认知心理学知觉实用教案

1、内容提要内容提要(ni rn t yo)： 知觉理论与两种加工方式知觉理论与两种加工方式 整体整体(zhngt)加工与局部加工加工与局部加工 模式识别模式识别第1页/共72页第一页，共72页。第一节第一节 知觉知觉(zhju)(zhju)理论理论一、认知心理学所理解一、认知心理学所理解(lji)(lji)的知觉的知觉 思考：为什么认知心理学体系中没有感觉这一章？思考：为什么认知心理学体系中没有感觉这一章？第2页/共72页第二页，共72页。1 1、感觉和知觉、感觉和知觉(zhju)(zhju)的关系的关系 感觉：直接、孤立感觉：直接、孤立 知觉：综合知觉：综合 总之总之(zngzh)(zngzh

2、)，对这个问题的回答就是感觉不能回答客体，对这个问题的回答就是感觉不能回答客体“是什么是什么”这样的问题，属于更低级的心理这样的问题，属于更低级的心理反映形式，因而没有被包括在认知心理学体系中。反映形式，因而没有被包括在认知心理学体系中。知觉知觉(zhju)源源于感觉于感觉又高于感觉又高于感觉第3页/共72页第三页，共72页。2 2、认知心理学对知觉、认知心理学对知觉(zhju)(zhju)的界定的界定 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(zh (zh shi)shi)经验的参与下，理解当前刺激的意义。经验的参与下，理解

3、当前刺激的意义。 思考：认知心理学与普通心理学对知觉的理解有什么不同之处？思考：认知心理学与普通心理学对知觉的理解有什么不同之处？ 第4页/共72页第四页，共72页。 普心：知觉是客观事物直接作用于人的感觉器官普心：知觉是客观事物直接作用于人的感觉器官(gnjuqgun)(gnjuqgun)，人脑对客观事物整体的反映。人脑对客观事物整体的反映。 第5页/共72页第五页，共72页。 认知：知觉就是对刺激意义的理解(lji)，这种刺激意义的理解(lji)（获得）就是当前刺激和已贮存的知识经验相互作用的结果。 火烧云，云彩火烧云，云彩(yn cai)(yn cai)象什么？象什么？认知心理学认为，知

4、觉与人的知识经验是分认知心理学认为，知觉与人的知识经验是分不开的，并因此而具有间接不开的，并因此而具有间接(jin ji)性质。性质。第6页/共72页第六页，共72页。二、知觉二、知觉(zhju)理论理论（一）刺激物说（一）刺激物说 1.理论理论(lln)内容：内容： 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。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。

5、p24第7页/共72页第七页，共72页。2.2.实验实验(shyn)(shyn)证据证据 Gibson的结构( jigu)密度级差实验 p25 距离就是我们直接知觉到的。第8页/共72页第八页，共72页。第9页/共72页第九页，共72页。第10页/共72页第十页，共72页。第11页/共72页第十一页，共72页。3.3.知觉的加工知觉的加工(ji gng)(ji gng)方式方式 自下而上的加工：由外部刺激开始的加工，信息流程是从构成(guchng)知觉基础的较小的知觉单元到较大的知觉单元，或者说从较低水平的加工到较高水平的加工。P25 也称数据驱动加工。第12页/共72页第十二页，共72页。（

6、二）假设（二）假设(jish)考验说考验说 1.理论内容： 知觉是一种包含假设考验的构造过程。过去的知识经验主要是以假设、期望或图式的形式在知觉中起作用。人在知觉时，接收感觉信息输入，在已有经验的基础上，形成关于当前的刺激是什么的假设，或者激活一定的知识单元而形成对某种客体的期望。再接收或搜寻信息，再考验假设，直至验证某个(mu )假设，从而对感觉刺激作出正确的解释 。 P24第13页/共72页第十三页，共72页。2.2.实验实验(shyn)(shyn)证据证据（1）双关）双关(shunggun)图图第14页/共72页第十四页，共72页。第15页/共72页第十五页，共72页。第16页/共72页

7、第十六页，共72页。第17页/共72页第十七页，共72页。第18页/共72页第十八页，共72页。第19页/共72页第十九页，共72页。（2 2）音素）音素(yn s)(yn s)恢复实验恢复实验 Warren(1970) Warren(1970)p21 The state governors met with their respective legi latures convening in capital city. 表示用一个持续(chx)120秒的纯音代替了字母s第20页/共72页第二十页，共72页。扩展扩展(kuzhn)的实验的实验 实验结果说明人在知觉一个句子时，可以依据上下文和对

