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第九章第九章 人的信息处理系统人的信息处理系统-本章内容本章内容n人的信息处理系统模型人的信息处理系统模型n感知系统的信息加工感知系统的信息加工n中枢（认知）系统的信息加工中枢（认知）系统的信息加工n人的信息输出人的信息输出n案例：人机工程学在汽车主动安全系统案例：人机工程学在汽车主动安全系统设计中的应用设计中的应用- 为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计算机类似的信息处理系统人的信息处理系统的基本组成部分如算机类似的信息处理系统人的信息处理系统的基本组成部分如图图9-19-1所示 第一节第一节 人的信息处理系统模型人的信息处理系统模型 一、人的信息处理系统结构一、人的信息处理系统结构图图9-1 人的信息处理系统的结构图人的信息处理系统的结构图-（一）感觉系统：人的信息处理的第一个阶段是感觉在这一阶段，（一）感觉系统：人的信息处理的第一个阶段是感觉在这一阶段，人通过各种感觉器官接受外界的信息，然后把这些信息传递给人通过各种感觉器官接受外界的信息，然后把这些信息传递给中枢信息处理系统中枢信息处理系统二）中枢信息处理系统：人的认知系统接收从感知系统传入的经（二）中枢信息处理系统：人的认知系统接收从感知系统传入的经过编码后的信息，并将这些信息存入本系统的工作记忆中，同过编码后的信息，并将这些信息存入本系统的工作记忆中，同时从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律，进行综时从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律，进行综合分析后做出如何反应的决策，并将决策信息输出到运动系统。

合分析后做出如何反应的决策，并将决策信息输出到运动系统 （三）反应（运动）系统：它执行中枢信息系统发出的命令，产生（三）反应（运动）系统：它执行中枢信息系统发出的命令，产生人的信息处理系统的输出人的信息处理系统的输出 第一节第一节 人的信息处理系统模型人的信息处理系统模型 一、人的信息处理系统结构一、人的信息处理系统结构- 第一节第一节 人的信息处理系统模型人的信息处理系统模型 二、信息、信息量与信息传递模式二、信息、信息量与信息传递模式（3）信息传递模式人机系统中，信息在信息源和信宿（信息接）信息传递模式人机系统中，信息在信息源和信宿（信息接 收者）之间传递过程通常有三种模式：收者）之间传递过程通常有三种模式： 1）信息源发出的信息被信宿完全接收信息源发出的信息被信宿完全接收 2）信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽 3）从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某）从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某些噪声成分，但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿些噪声成分，但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿1）信息信息是能消除事先不能确定的情况的信号或知识，）信息。

信息是能消除事先不能确定的情况的信号或知识，它存在于一切事物中，是一种抽象量它存在于一切事物中，是一种抽象量 （2）信息量信息量是人机系统中设计时考虑的重要参数有）信息量信息量是人机系统中设计时考虑的重要参数有关信息量的计算通常选用对数单位进行度量关信息量的计算通常选用对数单位进行度量 -（一）感觉器官及其信息接收能力（一）感觉器官及其信息接收能力 人人通通过过感感觉觉器器官官获获得得关关于于周周围围环环境境和和自自身身状状态态的的各各种种信信息息感觉器官中的感受器是接收刺激的专门装置感觉器官中的感受器是接收刺激的专门装置 感感受受器器按按其其接接受受刺刺激激的的性性质质可可分分为为视视、听听、触触、味味、肤肤觉觉等等多多种种感感受受器器其其中中视视觉觉、听听觉觉和和嗅嗅觉觉接接受受远远距距离离的的刺刺激激每每一一种种感感受受器器通通常常只只对对一一种种能能量量形形式式的的刺刺激激特特别别敏敏感感这这种种刺刺激激就就是是该该感感受受器器的的适适宜宜刺刺激激人人的的感感觉觉和和各各类类感感受受器器的的适适宜宜刺刺激激见见教教材材表表9-1 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统-人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表9-1。

