析,然后所有输入的信息都在进入过滤或衰减装置之前已受到充分的分析,然后才进入过滤或衰减的装置,因而对信息的选择发生在加工后期的反应阶才进入过滤或衰减的装置,因而对信息的选择发生在加工后期的反应阶段Ø个体用记忆中存储的信息来检验从外界直接输入的信息,当直接输入的个体用记忆中存储的信息来检验从外界直接输入的信息,当直接输入的信息与记忆存储的信息相关时,这种相关的外部信息才受到选择,因此,信息与记忆存储的信息相关时,这种相关的外部信息才受到选择,因此,选择作用具有很大的主动性选择作用具有很大的主动性Ø选择表现在反应阶段,存储的信息不同,作出的反应也不同选择表现在反应阶段,存储的信息不同,作出的反应也不同l 后期选择模型后期选择模型 (Late-selection theory) u提出者:提出者: Johnston Johnston 和和 HeinzHeinz (1978)(1978) u后期选择模型特点后期选择模型特点Ø在选择前需要进行加工的步骤越多,对加工容量在选择前需要进行加工的步骤越多,对加工容量(processing capacity) (processing capacity) 的要求就更大的要求就更大Ø选择发生的阶段依赖于当前的任务要求选择发生的阶段依赖于当前的任务要求 l 多阶段选择模型多阶段选择模型 uJohnston等做的注意条件和非目标词的种类对目标检测的影响等做的注意条件和非目标词的种类对目标检测的影响 l小结小结u针对集中听觉注意的最合理解释可能还是针对集中听觉注意的最合理解释可能还是Treisman所提出所提出的衰减理论。

      别且这一过程可能是灵活的,部分由任务的的衰减理论别且这一过程可能是灵活的,部分由任务的要求所决定要求所决定uStyles指出:指出:“准确第发现选择过程发生于何处只是注意准确第发现选择过程发生于何处只是注意活动的很少一个部分,而且研究选择发生于那个阶段并不活动的很少一个部分,而且研究选择发生于那个阶段并不能帮助理解这一现象为什么会发生以及究竟是怎样发生的能帮助理解这一现象为什么会发生以及究竟是怎样发生的” 二二   视觉集中注意视觉集中注意l聚光模型还是变焦透镜模型聚光模型还是变焦透镜模型u聚光灯模型聚光灯模型 Ø视觉集中注意类似于一个聚光灯视觉集中注意类似于一个聚光灯(spotlight)(spotlight)视野内一个相对狭视野内一个相对狭小的目标能被清楚第观察到,但很小的目标能被清楚第观察到,但很难看清楚那些注视点之外的目标难看清楚那些注视点之外的目标Ø移动注意点可以转移注意,而且注移动注意点可以转移注意,而且注视点是以匀速运动视点是以匀速运动 u变焦透镜模型变焦透镜模型(zoom-lens-model) James James认为注意被指引到视野打给定区域中,但集中注意认为注意被指引到视野打给定区域中,但集中注意的领域大小可随任务的要求变大或变小的领域大小可随任务的要求变大或变小 l内源性注意内源性注意Ø主要指被试对目标出现地点的预期导致了注意的预分布主要指被试对目标出现地点的预期导致了注意的预分布Ø这种注意朝向是受意图所控制的这种注意朝向是受意图所控制的Ø内源性线索引导的是自上而下的控制加工内源性线索引导的是自上而下的控制加工l外源性注意外源性注意Ø主要指外周线索所引发的注意选择主要指外周线索所引发的注意选择Ø独立于被试意图控制,主要取决于刺激特性独立于被试意图控制,主要取决于刺激特性Ø这种线索引导的是自下而上的自动化加工这种线索引导的是自下而上的自动化加工l这两种注意在产生机制上和对认知加工的影响大小上都这两种注意在产生机制上和对认知加工的影响大小上都有着显著的差别有着显著的差别u内源性注意内源性注意((endogenous attentionendogenous attention))与外源性注意与外源性注意((exogenous attentionexogenous attention)) 内源性线索时不同注意条件下的数字大小比较内源性线索时不同注意条件下的数字大小比较 外源性线索时不同注意条件下的数字大小比较外源性线索时不同注意条件下的数字大小比较 uKwakKwak等向被试同时呈现两个字母,并要求判断它们是否相等向被试同时呈现两个字母,并要求判断它们是否相同。

