Chapter人的信息加工PPT课件

1、第三章 人的信息加工第1页/共49页主要内容 第一节 人的信息加工过程模型 第二节 人的信息接受与传递 第三节 人的信息中枢加工 第四节 人的信息输出第2页/共49页第一节 人的信息加工过程模型信息输入 信息输出刺激感觉过程知觉过程思维决策执行过程反应 S R第3页/共49页主要内容 第一节 人的信息加工过程模型 第二节 人的信息接受与传递 第三节 人的信息中枢加工 第四节 人的信息输出第4页/共49页第二节 人的信息接受与传递 一、人的信息接受 （一）感受器与信息输入 （二）人的信息接受能力 二、人的信息传递 （一）信息量计算 （二）信息传递量的计算 （三）信道容量第5页/共49页1.1 感

2、受器与信息输入第6页/共49页1.2 人的信息接收能力 人的各种感受器是性能上有较大局限的信息接收器第7页/共49页2.1 信息量计算 预测或判断的正确性： （1）事件发生的概率 （2）掌握事件的信息多少 信息量：预测某一事件发生 需要获得信息的量 单位：比特（bit） 信息获得的过程，被看作是二择一的选择过程第8页/共49页 等概率事件的信息量 Hlog2n H表示信息量，n为事件包括的子事件数 每个子事件的信息量 Hi=1/n(log2n) =pilog2pi Hi子事件信息量，pi1/n 子事件发生的概率 非等概率事件的信息量 Have= pilog2pi = pilog2(1/pi)

3、= log2N1/n ni log2 ni 第9页/共49页 等概率事件的信息量 Hlog2n 如：A, B, C, D 等概率，总试验20次， 5 5 5 5 则n=4(子事件数目), Hlog24 =2？(1) A, B, C, D 等概率，总试验12次 3 3 3 3？(2) A, B, C, D 等概率，总试验16次 4 4 4 4？(3) A, B, C, D, E 等概率，总试验20次 4 4 4 4 4第10页/共49页 非等概率事件的信息量 Have=pilog2(1/pi) = log2N1/Nni log2 ni 如： A, B, C, D 出现的次数 ni 2 3 4 1

4、1 则pi： 1/2 1/3 1/4 1/11 N= 2+3+4+11=20 Have=1/2 log2(2) 1/3 log2(3)1/4 log2(4)1/11 log2(11)或 =log2201/20 (2log22 +3log23 +4log24 +11log211)第11页/共49页2.2 信息传递量的计算 信息传递关系： 刺激系列-反应系列 (S-R) (1) 完全传递 每个刺激都引起对应的每一个反应，反应完全正确 (2) 完全没有传递 每一个刺激都得不到相应的反应，反应与刺激完全对不上号 (3) 部分传递 部分刺激得到正确的反应第12页/共49页H(S)刺激信息量H(R)反应信

5、息量 H(S/R)疑义度 刺激发出的信息中没有正确传递到反应的信息量 H(R/S)模糊度、混淆度 反应信息不是由刺激信息传递而获得的信息量 H(S,R)刺激与反应联合的信息量 T(S,R)刺激与反应间有效传递的量(传递量)第13页/共49页2.2.1 完全传递 H(S)=H(R)=H(S,R)=T(S,R) H(S/R)=H(R/S)=0 T(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R) 或 =H(S)H(S/R) 或H(R)H(R/S)第14页/共49页2.2.2 完全没有传递 H(S)=H(S/R) H(R)=H(R/S) T(S,R)=0 T(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R) 或 =

6、H(S)H(S/R) 或H(R)H(R/S)第15页/共49页2.2.3 部分传递 T(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R) 或 =H(S)H(S/R) 或H(R)H(R/S)第16页/共49页2.2 信息传递量的计算 T(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R) 或 =H(S)H(S/R) 或H(R)H(R/S)第17页/共49页 Have= pilog2pi 刺激平均信息量 H(S)=P(Si) log2P(Si) 反应平均信息量 H(R)=P(Ri) log2P(Ri) 刺激与反应联合信息量 H(S,R)=P(Si ,Ri) log2 P(Si ,Ri) 平均刺激疑义度 H(S/R)

7、=P(Ri) P(Si /Ri) log2 P(Si /Ri) 平均刺激模糊度 H(R/S)=P(Si) P(Ri /Si) log2 P(Ri /Si) 第18页/共49页2.3 信道容量 信道容量 人的传信通道在单位时间（秒）内所能传递的最大信息量 信息输入通道 视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等 信息输出通道 信息从大脑传输到运动器官（手、足、口等） 各种信道的传信能力有明显差异 第19页/共49页 C =（n log2N)/ T C为传信容量， N为辨认的刺激数目， n为单位时间内能作出正确反应的刺激数目 T为对一个刺激作出正确辨认反应的时间第20页/共49页 人的各种感觉信道容量有明显差

8、异 同一性质的感觉中，信道容量因刺激维度不同而变化 多维复合刺激的信道容量要比单位刺激大第21页/共49页主要内容 第一节 人的信息加工过程模型 第二节 人的信息接受与传递 第三节 人的信息中枢加工 第四节 人的信息输出第22页/共49页第三节 人的信息中枢加工 一、知觉的信息加工 二、记忆的信息加工过程 三、思维与决策过程第23页/共49页1 知觉的信息加工1.1 整体加工与局部加工的关系1.2 自上而下加工与自下而上加工的关系第24页/共49页2 记忆的信息加工过程2.1 信息存贮2.2 信息提取第25页/共49页3 思维与决策过程第26页/共49页主要内容 第一节 人的信息加工过程模型

