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认知心理学宣 宾安徽师范大学教育科学学院第二章 知觉认知心理学的知觉观模式识别结构优势效应从感觉到知觉？从感觉到知觉♪存在的事物未必能被知觉♪知觉的对象未必存在♪相同的感觉输入------不同的知觉♪不同的感觉输入------稳定的知觉隐匿图形和不完整图形达尔马提亚狗主观轮廓知觉常性知觉的概念演变♪相互混淆的感觉和知觉♪简单划分为：简单/复杂♪各理论流派的不同观点？♪你是如何理解知觉的？♪传统观点与认知心理学中对知觉的理解有何不同？ 知觉的实质♪传统观点：人脑对直接作用于感官的客观事物整体属性的反映♪1、知觉是在刺激作用下即刻产生的，而且似乎是自动的；♪2、人常意识不到知觉的过程；♪3、某些空间特性的知觉似乎受先天制约，不依赖于过去的经验或者学习；♪4、某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念 认知心理学理解的知觉♪认知心理学认为：知觉是将感觉信息组成有意义的对象，即在已贮存的知觉知识经验的参与下，理解当前刺激的意义♪简言之，知觉就是对刺激意义的理解，这种刺激意义的理解（获得）就是当前刺激和已贮存的知识经验相互作用的结果 过去的知识经验在知觉中的作用 ♪请你听下面两首歌曲，你能说出它的曲名吗？能说出或不能说出的缘由是什么？ 答案♪ 第一首歌曲是《人遥路茫茫》，第二首歌曲是国歌。

♪由此可见，当我们接受一个刺激时，在过去知识经验的参与下，我们可以获得关于该刺激的意义知觉定势【实验】音素恢复实验 Warren（1970）♪It was found that the *eel was on the axle. （*eel被听成wheel）♪ It was found that the *eel was on the shoe. （*eel 被听成heel）♪It was found that the *eel was on the orange. （*eel 被听成peel）♪It was found that the *eel was on the table. （*eel 被听成meal） 【实验】Miller and Isard (1963)♪三类句子♪正常句：合乎语法且有一定意义♪异常句：合乎语法但没有意义♪非语法句：不合语法且没有意义【实验】Biederman (1972)♪因素1♪正常场景♪拼凑场景♪因素2♪线索在前♪线索在后♪因素3♪备择物在先♪备择物在后争论：两种知觉理论♪假设考验说♪Bruner和Gregory认为，知觉是一种包含假设检验的构造过程。

知觉是在假设、期望等的引导和规划下进行的♪刺激变量可能是模糊的，与知觉经验并没有一一对应关系，同一刺激可能引起不同的知觉（双关图），不同的刺激也可能引起相同的知觉（常性）争论：两种知觉理论♪刺激物说♪主张知觉只具有直接性质，否认已有知识经验的作用其著名代表人Gibson认为，自然界的刺激是完整的，可以提供非常丰富的信息，人完全可以利用这些信息，直接产生与作用于感官的刺激相对应的知觉经验，根本不需要在过去经验基础上形成假设并进行考验 光线分布争论：两种知觉理论♪争论焦点   现实刺激信息是否需要在过去经验的基础上进行组织才能产生知觉？现代认知心理学对知觉的一般看法 ♪知觉是寻求对信息的最佳解释的过程 ♪知觉过程具有积极主动性和选择性 ♪知觉依赖于过去的知识经验，是现实刺激和过去知识经验相互作用的结果 知觉加工♪认知心理学认为，知觉就是对感觉信息进行加工，在过去知识经验的参与下，通过信息加工过程而实现对刺激信息意义的理解这种加工过程有两种：♪1、自下而上加工和自上而下加工♪2、整体加工和局部加工 自下而上加工♪材料驱动、数据驱动♪由刺激到意义，即由外部刺激开始的加工，通常是说先对较小的知觉单元进行分析，然后再转向较大的知觉单元，经过一系列连续阶段的加工而达到对感觉刺激的解释。