      当两个字母靠近或分开时,判断时间都是相同的当两个字母靠近或分开时,判断时间都是相同的这一结果与聚光灯理论提出的注视点匀速移动的观点不一致一结果与聚光灯理论提出的注视点匀速移动的观点不一致uLaBerge(1983)LaBerge(1983)所获得的证据支持变焦透镜模型实验中所获得的证据支持变焦透镜模型实验中主试向被试呈现主试向被试呈现5 5个字母组成的单词一个要求快速反应个字母组成的单词一个要求快速反应的探测刺激偶尔代替所呈现单词或紧接在单词后呈现探的探测刺激偶尔代替所呈现单词或紧接在单词后呈现探测刺激可在单词中测刺激可在单词中5 5个字母的任一位置出现在其中一种个字母的任一位置出现在其中一种条件下,探测刺激用来要求被试集中注意单词中的条件下,探测刺激用来要求被试集中注意单词中的5 5个字个字母的中间哪一个并对其归类另一种条件下,被试被要求母的中间哪一个并对其归类另一种条件下,被试被要求对整个单词进行归类对整个单词进行归类 l评论评论u视觉集中注意要比聚光灯和变焦透镜模型描述的更为复杂视觉集中注意要比聚光灯和变焦透镜模型描述的更为复杂如如Juola、、Bowhuis的三个圆环中进行字母识别的实验;的三个圆环中进行字母识别的实验;u两个模型均假定视觉注意指向视野内的给定区域,然而有两个模型均假定视觉注意指向视野内的给定区域,然而有研究表明,视觉注意常常指向目标而不是一个特定区域;研究表明,视觉注意常常指向目标而不是一个特定区域;u聚光灯模型预测忽视和消退障碍患者的视觉注意将只收区聚光灯模型预测忽视和消退障碍患者的视觉注意将只收区域的限制,然而事实并不是如此;域的限制,然而事实并不是如此; l不被注意的视觉刺激(不被注意的视觉刺激( unattended visual stimulate))uLuck让被试注视一个中心点,同时注意左侧视野和右让被试注视一个中心点,同时注意左侧视野和右侧视野的信息。

      一组连续呈现的棒条被投射到两个视侧视野的信息一组连续呈现的棒条被投射到两个视野区,被试的任务是检测所注意视野中的目标(如较野区,被试的任务是检测所注意视野中的目标(如较小的棒条)结果发现,被试对被注意的刺激的事件小的棒条)结果发现,被试对被注意的刺激的事件相关电位要比没被注意的刺激的更大一些相关电位要比没被注意的刺激的更大一些Heinze((1994)也得出了类似结果也得出了类似结果 研究表明人们第未被注意的刺激的加工呈减少研究表明人们第未被注意的刺激的加工呈减少的趋势;的趋势; uFrancolini 和和 Egeth(1980)在实验中向被试呈现环形排列在实验中向被试呈现环形排列的红色和黑色字母或数字,然后要求被试计算红色项目的的红色和黑色字母或数字,然后要求被试计算红色项目的个数而忽视黑色项目当红色项目中所包含的数字和答案个数而忽视黑色项目当红色项目中所包含的数字和答案冲突时,被试的计算速度就会降低,但黑色项目的构成则冲突时,被试的计算速度就会降低,但黑色项目的构成则不产生干扰效应不产生干扰效应uDriver 和和 Tipper (1989)的发现不支持这一结论。

      他们采用的发现不支持这一结论他们采用同样的范式但要求被试判断是否相冲突的数字值在前一同样的范式但要求被试判断是否相冲突的数字值在前一个试验序列中出现过他们也发现了干扰效应,但是红色个试验序列中出现过他们也发现了干扰效应,但是红色和黑色项目的效应大小一致即对黑色字母发生了负启动和黑色项目的效应大小一致即对黑色字母发生了负启动现象 u负启动负启动((negative priming))现象揭示了注意在认知活动现象揭示了注意在认知活动中的复杂作用中的复杂作用u负启动实验范式负启动实验范式Ø首先,呈现两个不同颜色的字母(启动刺激)要求被试识别其首先,呈现两个不同颜色的字母(启动刺激)要求被试识别其中一个字母(目标字母),而忽略另外一个字母(忽略字母)中一个字母(目标字母),而忽略另外一个字母(忽略字母)Ø然后,呈现探测刺激,也是两个不同颜色的字母然后,呈现探测刺激,也是两个不同颜色的字母¡在目标重复启动条件中:启动刺激中的目标字母与探测刺激中在目标重复启动条件中:启动刺激中的目标字母与探测刺激中的目标字母是一致的;的目标字母是一致的;¡在忽略重复条件中,启动刺激中的忽略字母与探测刺激中的目在忽略重复条件中,启动刺激中的忽略字母与探测刺激中的目标字母是一致的;标字母是一致的;¡在控制条件中,启动刺激与探测刺激没有任何关系。

