心理学专业有关感知学的认知心理学学习

1、第三章第三章 感知觉感知觉 2006.9 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 感知觉感知觉历来是心理学的一个重要研究领域，尤其 是知觉研究，自认知心理学兴起以后，知觉的研 究也一直在其中占有重要的地位，并取得引人注 目的成果。这些研究明显地表现出认知心理学的 特色，并导致对知觉的实质和过程的理解发生变 化。 认知心理学将知觉看作是感觉信息的组织和解 释也即获得感觉信息的意义的过程。当前认知心 理学关于知觉的研究主要集中在模式识别模式识别的问题 上，实验研究主要是视觉方面的实验。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 第一节 感觉信息加工 一、感觉信息加工概述 （一）什么是感觉？ 人脑对客

2、观事物的各个属性、某种具体特 征的直接反映。 它是某一分析器活动的结果，受人的解剖 生理特点的制约； 受客观事物各种物理特性与属性的影响。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 （二)感觉信息加工 感受器官与刺激物信息相互作用（接触） 之后，感受器将物理刺激转化为生物电信 号，并通过动作电位把外部事件的信息传 递到大脑中枢特定区域的过程。 其特点是：时间短、容量大、无意识。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 第二节 知觉信息加工 知觉（perception）概念是整个心理学领域最重要、最核心的概念之一 （查普林） 知觉：感觉信息的组织与解释，即获得感觉信息意义的过程知觉：感觉信息的组织

3、与解释，即获得感觉信息意义的过程. 传统观点对知觉的理解传统观点对知觉的理解: 1、知觉是在刺激作用下即刻产生的，而且似乎是自动的；、知觉是在刺激作用下即刻产生的，而且似乎是自动的； 2、常人意识不到知觉的过程；、常人意识不到知觉的过程； 3、某些空间特性的知觉受先天制约，不依赖于过去的经验或者学、某些空间特性的知觉受先天制约，不依赖于过去的经验或者学 习；习； 4、某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念。、某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 认知心理学认为，知觉既具有直接的特点， 也有间接的性质。斑点图的知觉、定势效 应等都说明了已有知识经验

4、在知觉中的作 用。 1.上下文作用(音素恢复实验) 2.自然环境对象的知觉 一、知识经验在知觉中的作用一、知识经验在知觉中的作用 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 1、假设考验说 假设考验说认为：过去的知识经验主 要是以假设、期望的形式在知觉中起作用 的。人在知觉时，接收感觉输入，在已有 经验的基础上，形成关于当前的刺激是什 么(Bruner，1957；Gregory，1970)，或者 激活一定的知识单元而形成对某种客体的 期望(Neisser，1967)。知觉是在这些假设、 期望等的引导和规划下进行的。 二、两种对立的知觉理论二、两种对立的知觉理论 心理学专业有关感知学的认知心理学 学

5、习 刺激物说与假设考验说相反，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(1950，1966，1979)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。 2、刺激物说 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 三、知觉加工三、知觉加工 认知心理学认为，知觉就是对感觉信息 （刺激信息）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、自上而下和自下而上加工 2、整体加工和局部加工 心

6、理学专业有关感知学的认知心理学 学习 自下而上加工是指由外部刺激开始的加工，通常 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，加工由低水平到高水平。 自上而下加工是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，加工 由高水平到低水平。 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。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习

7、知觉四种加工方式之间的关系知觉四种加工方式之间的关系 1、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。 2、知觉加工过程中存在总体特征优先现象。即 在知觉加工的过程中，总体加工快于局部特征加 工。而且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。 当小字母达到8度视角时，它比总体特征（大字 母）更易识别。由此可以得出结论： 有着最佳大小的对象首先被加工 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 第三节 模式识别 1 什么是模式（pattern）？ 由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构 （也叫刺激的组合）。 2

8、什么是模式识别（ pattern recognition）？ 人们运用记忆中已经储存的信息，对当前出 现的刺激模式作出有效解释的过程。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 3 模式识别的种类 按感觉通道的性质划分：视觉、听觉、嗅觉等。 按模式本身的特点划分：物体及图像的识别、表 情识别和语言识别等。 4 模式识别的意义 模式识别是动物和人的基本能力之一，在动物和人 类的生活中具有重要作用。模式识别是人的一种 基本的认知能力或智能，在人的各种活动中都有 重要的作用 。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 5 知觉和模式识别的关系 人们对一个熟悉的事物的重新知觉，称为识别 （或再认） re