 自上而下加工♪理论驱动、概念驱动♪由意义到刺激；即由有关知觉对象的一般知识开始的加工由此可以形成期望或对知觉对象的假设这种期望或假设制约着加工的所有的阶段或水平，从而调整特征觉察器引导对细节的注意等自下而上和自上而下加工♪在不同的情况或条件下，知觉过程对这两种加工也可能有不同的侧重♪Eysenck（1984）指出，Gibson（刺激物说）强调的是在良好的条件下的知觉，Bruner和Gregory（假设检验说）强调的是不良条件下的知觉 自下而上和自上而下加工自下而上和自上而下加工【实验】Tulving（1964）字词识别实验♪改变刺激呈现时间（0-140ms）来研究自下而上加工♪改变上下文字词的数目（0、4、8）来研究自上而下加工♪测量指标是识别靶子词的正确率【实验】Tulving（1964）♪知觉过程既需要环境提供信息，也需要知觉者背景信息，即一般的知识知觉者操纵这两种信息，进行自下而上和自上而下的加工，才能进行有效的知觉整体加工和局部加工♪整体加工：对于一个刺激客体，先知觉其整体，然后再知觉各部分的加工方式♪局部加工：对于一个刺激客体，先知觉其各部分，进而再知觉整体的加工方式。

 【实验】Navon（1977，1981）♪视听干扰范式♪视觉刺激如左图♪听觉刺激：H   S♪听觉与视觉刺激关系♪总体一致、无关、冲突♪局部一致、无关、冲突【实验】Navon（1977，1981）♪实验流程：先呈现视觉刺激80ms，在视觉刺激呈现40ms后，被试听到H或S的读音300ms♪任务：判断听到的字母【实验】Navon（1977）♪视觉字母识别实验♪注意整体：报告大字母♪注意局部：报告小字母♪视觉刺激呈现40ms，随后呈现掩蔽刺激结果见P30存在问题【实验】Navon（1977）♪存在问题♪Kinchla和Wolfe(1979)进行重复实验研究，认为小字母达到8度视角时，它比总体特征（大字母）更易识别由此他们认为：有着最佳大小的对象首先被加工♪其他影响因素知觉四种加工方式♪  一般都承认，在良好的知觉条件下，知觉主要是自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工的参与也将逐渐增多♪知觉加工过程中存在总体特征优先现象当人们注意局部特征时，也不能不先知觉刺激对象的总体特征♪整体与局部的加工与刺激的物理特征相关；自下而上与自上而下的加工与刺激的意义相关模式识别♪模式：由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。

♪模式识别：当人能够确认他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来，这就是模式识别♪人的模式识别常表现为把所知觉的模式纳入记忆中的相应的范畴，对它加以命名，即给刺激一个名称 模式识别模式识别♪模式识别为什么非常重要？♪与计算机相比，人类识别模式的能力是惊人的♪例如：对语言的识别♪特别当：♪刺激模棱两可♪刺激相互重叠♪刺激明暗变化模式识别♪模式识别的模型♪模板说♪原型说♪特征说♪拓扑说模板说See stimuliSearch memory for a match模板说♪在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的在过去生活中形成的外部模式的袖珍复本这些袖珍复本即称作模板-template ，它们与外部的模式有一对一的对应关系♪基本思想就是刺激与模板匹配，而且这种匹配要求两者有最大程度的重叠这种形式的匹配被称为模板式匹配 实验证据♪Phillips的实验：空间重叠的模式更利于被试识别♪Warren的实验：时间匹配的声音更利于被试识别模板说的优点♪简单♪广泛应用于机器的模式识别♪考虑到知识经验的作用仅仅一个“A”还不够模板说对于每个特定的大小、方位、颜色的字符都需要单独的模板模板说♪Lindsay & Norman（1977）提出，在模式识别之前有一个预加工阶段，将刺激加以调整，使之标准化。

♪预加工也包含自上而下加工的影响，由上下文来确定怎样标准化模板说模板说面临的2大困难♪严格的一一匹配要求与人脑的灵活性不一致♪沉重的记忆负担与模式识别的速度♪人的大脑中到底贮存有多少模板，这些模板的检索方式与速度如何？原型说♪原型说认为在记忆中贮存的不是与外部模式有一对一关系的模板，而是原型 (Prototype)♪原型是一个类别或范畴的所有个体的概括表征，反映一类客体具有的基本特征外部刺激只需与原型进行比较并达到近似的匹配即可当刺激与某一原形有着最近似的匹配，即可得到识别 原型匹配实验♪在本实验中，您将会看到四种标志性图形，您必须看清每种类型的特征在实验中，你所看到的图形都是由这些图形的变形，您要做的是判断测验图形与哪一种标志性图形属于同一类♪实验演示 原型说是否存在原型？是否存在原型？【实验】Solso & McCarthy (1981)♪给被试呈现一系列面孔♪再认测试：包括原型面孔、老面孔、与原型存在一定差别的新面孔【实验】Solso & McCarthy (1981)原型说原型说的特点1、减轻记忆负担2、更灵活3、只包括自下而上的加工Reed的原型匹配模型特征说♪模式是由若干元素或成分按一定关系构成的。