      在控制条件中,启动刺激与探测刺激没有任何关系 启动刺激启动刺激注意重复条件注意重复条件控制条件控制条件忽略重复条件忽略重复条件A BB CB AA D探测刺激探测刺激目标刺激目标刺激忽略刺激忽略刺激研究负启动现象的一般程序研究负启动现象的一般程序 BADA示范:注意重复条件示范:注意重复条件 CBDA示范:控制条件示范:控制条件 ABDA示范:忽略重复条件示范:忽略重复条件 负启动效应u研究表明研究表明Ø在目标重复条件下,识别探测刺激的目标字母比在控制条件下的在目标重复条件下,识别探测刺激的目标字母比在控制条件下的字母要快字母要快启动效应)(启动效应)Ø在忽略重复条件下,识别探测刺激的目标字母比在控制条件下的在忽略重复条件下,识别探测刺激的目标字母比在控制条件下的字母要慢字母要慢负启动效应)(负启动效应) uMcGlinchey-Berroth((1993)等研究表明,在忽视政患)等研究表明,在忽视政患者身上发生了启动效应者身上发生了启动效应l小结小结            对未被注意的视觉刺激的加工要比预想的多,对未被注意的视觉刺激的加工要比预想的多,这需要进一步的研究这需要进一步的研究 l视觉搜索(视觉搜索( visual search))uTreisman对物体的特征对物体的特征(如颜色、大小等如颜色、大小等)和物体本和物体本身进行了区分。

      身进行了区分u特征整合理论(特征整合理论(feature inegration theory))Ø存在一个快速而且发生与早期的平行加工过程存在一个快速而且发生与早期的平行加工过程在这一过程中,环境中那些物体的各个视觉特征在这一过程中,环境中那些物体的各个视觉特征被组合在一起进行加工这一过程并不受注意的被组合在一起进行加工这一过程并不受注意的影响 Ø然后是一个系列加工过程在这一过程里,特征被整合起来形然后是一个系列加工过程在这一过程里,特征被整合起来形成各种物体;成各种物体;Ø系列加工过程要比平行加工过程慢,在刺激集比较大时尤为如系列加工过程要比平行加工过程慢,在刺激集比较大时尤为如此;此;Ø集中注意可把特征整合起来在这种情况下,集中注意就像胶集中注意可把特征整合起来在这种情况下,集中注意就像胶水一样协助组织各可用特征形成完整物体;水一样协助组织各可用特征形成完整物体;Ø储存的知识(如香蕉是黄色的)可以影响特征整合;储存的知识(如香蕉是黄色的)可以影响特征整合;Ø在集中注意或相关知识缺乏的情况下,来自不同物体的特征被在集中注意或相关知识缺乏的情况下,来自不同物体的特征被随即组合起来而形成随即组合起来而形成“错觉关联错觉关联”((illusory conjunction))现象;现象; uTreisman(1980)在一个实验中,被试在一个包含在一个实验中,被试在一个包含1至至30个项个项目的视觉画面里搜索一个目标。

      目标是一个物体(绿色的字目的视觉画面里搜索一个目标目标是一个物体(绿色的字母母T)或一个特征(一个绿色字母或一个字母)或一个特征(一个绿色字母或一个字母T)当目标为)当目标为绿色字母绿色字母T时,所有的非目标都与目标共享一个特征(即棕时,所有的非目标都与目标共享一个特征(即棕色字母色字母T或绿色字母或绿色字母X)结果:)结果:当目标为几个特征的组合时,当目标为几个特征的组合时,项目集或画面的大小对检测速度有很大的影响而当目标为项目集或画面的大小对检测速度有很大的影响而当目标为单个特征时,项目集或画面的大小对检测速度没有影响单个特征时,项目集或画面的大小对检测速度没有影响u根据特征整合理论,缺乏集中注意将产生错觉关联现象,根据特征整合理论,缺乏集中注意将产生错觉关联现象,Treisman和和Schmidt的研究证实了这一点的研究证实了这一点uFriedman-Hill等研究了一个等研究了一个Balint氏综合症患者,在其身上氏综合症患者,在其身上表现出了明显的错觉关联现象表现出了明显的错觉关联现象 uWolf(1998) 在特征整合理论的基础上提出在特征整合理论的基础上提出u指导搜索理论(指导搜索理论(guided search theory)) uDuncan和和Humphreys (1982, 1992)提出。