8、整个句子的理解，而把一个词所缺音素恢复起来。这种因素恢复现象是已贮存的知识(zh shi)作用的结果。（车轴(chzhu)）第21页/共72页第二十一页，共72页。其它实验其它实验(shyn)证据证据 Miller和Isard(1963)。 句子的意义和语法规则对知觉的影响; Biederman(1972) 有关自然景物空间关系的知识对知觉的引导(yndo)作用；第22页/共72页第二十二页，共72页。3.3.知觉知觉(zhju)(zhju)的加工方式的加工方式 自上而下的加工：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。这种自上而下的加工：由有关知觉对象的一般知识

9、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期望或假设制约着加工的所有(suyu)(suyu)的阶段或水平。的阶段或水平。 也称概念驱动加工也称概念驱动加工 第23页/共72页第二十三页，共72页。（三）两种加工（三）两种加工(ji gng)方式方式 知觉过程包含互相联系的自下而上加工和自上而下加工，但在不同情况下各有侧重；知觉过程包含互相联系的自下而上加工和自上而下加工，但在不同情况下各有侧重； Eysenck(1984) Eysenck(1984)认为，良好知觉条件下，知觉主要是自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工逐认为，良好知觉条件下，知觉主要是

10、自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工逐渐增多；渐增多； 这种观点可以这种观点可以(ky)(ky)在一定程度上解释刺激物论和假设检验论的分歧；在一定程度上解释刺激物论和假设检验论的分歧；第24页/共72页第二十四页，共72页。实验实验(shyn)证据：证据：Tulving, Mandler和和Baumal(1964)的字词识别实验的字词识别实验(shyn)P26-27 自变量？ 1. 刺激呈现(chngxin)时间; 2. 上下文的字词数目; 因变量？ 靶子词正确识别率；第25页/共72页第二十五页，共72页。 实验结果 1. 随着刺激呈现时间增加，正确识别率逐步提高； 2. 在每一种呈

11、现时间下，有上下文的正确识别率高于没上下文的，8字上下文的又高于4字上下文的; 3. 随着呈现时间进一步增加，有上下文的和没有上下文的靶子词的识别率差距(chj)缩小；第26页/共72页第二十六页，共72页。第二节第二节 整体整体(zhngt)(zhngt)知觉与局部知觉知觉与局部知觉 对于(duy)一个客体，是先知觉其各部分，进而再知觉整体，还是先知觉整体，再由此知觉其各部分?第27页/共72页第二十七页，共72页。一、总体优先一、总体优先(yuxin)效应效应1.格式塔学派的观点 2.实验支持(zhch) Navon的两个实验 p28-30第28页/共72页第二十八页，共72页。实实验验材

12、材料料NavonNavon实验实验(shyn)(shyn)之一之一第29页/共72页第二十九页，共72页。实实验验结结果果实验结论：实验结论：1.1.听到的字母与看到的整体字母一致时听到的字母与看到的整体字母一致时, ,听觉的分辨速度加快听觉的分辨速度加快(ji (ji kui)kui)；2.2.当二者不同时，听觉分辨受到干扰；当二者不同时，听觉分辨受到干扰；3.3.听觉分辨的速度不受小字母的影响。听觉分辨的速度不受小字母的影响。第30页/共72页第三十页，共72页。实实验验材材料料NavonNavon实验实验(shyn)(shyn)之二之二第31页/共72页第三十一页，共72页。实实验验结结

13、果果实验结论：实验结论：1.1.对于大字母的识别要快于小字母；对于大字母的识别要快于小字母；2.2.小字母的识别，在冲突小字母的识别，在冲突(chngt)(chngt)条件下反应时最长。条件下反应时最长。第32页/共72页第三十二页，共72页。以上以上(yshng)实验的总结实验的总结 总体特征的知觉快于局部(jb)特征的知觉，总体特征先于局部(jb)特征被知觉，总体加工是处于局部(jb)分析之前的一个必要的知觉阶段。 p30第33页/共72页第三十三页，共72页。讨 论从局部到整体的加工=自下而上(z xi r shn)的加工？从整体到局部的加工=自上而下的加工？第34页/共72页第三十四页

14、，共72页。二、结构二、结构(jigu)优势效应优势效应 在知觉过程，位于整体结构在知觉过程，位于整体结构(jigu)中的对象的知觉速度高快于结构中的对象的知觉速度高快于结构(jigu)不严密的组织中知觉对象不严密的组织中知觉对象的知觉速度。的知觉速度。 字词优势效应字词优势效应 客体优势效应客体优势效应 构型优势效应构型优势效应 第35页/共72页第三十五页，共72页。（一）词优效应（一）词优效应(xioyng) 1.什么(shn me)是词优效应？ 识别一个字词中的字母的正确率要高于识别一个单独的同一字母。p44 第36页/共72页第三十六页，共72页。2.2.实验实验(shyn)(shy