9、第二节 人的信息接受与传递 第三节 人的信息中枢加工 第四节 人的信息输出第27页/共49页第四节 人的信息输出 一、人的信息输出形式 二、信息输出的速度 三、信息输出的准确性第28页/共49页1 人的信息输出形式 手足运动 口头言语 躯体运动 面部表情 眼神变化第29页/共49页2 信息输出的速度 2.1 反应时 影响选择反应速度的因素 定位运动速度 重复运动速度第30页/共49页2.1 反应时 反应时: 刺激出现到作出反应所花的时间，从信息输入至信息输出所花费的时间 刺激出现大脑中枢反应开始-反应结束 分为两部分： (1) 从刺激开始至反应开始之间的时间，潜伏期，反应时 (2) 从反应开始

10、到反应完成的时间，反应运动时间第31页/共49页2.2 影响选择反应速度的因素 2.2.1 刺激通道 2.2.2 刺激强度 2.2.3 刺激出现时的不确定程度 2.2.4 操作者内部状况第32页/共49页刺激项目数对选择反应速度的影响 Merkel的研究 给被试 呈现阿拉伯数字1 2 3 4 5和罗马数字共10个刺激，分别由左、右手的不同手指作出反应。 结果发现：逐渐地增加需要选择的刺激（从1到10个），反应时也逐渐增长 刺激每增加1倍所引起的反应时增加量接近恒定 第33页/共49页 (1) 概率相同， Hick, Hyman提出公式： RT=a+blog2 N =a+blog2(1/p) a

11、,b 为常数，N为刺激数目，P为各刺激出现的概率 (2) 概率不同： RT =a+b log2(1/pi) 上述公式的缺陷： 不能确切反映 反应时实验的真实情况，因为反应时还受反应准确性的影响。 如果要求尽可能快地反应，反应时明显缩短，错误数随之增加第34页/共49页选择反应速度与信息量的关系 Hick借助信息论的研究成果，发现： 只要实际传递的刺激信息量相同，选择反应时基本恒定。 理由： 反应加快反映错误数的增加传递信息量下降 RT =a+b HT (Hick-Hymans Law) HT为实际传递的信息量 关系体现： RTHT (1) 数值 变小 变小 (2) 意义 变快 下降第35页/共

12、49页希克-海曼定律的几点说明 1 子集效应 2 刺激分辨性效应 3 重复效应 4 刺激-反应兼容性效应第36页/共49页a 子集效应 选择反应时实验（依次进行） 刺激 1和2 N=2 刺激 1到8 N=8 刺激 2和7 N=2 结果：第一种情况反应时小于第二种情况，第三种情况反应时介于前两者之间 推论：第三种情况是第二种情况的子集，在反应中被试根据整个集合进行选择第37页/共49页b 刺激分辨性效应 分辨率与传递的刺激信息无关，且分辨率大小取决于刺激总特征中有差异的特征数目比例，与特征的绝对数关系不大 3和5 421693和421695 推论：在设计中将刺激的相同特征去掉提高分辨性第38页/

13、共49页c 重复效应 实验 三项刺激：ABC 两项反应：R1和R2 A或B进行R1反应 C进行R2反应 结果：在连续两次反应中，AA的反应时比BA的反应时短，BA的反应时比CA的反应时短 说明：刺激重复和反应重复都能缩短第二刺激的反应时 两个例外 两个刺激间隔时间长 被试对变换刺激反应更快 打字等重复同一刺激或同一只手重复 速度变慢第39页/共49页d 刺激-反应兼容性效应 视觉刺激：手控反应快 听觉刺激：言语反应快第40页/共49页2.3 定位运动速度n定位运动：人的手或足从一个位置移到另一个位置的运动n定位运动速度：以手或足到达定位目标所需的时间表示nFitts(1954)发现：定位运动所

14、需时间随目标距离增大而增长，随目标宽度增加而缩短 （费茨定律） MT为定位运动时间，a和b为常数，D为目标距离，W为目标宽度 log2(2D/W)为运动难度系数(ID)第41页/共49页(1) 定位运动的潜伏反应时与运动时间的关系 两个时间相互独立 增加ID(log2(2D/W)，只增加运动时间，对潜伏反应时没有影响(2) 定位运动时间受运动方向的影响 要求被试从中心起点向8个方向（左右、上下）进行距离为40厘米的定位运动 结果：从左下到右上的定位运动时间最短第42页/共49页2.4 重复运动速度 主要特征：不断重复某个动作或某一组动作 旋转速度的影响因素：优势手、旋转阻力，旋转半径 手指敲击

15、速度，不同手指间差异很大 运动方向、距离对重复运动速度的影响第43页/共49页3 信息输出的准确性3.1 定位运动精确性3.2 盲目定位运动的准确性3.3 速度准确性互换特性第44页/共49页3.1 定位运动精确性n3.1.1 快速定位运动准确性 Schmidt研究了短于200毫秒的定位运动 定位准确性以运动终点（达及点）分布的标准差为指标 结果发现： 运动时间延长准确性提高 运动距离增加准确性下降 （史密特定律） Wa为运动终点分布的标准差，D为运动距离，MT为运动时间， a, b 为常数 大量研究表明，史密特定律反映了快速运动的规律， 即定位运动准确性取决于运动速度(D/MT) 第45页/共49页 3.1.2. 用力要求与施力准确的关系 在固定的距离下，较快的运动要求有较大的起动力和制动力，人在较大用力时往往较难准确定位运动 当定位运动要求输出大力量时，运动准确性不再符合史密特定律 当力量要求增至操作者最大力量的60%70%时，力的准确性转而提高 手的不同运动方向也影响准确性第46页/共49页3.2 盲目定位运动的准确性 盲目定位运动： 要求人们在没有视觉帮助的条件下