      提出u注意相依理论注意相依理论 (atentional engagement theory))Ø存在一个早期的对所有项目进行知觉组合和分析存在一个早期的对所有项目进行知觉组合和分析的平行加工阶段;的平行加工阶段;Ø存在一个把所选信息传输到视觉短时记忆单元的存在一个把所选信息传输到视觉短时记忆单元的后期加工阶段;这与选择性注意有关;后期加工阶段;这与选择性注意有关;Ø视觉搜索的速度取决于目标项目进入视觉短视记视觉搜索的速度取决于目标项目进入视觉短视记忆单元的难易程度;忆单元的难易程度;Ø视觉短视记忆单元最有可能选择那些符合目标项视觉短视记忆单元最有可能选择那些符合目标项目定义的项目因而,与目标相似的那些非目标目定义的项目因而,与目标相似的那些非目标将减慢搜索过程将减慢搜索过程 Ø以知觉特征(如相似性)组合起来的项目将被选择进入以知觉特征(如相似性)组合起来的项目将被选择进入视觉短时记忆单元那些不相似的非目标因不能被整体视觉短时记忆单元那些不相似的非目标因不能被整体拒绝而将减缓搜索过程拒绝而将减缓搜索过程u评论评论Ø((1))研究者普遍认为搜索包括两个连续的加工过程,研究者普遍认为搜索包括两个连续的加工过程,第一个过程是快捷而高效率的,而第二个过程要缓慢和第一个过程是快捷而高效率的,而第二个过程要缓慢和低效率。

      低效率      ((2)不同视觉特征分别或独立接受加工的观点似乎也)不同视觉特征分别或独立接受加工的观点似乎也与不同视觉皮层分别处理不同特征的生理学证据一致与不同视觉皮层分别处理不同特征的生理学证据一致 Ø早期的注意理论的缺点:早期的注意理论的缺点:Ø第一,视觉搜索是完全平行或系列处理的假设太牵强;第一,视觉搜索是完全平行或系列处理的假设太牵强;Ø第二,对包含组合或关联特征的目标进行搜索要比特征第二,对包含组合或关联特征的目标进行搜索要比特征整合理论预测的要快;整合理论预测的要快;Ø第三,特征整合理论最初假定关于视觉搜索的集效应第三,特征整合理论最初假定关于视觉搜索的集效应((set effect)或画面大小效应主要受目标的特征所影)或画面大小效应主要受目标的特征所影响事实上,其它因素(如目标的整合)也有一定的作响事实上,其它因素(如目标的整合)也有一定的作用;用;Ø第四,特征整合理论假设在缺乏集中注意的条件下,所第四,特征整合理论假设在缺乏集中注意的条件下,所有特征均是完全自由变化的,任何特征都可以通过组合有特征均是完全自由变化的,任何特征都可以通过组合而产生错觉关联事实上,绝大多数错觉关联都是在两个而产生错觉关联事实上,绝大多数错觉关联都是在两个项目比较接近而不是相离的情况下出现的。