第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 感感 觉觉感感 受受 器器适宜刺激适宜刺激刺激源刺激源视觉视觉眼睛眼睛一定频率范围的电磁波一定频率范围的电磁波外部外部听觉听觉耳耳一定频率范围的声波一定频率范围的声波外部外部旋转旋转半规管肌肉感受器半规管肌肉感受器内耳液压变化，肌肉伸张内耳液压变化，肌肉伸张内部内部下落和直下落和直线运动线运动半规管半规管内耳小骨位置变化内耳小骨位置变化内部内部味觉味觉头和口腔的一些特殊头和口腔的一些特殊细胞细胞溶于唾液中的一些化学物溶于唾液中的一些化学物质质外部外部嗅觉嗅觉鼻腔粘膜上的一些毛鼻腔粘膜上的一些毛细胞细胞蒸发的化学物质蒸发的化学物质外部外部触觉触觉主要是皮肤主要是皮肤皮肤表面的变形弯曲皮肤表面的变形弯曲接触接触一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统-人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表9-1续表续表9-1) 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 感感 觉觉感感 受受 器器适宜刺激适宜刺激刺激源刺激源振动觉振动觉无特定器官无特定器官机械压力的振幅及频率变化机械压力的振幅及频率变化接触接触压力觉压力觉皮肤及皮下组织皮肤及皮下组织皮肤及皮下组织变形皮肤及皮下组织变形接触接触温度觉温度觉肤及皮下组织肤及皮下组织环境媒介的温度变化，或人体环境媒介的温度变化，或人体接触物的温度变化，机械运动，接触物的温度变化，机械运动，某些化学物质某些化学物质外部或接外部或接触面触面表层痛觉表层痛觉确切的感觉尚不清楚，确切的感觉尚不清楚，一般认为是皮肤的自由一般认为是皮肤的自由神经末梢神经末梢强度很大的压力、热、冷、冲强度很大的压力、热、冷、冲击及某些化学物质击及某些化学物质外部或接外部或接触面触面深层痛觉深层痛觉一般认为是自由神经末一般认为是自由神经末梢梢极强自压力和高热极强自压力和高热外部或接外部或接触面触面位觉和运动觉位觉和运动觉肌肉、腱神经末梢肌肉、腱神经末梢肌肉拉伸，收缩肌肉拉伸，收缩内部内部自身动觉自身动觉关节关节不清楚不清楚内部内部一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统-（一）感觉器官及其信息接收能力（一）感觉器官及其信息接收能力 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统 人的感官除了要求人的感官除了要求“适宜刺激适宜刺激”信号的载体外，感官对信息信号的载体外，感官对信息载体的能量要求也有一定的限度。

感官的这种对信号刺激能量范载体的能量要求也有一定的限度感官的这种对信号刺激能量范围要求称为该感官的绝对感觉阈限要保证信息传递畅通有效，围要求称为该感官的绝对感觉阈限要保证信息传递畅通有效，信号的能量必须较大幅度地超过人的绝对感觉阈限下限值教材信号的能量必须较大幅度地超过人的绝对感觉阈限下限值教材表表9-2为几种主要感觉器官的刺激阈限为几种主要感觉器官的刺激阈限 感感 觉觉刺激阈限下限刺激阈限下限触触 觉觉听听 觉觉视视 觉觉嗅嗅 觉觉味味 觉觉蜜蜂翅膀从蜜蜂翅膀从lcm高处落到肩上的感觉高处落到肩上的感觉在寂静场所从在寂静场所从60m远能听到的钟摆走动声远能听到的钟摆走动声(约约210-5Pa)在晴朗的夜晚距在晴朗的夜晚距48km远能看到的烛光远能看到的烛光(约约lO个光量子个光量子)在在30m2的房间内开始嗅到的一滴香水散发的香味的房间内开始嗅到的一滴香水散发的香味一匙白糖溶于一匙白糖溶于9L水中初次能尝到的甜味水中初次能尝到的甜味表表9-2 刺激阈限刺激阈限-（一）感觉器官及其信息接收能力（一）感觉器官及其信息接收能力 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统 当信号刺激的能量分布落在绝对感觉阈限的上下限之间时，当信号刺激的能量分布落在绝对感觉阈限的上下限之间时，人不仅可觉察到信号的存在，还能觉察到信号刺激的能量分布差人不仅可觉察到信号的存在，还能觉察到信号刺激的能量分布差异。