这些元素、成分以及成分的关系都可称为特征(Feature)  分析英文字母的特征A、F、P特征说♪特征说认为：外部刺激在人的长时记忆中，是以各种特征来表征的，在模式识别过程中，首先要对刺激的特征进行分析，然后将这些抽取的特征加以合并，再与长时记亿中的各种刺激的特征进行比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就被识别了特征说♪搜索字母“Z”♪特征说预测♪模板说预测特征说♪Neisser(1964)的字母识别实验♪实验演示♪当目标字母与矩阵中字母很相似时，从矩阵中识别目标字母所需要的时间会增长，反之则减短固定网像实验Selfridge 提出的“鬼城”该模型以特征分析为基础，将模式识别过程分为4个层次，每个层次都有一些“鬼”来执行某个特定的任务，这些层次顺序地进行工作，最后达到对模式的识别对特征分析模型的评价♪使模式的储存更节约内存，减少记忆负担♪使模式识别过程更多地带有学习色彩♪每一种类别包括哪些特征，必须事先存储然后再组合对特征分析模型的评价♪缺乏自下而上加工♪“拓扑说”的提出拓扑说♪陈霖：拓扑性质知觉理论，即拓扑性质的知觉优先于局部特征性质的知觉♪典型的拓扑性质包括：♪连通性♪封闭性♪洞的个数♪而不是大小、角度、平行性等视觉拓扑理论♪被试将圆环和圆盘报告为不同的最多（64.5%），而报告正方形和圆盘不同的比较少（43.5%），报告三角形和圆盘不同的最少（38.5%）。

这说明被试判断异同的标准倾向于拓扑性质是否等价结构分析说♪Biederman（1990，1993）：  RBC理论（recognition-by-components theory）♪人们可以通过观察物体把物体分解为几何离子的方式很快再认物体，这些分解的几何子又可以重组为其他物体几何子组成物体各部分之间的关系通过几何子识别物体结构优势效应♪结构优势效应：整体的结构在模式识别中所起的有利的作用上下文效应）♪字词优势效应♪客体优势效应♪构型优势效应♪字母优势效应字词优势效应字词优势效应♪Reicher（1969）的实验♪三类刺激：单独的字母、单词和无意义的字母串♪三种延时：短、中、长；♪两种cue：事先告知要选择的字母（Precue），事后告知（Postcue）♪结果发现对单词的识别存在优势P45字词优势效应♪为什么会出现字词优势效应♪1、推论说：♪知觉方式：字词意义的作用； ♪Rumelhart和Siple提出上下文有助于推论；♪强调以过去知识经验为基础的自上而下的加工，借助于上下文而进行推理字词优势效应♪为什么会出现字词优势效应♪2、编码说♪Baron和Thurston、Mezrich：缀字规则、可读♪Johnston和McClelland：掩蔽刺激的作用♪单词和字母的编码不同，单词是语音编码，字母是视觉编码，更易受到视觉掩蔽干扰。

♪3、整体说：从整体加工和局部加工的关系来说明，整体优先客体优势效应♪Weisstein和Harris（1974）的三维客体优势效应♪在一个结构严谨的三维图形中的线段识别起来要优于组织较差的图形的同一线段客体优势效应♪Earhard（1980）的实验♪三维性不是必要因素♪改变注视点位置，“客体劣势效应”♪Klein（1978）的实验♪掩蔽刺激的性质♪规律掩蔽刺激和无掩蔽刺激时，存在“客体优势效应”构型优势效应♪( 、)  vs    ( ( 、( )♪ —、 \   vs   H 、 N结构优势效应♪涉及知觉和模式识别的相关问题♪知觉组织、经验、自上而下和自下而上、整体加工和局部加工♪可能是不同于机器模式识别的特点♪统一的解释：整体加工和局部加工？The EndAny Questions?。