      项目比较接近而不是相离的情况下出现的             Posner和和Peterson(1990)认为有三种独立的能认为有三种独立的能力可以用来控制注意:力可以用来控制注意:u视觉注意障碍视觉注意障碍Ø注意脱离:注意从一个给定视觉刺激脱离注意脱离:注意从一个给定视觉刺激脱离Ø注意转移:注意从一个给定的目标转移到另一个目标注意转移:注意从一个给定的目标转移到另一个目标Ø注意锁定:注意接近或锁定一个目标注意锁定:注意接近或锁定一个目标 二二   注意分配注意分配l影响双重任务成绩的因素影响双重任务成绩的因素u任务相似性任务相似性(task similarity)(task similarity)Ø是否享用感觉通道是否享用感觉通道Ø是否涉及相似的加工阶段是否涉及相似的加工阶段Ø是否依赖相似的记忆编码是否依赖相似的记忆编码Ø反应相似性反应相似性             问题:我们很难测量两个任务的相似性问题:我们很难测量两个任务的相似性 u练习练习(practice)(practice)Ø被试在练习过程中可能已经发展出新的策略使得被试在练习过程中可能已经发展出新的策略使得任务干扰减少到最低任务干扰减少到最低Ø某一任务因练习而使得其对注意或其他中枢资源某一任务因练习而使得其对注意或其他中枢资源的需求减少的需求减少Ø尽管一项任务在开始时需要运用多个特地尽管一项任务在开始时需要运用多个特地ingdeingde加工资源,但练习可以减少这些必须资源的数量加工资源,但练习可以减少这些必须资源的数量u任务难度任务难度(task difiiculty)(task difiiculty) l瓶颈理论瓶颈理论(bottleneck theories)            Welford(1952)认为在信息加工认为在信息加工系统中存在一个瓶颈,使得很难或系统中存在一个瓶颈,使得很难或几乎不可能同时对两个不同刺激做几乎不可能同时对两个不同刺激做出恰当的反应。

      出恰当的反应 u心理不应期心理不应期 ( (psychological refractors period) 设计两个刺激和两个反应被试的任务是尽可能快地对设计两个刺激和两个反应被试的任务是尽可能快地对每一刺激做出反应当第二个刺激与第一个刺激之间的时间每一刺激做出反应当第二个刺激与第一个刺激之间的时间间隔很短视时,通常被试对第二个刺激的反应速度会明显下间隔很短视时,通常被试对第二个刺激的反应速度会明显下降,即出现心理不应期效应降,即出现心理不应期效应u解释解释Ø存在加工瓶颈存在加工瓶颈Ø因为人类不习惯对两个快速呈现的刺激做出反应因为人类不习惯对两个快速呈现的刺激做出反应Ø可能是因为刺激相似性或反应相似性造成可能是因为刺激相似性或反应相似性造成 uKahneman(1973)《《Attention and Effort》》Ø认知资源(认知资源(cognitive capacitycognitive capacity)理论或认知能量模型)理论或认知能量模型Ø从另外一个角度来理解注意:注意是如何协调不同的认知任务或从另外一个角度来理解注意:注意是如何协调不同的认知任务或认知活动的认知活动的u不同的认知活动对注意提出的要求不相同。

      不同的认知活动对注意提出的要求不相同u认知资源理论认为,与其把注意看成一个容量有限的加工通认知资源理论认为,与其把注意看成一个容量有限的加工通道,不如看做一组对刺激进行归类和识别的认知资源或认知道,不如看做一组对刺激进行归类和识别的认知资源或认知能力l中枢能量理论中枢能量理论(central capacity theories) u认知资源是有限的认知资源是有限的Ø对刺激的识别需要占用认知资源,当刺激越复杂或加工任务越对刺激的识别需要占用认知资源,当刺激越复杂或加工任务越复杂时,占用的认知资源就越多复杂时,占用的认知资源就越多Ø当认知资源完全被占用时,新的刺激将得不到加工(未被注意)当认知资源完全被占用时,新的刺激将得不到加工(未被注意)u假设:输入刺激本身并不能自动地占用资源,而是在假设:输入刺激本身并不能自动地占用资源,而是在认知系统内有一个机制负责资源的分配认知系统内有一个机制负责资源的分配u这一机制是灵活的,可以受我们的控制,这样我们可这一机制是灵活的,可以受我们的控制,这样我们可以把认知资源分配到重要的刺激上以把认知资源分配到重要的刺激上 u能量模型假设,由竞争的刺激源所产生的干扰是不能量模型假设,由竞争的刺激源所产生的干扰是不具体的。