引起差别感觉的刺激间的最小差别称为差别感觉阈限，对最异引起差别感觉的刺激间的最小差别称为差别感觉阈限，对最小差别量的感受能力叫差别感受性差别感受性与差别感觉阈限小差别量的感受能力叫差别感受性差别感受性与差别感觉阈限成反比，两者之比是一个常数这一关系称为韦伯定律成反比，两者之比是一个常数这一关系称为韦伯定律 （二）知觉（二）知觉 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 一、感觉与知觉系统一、感觉与知觉系统 人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过头脑的人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过头脑的加工（综合与解释），产生的对事物整体的认识，就是知觉知加工（综合与解释），产生的对事物整体的认识，就是知觉知觉以感觉作基础，是现实刺激和已储存的知识经验的相互作用的觉以感觉作基础，是现实刺激和已储存的知识经验的相互作用的结果，是一种主动的和富有选择性的构造过程结果，是一种主动的和富有选择性的构造过程 知觉作为一种活动过程，包含了互相联系的几种作用：觉知觉作为一种活动过程，包含了互相联系的几种作用：觉察、分辨和确认在知觉过程中，人对事物的觉察、分辨和确认察、分辨和确认在知觉过程中，人对事物的觉察、分辨和确认的阈限值是不一样的。

如果说人们觉察一个物体比较容易，那么的阈限值是不一样的如果说人们觉察一个物体比较容易，那么要确认这个物体就要困难得多，需要的加工时间也较长要确认这个物体就要困难得多，需要的加工时间也较长 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 二、感知过程中的信息存储二、感知过程中的信息存储 （1）感觉储存感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆它是）感觉储存感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆它是外界输入刺激后人对信息加工的第一个模块，感觉记忆的储存外界输入刺激后人对信息加工的第一个模块，感觉记忆的储存时间大约为时间大约为0.25 s2 s （2）感觉储存的编码感觉储存编码形式主要依赖于信息）感觉储存的编码感觉储存编码形式主要依赖于信息的物理特征，因而具有鲜明的形象性的物理特征，因而具有鲜明的形象性 （3）感觉储存和工作记忆的交互作用工作记忆是感觉记）感觉储存和工作记忆的交互作用工作记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段，即输入信息经过再编码，使其容量忆和长时记忆的中间阶段，即输入信息经过再编码，使其容量扩大 （4）感知映象的衰退和储存容量感知映象的衰退和储存容量 感知记忆感知记忆(包括视觉映象包括视觉映象和听觉映象和听觉映象)随时间消逝而衰退。

实验研究表明，感知记忆中残随时间消逝而衰退实验研究表明，感知记忆中残存的信息数量随时间的消逝而遵循指数曲线规律迅速下降存的信息数量随时间的消逝而遵循指数曲线规律迅速下降 第二节第二节 感知系统的信息加工感知系统的信息加工 三、感知系统的信息加工三、感知系统的信息加工 人的知识经验和现实刺激是产生知觉所必需的人的知觉人的知识经验和现实刺激是产生知觉所必需的人的知觉过程所包含的信息加工方式主要体现为自下而上的加工和自上过程所包含的信息加工方式主要体现为自下而上的加工和自上而下的加工两种方式而下的加工两种方式 （1）自下而上的加工自下而上的加工 指由外部刺激开始的加工，通常指由外部刺激开始的加工，通常指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，指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经过一系列连续阶段的加工而达到对感觉刺激的解释 （2）自上而下加工是由有关知觉对象的一般知识开。