9、cognition。 在认知心理学中这两个概念常常通用。 从研究范围看，二者仍有区别：知觉心理学的研究 范围很广（空间知觉、时间知觉、运动知觉）， 而模式识别主要是研究对各种刺激模式的知觉， 尤其是视觉刺激模式的知觉。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 6 模式识别的阶段或过程 感觉登记 分析 比较 决策与核证 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 7 人类模式识别的特点 复杂性 适应性 可学习性 语言的作用 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 8 模式识别理论 模式识可看作一个典型的知觉过程，它依 赖于人已有的知识和经验。一般说来，模 式识

10、别过程是感觉信息与长时记忆中的有 关信息进行比较，再决定它与哪个长时记 忆中的项目有着最佳匹配的过程。 那么，匹配过程又是怎样实现的呢?认知 心理学提出了模板说(模板匹配模型)、原型 说(原型匹配模型)和特征说(特征分新模型) 等理论进行说明。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 模板说 模板说模板说的核心思想是认为在人的长时记忆中，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；当一个刺激作用于人的感官时，刺激信息 得到编码并与已贮存的各种模板进行比较，然后 作出决定，看哪一个模板与刺激有最

11、佳的匹配， 就把这个刺激确认为与那个模板相同。这样，模 式就得到识别了。 模板说是一个简单的模型。它的基本思想就是刺 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。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 模板说面临着两大困难： 1、人有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？ 2、大脑中的模板与客观事物很难呈一一 对应的关系，那么，对于一个客观事物来 说，无法确定模板的数量及其变式。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 原型说 原型说原型说是针对模板说的不足而提出来的。其突出 特点是：认为在

12、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 不是某一个特定模式的内部复本。它被看作一类 客体的内部表征，即一个类别或范畴的所有个体 的概括表征。这种原型反映一类客体具有的基本 特征。因此，在模式识别的过程中，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。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 该模型认为：模式识别的基本过程就是通 过将当前刺激与记忆中的有关原型进行匹 配，从而获得当前刺激意义的过程。原型 不是事物的复本，而是事物概括性特征及 其关系。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 原型

13、匹配模型原型匹配模型 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 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 刺激的特征进行分折，也即抽取刺激的有关特征， 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。 特征说认为，模式可以分解为诸特征，特征和 特征分析在模式识别中起着关键作用。特征与模 板、原型都不相同。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 字母识别实验表明：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。这 说明，在模式识别过程中，

14、相似性特征 加工具有心理真实性，即特征说具有心 理真实性。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 Mayzner是通过速示器进行实验后，经过统计得出上表的。 在实验中，每个字母分别在12、14、16、18和20ms的呈现 时长呈现50次，每个字母总呈现的次数为250。 该实验有两个结果： 1、字母呈现的时间越长，被试正确辨认的次数就越多。 2、两个字母特征越相似，被混淆的次数就越多。 例如 高相似字母O和C,被混淆次数为42次，C和D为44次。低相 似字母如C与W,相互混淆的次数为0次。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 谢夫里奇（Selfrid

15、ge，1959)提出的“鬼 城”(Pandemonium)。这个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。“鬼城”模 型的结构见图。从图中可以看出，第一个层次是 由“映象鬼”对外部刺激进行编码，形成刺激的 映象。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 然后由第二个层次的“特征鬼”对刺激的 映象进行分析，即将它分解为各种特征； 在分析过程中，每个特征鬼的功能是专一 的，只寻找它负责的那一种特征，如字母 的垂直线、水平线、直角等，并且需要就 刺激是否具有

16、相应的特征及其数量作出明 确的报告。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 第三个层次的“认知鬼”始终监视各种特征鬼的 反应，每个认知鬼各负责一个模式(字母)，它们都 从特征鬼的反应中寻找各自负责的那个模式的有 关特征，当发现了有关的特征时，它们就会喊叫， 发现的特征愈多，喊叫声也愈大。最后，“决策 鬼”(第四个层次)根据这些认知鬼的喊叫，选择 喊叫声最大的那个认知鬼所负责的模式，作为所 要识别的模式。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 例如，在识别字母时，首先由映象鬼分别报告所 具有的一条垂直线，两条水平线，一条斜线，一 条不连续的曲线和3个直角。这时一直注视特征 鬼工作的许多认知鬼开始寻找与自己有关的特征， 其中 P、D和R三个鬼都会喊叫，然而只有R鬼的 叫喊声最大，因为R鬼的全部特征与前面所有特 征鬼的反应完全符合，而P鬼和D鬼则有与之不相 符合的特征，所以决策鬼就判定R为所要识别的 模式。 心理学专业有关感知学的认知心理学 学习 知觉过程中的结构优势效应 知觉是个体对当前刺激意义的理解，其机制为模式 识别，由于人们对过去知识经验在知觉过程中作用 的看法不同，因而提出了多种模式识别的理论或模 型。但无论在哪种实验中，一个知觉过程的共有现 象均被研究者注意到了。这就是知觉过