      具体的Ø我们同时做两件事情的困难并不是由于任务的相互干扰引起我们同时做两件事情的困难并不是由于任务的相互干扰引起的,而是因为任务需要的资源超过了我们可得到的资源的,而是因为任务需要的资源超过了我们可得到的资源Ø只要活动不超过可得到的资源数量,我们就能够同时做两件只要活动不超过可得到的资源数量,我们就能够同时做两件事u当加工需要的总数超过了能量,如果我们试图同时当加工需要的总数超过了能量,如果我们试图同时做第二项任务,那么第一项任务上的成绩将下降做第二项任务,那么第一项任务上的成绩将下降u分配策略较灵活,它可以进行改变以适应新异刺激分配策略较灵活,它可以进行改变以适应新异刺激的需要 uKahnemanKahneman的能量模型是为了补充而非代替瓶颈理论的的能量模型是为了补充而非代替瓶颈理论的Ø瓶颈理论认为,新异刺激常在单通道中竞争空间,因此会产生相互干扰瓶颈理论认为,新异刺激常在单通道中竞争空间,因此会产生相互干扰Ø能量模型假设,刺激对能量的需求不进行竞争只要有充分的可利用的资源,能量模型假设,刺激对能量的需求不进行竞争只要有充分的可利用的资源,所有的新异刺激都能分配到能量所有的新异刺激都能分配到能量。

      u问题一:竞争的问题新异刺激的相互作用,它们是不是竞争的?问题一:竞争的问题新异刺激的相互作用,它们是不是竞争的?Ø认为:两种可能均存在认为:两种可能均存在Ø一个合理的假设:一些刺激确实会相互干扰,意味着有些任务确实是不一致的一个合理的假设:一些刺激确实会相互干扰,意味着有些任务确实是不一致的Ø瓶颈理论的某些翻版可以解释加工瓶颈理论的某些翻版可以解释加工Ø能量模型看来较为合理:不同任务在一些情况下可以进行较好的处理能量模型看来较为合理:不同任务在一些情况下可以进行较好的处理u问题二:资源的问题资源究竟是什么?问题二:资源的问题资源究竟是什么?u尚无答案尚无答案u有人认为,资源是神经系统中一些基本的操作试图在这些操作和大脑结构间建立联有人认为,资源是神经系统中一些基本的操作试图在这些操作和大脑结构间建立联系l评论评论 三三   自动化加工自动化加工l自动化过程的标准自动化过程的标准u它们很快;它们很快;u它们不消耗用于完成其他任务的能量(即它们不它们不消耗用于完成其他任务的能量(即它们不需要任何注意);需要任何注意);u它们是不可避免的(也就是说,当呈现某一合适它们是不可避免的(也就是说,当呈现某一合适刺激时,它们将总是发生,即使刺激位于注意范刺激时,它们将总是发生,即使刺激位于注意范围之外)围之外) lShiffrin和和 Schneider的理论的理论u控制过程控制过程(conrolled processes)(conrolled processes)具有能量有限的具有能量有限的特征,需要注意参与并且能够在变化的环境中被特征,需要注意参与并且能够在变化的环境中被灵活运用灵活运用u自动化过程不受能量有限的影响,不需要注意参自动化过程不受能量有限的影响,不需要注意参与,而且一旦学会就很难被被修正。

      与,而且一旦学会就很难被被修正 uShiffrinShiffrin和和Schneider(1977)Schneider(1977)提出双加工理论,认为人提出双加工理论,认为人类的认知加工有两类:类的认知加工有两类:Ø自动化加工(自动化加工(automatic processingautomatic processing))Ø受意识控制的加工(受意识控制的加工(controlled processingcontrolled processing))uHashorHashor和和ZacksZacks((19791979)指出,有两条途径可以导致自)指出,有两条途径可以导致自动加工动加工Ø遗传遗传Ø练习练习lShiffrin和和 Schneider的理论的理论 u自动化加工:不受认知资源的限制,不需要注意,是自动化自动化加工:不受认知资源的限制,不需要注意,是自动化进行的Ø这些加工过程由适当的刺激引发,发生比较快,也不影响其他的这些加工过程由适当的刺激引发,发生比较快,也不影响其他的加工过程加工过程Ø在习得或形成之后,其加工过程比较难改变在习得或形成之后,其加工过程比较难改变u受意识控制的加工:受认知资源的限制,需要注意的参与,受意识控制的加工:受认知资源的限制,需要注意的参与,可以随环境的变化而不断进行调整。

      可以随环境的变化而不断进行调整 u双加工理论可以解释很多注意现象双加工理论可以解释很多注意现象™我们能同时做好几件事我们能同时做好几件事u在同时进行的活动中,其中一项或多项已变成自动化的过程在同时进行的活动中,其中一项或多项已变成自动化的过程™在字母中寻找一个数字,字母加工是自动化的,实际上不需要分配资在字母中寻找一个数字,字母加工是自动化的,实际上不需要分配资源;源;™在其他字母中寻找一个字母,是非自动化的在其他字母中寻找一个字母,是非自动化的u意识控制的加工在经过大量的练习后,有可能转变为自动化意识控制的加工在经过大量的练习后,有可能转变为自动化加工加工™练习不仅能提高运动和认知任务的成绩,也可以减少用来加工信息的练习不仅能提高运动和认知任务的成绩,也可以减少用来加工信息的资源 u完全自动化的加工:由图式或组织好的计划控制完全自动化的加工:由图式或组织好的计划控制u部分自动化加工,与缺乏仔细思考或意识控制的情部分自动化加工,与缺乏仔细思考或意识控制的情况下的竞争性计划有关;竞争性计划被用来解决图况下的竞争性计划有关;竞争性计划被用来解决图式之间的冲突;式之间的冲突;u监控性注意系统:产生精细控制。

      监控性注意系统:产生精细控制lNorman和和 Shllice的理论的理论 u每次接触和加工一个刺激信息时,独立的记忆痕迹均是分开储每次接触和加工一个刺激信息时,独立的记忆痕迹均是分开储存的;存的;u对同一刺激的练习导致更多的关于刺激以及可资利用的信息的对同一刺激的练习导致更多的关于刺激以及可资利用的信息的储存;储存;u当呈现恰当刺激时,这一因练习而引起的只是增加容许对相关当呈现恰当刺激时,这一因练习而引起的只是增加容许对相关信息进行迅速提取;信息进行迅速提取;u自动化是记忆的提取:当操作是基于从记忆中一步到位地直接自动化是记忆的提取:当操作是基于从记忆中一步到位地直接提取过去的解决办法时,操作就是自动化的了提取过去的解决办法时,操作就是自动化的了u在缺乏练习的情况下,对刺激进行反应要求思维以及运用规则在缺乏练习的情况下,对刺激进行反应要求思维以及运用规则在经历长期练习后,正确的反应在经历长期练习后,正确的反应l样例理论样例理论(instance theory) 第六章第六章  记忆:结构与过程记忆:结构与过程 一一   记忆的结构记忆的结构l心理和空间的类比心理和空间的类比u人们长把心理比作一个物理空间;人们长把心理比作一个物理空间;Ø记忆储存于心理空间内的某些特定场所;记忆储存于心理空间内的某些特定场所;Ø记忆提取涉及在心理空间内进行搜索的过程记忆提取涉及在心理空间内进行搜索的过程u空间比喻的运用导致研究者过分强调信息在记忆空间比喻的运用导致研究者过分强调信息在记忆系统中的表征形式,而忽视了对这些记忆表征操系统中的表征形式,而忽视了对这些记忆表征操作的研究作的研究 u根据连接主义或神经网络的观点,关于个体或事根据连接主义或神经网络的观点,关于个体或事件信息是以结点或单元内大量连结的形式储存的,件信息是以结点或单元内大量连结的形式储存的,而不是储存于某一特定场所。

      而不是储存于某一特定场所l记忆储存记忆储存感觉存储感觉存储sensory story短时存储短时存储Short - term story注意注意复述复述 消消 退退 替换替换 干扰干扰记忆的多重理论模型记忆的多重理论模型 长时存储长时存储Long - term story l感觉存储感觉存储u图像存储(图像存储(iconic storeiconic store))ØSperlingSperling的部分报告法;的部分报告法;M Q T Z高音R F G A中音N S L C低音N, S, L, C视觉呈现音调指示反 应 u声像储存(声像储存(echoic storeechoic store)) Treisman(1964)Treisman(1964)要求被试追随呈现于其中一要求被试追随呈现于其中一耳的信息,同时忽视呈现与对侧耳朵的另一条相耳的信息,同时忽视呈现与对侧耳朵的另一条相同信息当非追随耳信息早于追随信息,且两侧同信息当非追随耳信息早于追随信息,且两侧信息呈现时间之差为信息呈现时间之差为2 2秒钟之内时,这两条信息秒钟之内时,这两条信息会被识别为同一信息。

      这说明非追随信息在声像会被识别为同一信息这说明非追随信息在声像储存中的保持时间大约为储存中的保持时间大约为2 2秒钟 l短时储存和长时存储短时储存和长时存储u图像存储(图像存储(iconic storeiconic store))ØSperlingSperling的部分报告法;的部分报告法;M Q T Z高音R F G A中音N S L C低音N, S, L, C视觉呈现音调指示反 应 。

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