15、n)证据证据: Reicher: Reicher（19691969）p44-45p44-45 结果： 无论(wln)事先有无先行信息，识别字词中的一个字母要优于识别单个字母或非字词中的字母。 -即字词优势效应第37页/共72页第三十七页，共72页。(1)(1)推论说：推论说：(2)(2)编码说：编码说：(3)(3)整体整体(zhngt)(zhngt)加工与局部加工：加工与局部加工：借助于上下文而进行了推理借助于上下文而进行了推理语音编码不受视觉掩蔽的影响语音编码不受视觉掩蔽的影响3.3.关于关于(guny)“(guny)“词优效应词优效应”的解释的解释第38页/共72页第三十八页，共72页。（

16、二）客体（二）客体(kt)优势效应优势效应 1.内容 识别一个“客体”图形(txng)中的线段要优于识别结构不严的图形(txng)中的同一线段或单独的该线段。p47 2 .实验证据Weisstein & Harris（1974）第39页/共72页第三十九页，共72页。(1)实验实验(shyn)材材料料 靶子(b zi)线段 上下文图形 部分刺激图形 掩蔽图形第40页/共72页第四十页，共72页。(2)实验实验(shyn)程序程序 实验在暗室中进行( jnxng)，被试首先熟悉无上下文的靶子线段被试按键呈现一段时间(50ms)后，消失呈现100ms后，消失判断刺激图形属于哪个靶子第41页

17、/共72页第四十一页，共72页。(3)(3)实验实验(shyn)(shyn)结果结果实验结论实验结论: :在一个结构严谨的三维图形中的线段在一个结构严谨的三维图形中的线段(xindun)(xindun)识别要识别要优于结构较差的图形的同一线段优于结构较差的图形的同一线段(xindun)(xindun)。结构严谨的图形易。结构严谨的图形易成为一个知觉组织单元。成为一个知觉组织单元。第42页/共72页第四十二页，共72页。结构优势效应小结结构优势效应小结1. 结构优势效应是一个复杂的现象，涉及知觉过程中的一些结构优势效应是一个复杂的现象，涉及知觉过程中的一些(yxi)重要问题；重要问题；2.对结构

18、优势效应的解释很多，实验证据也有分歧，目前的研究水平还无法肯定或对结构优势效应的解释很多，实验证据也有分歧，目前的研究水平还无法肯定或否定某一种解释；否定某一种解释；3. 各种结构优势效应有共性，也有个性；各种结构优势效应有共性，也有个性；4. 目前有关研究只关注视觉通道，很少涉及其它感觉通道；目前有关研究只关注视觉通道，很少涉及其它感觉通道；第43页/共72页第四十三页，共72页。第三节第三节 模式识别模式识别(m sh sh bi)(m sh sh bi)一、基本概念一、基本概念 1. 1.模式：是指由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以模式：是指由若干元素或成分按一定关系形

19、成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。说模式是刺激的组合。 p31 p31 2. 2.模式识别：当人能够确认模式识别：当人能够确认(qurn)(qurn)他所知觉的某个模式是什么时，将他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来。它与其他模式区分开来。第44页/共72页第四十四页，共72页。二、有关二、有关(yugun)模式识别的几种假说模式识别的几种假说（一）模板匹配说 1.早期理论 p32 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，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

20、决定，看哪一个模板与刺激有最佳(zu ji)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。 第45页/共72页第四十五页，共72页。几点质疑几点质疑(zhy)(zhy)：（1 1）模板与外界刺激）模板与外界刺激(cj)(cj)建立一一对应的关系，不计其数的模板能都存贮在记建立一一对应的关系，不计其数的模板能都存贮在记忆中么？忆中么？（2 2）刺激）刺激(cj)(cj)与模板比较时，从记忆中搜寻类似的模板然后进行比较，耗时较与模板比较时，从记忆中搜寻类似的模板然后进行比较，耗时较多多, ,与人实际过程的快速加工不符合。与人实际过程的快速加工不符合。（3 3）最佳匹配困难）最佳

21、匹配困难(kn n(kn nn)n) 刺激刺激 模模板板第46页/共72页第四十六页，共72页。2.2.修正修正(xizhng)(xizhng)理论理论 在模式识别的初期阶段，增加一个预加工过程，即在匹配之前，将刺激的外形、大小或方位等加以(jiy)调整，使之标准化 。 p33第47页/共72页第四十七页，共72页。3.3.实验实验(shyn)(shyn)支持支持 p34 p34 Phillips 1974 第48页/共72页第四十八页，共72页。4.4.应用应用(yngyng)(yngyng)机器机器(j q)的模式识别的模式识别第49页/共72页第四十九页，共72页。5.5.缺陷缺陷(qu

22、xin)(quxin) （1）缺乏灵活性 （2）记忆负担重 （3）较难解释( jish)模糊复杂的刺激模式识别第50页/共72页第五十页，共72页。（二）原型（二）原型(yunxng)匹配说匹配说 1.理论内容 p34 认为在记忆中贮存的不是模板，而是原型(yunxng)，即一个类别或范畴的所有个体的概括表征。原型(yunxng)反映一类客体具有的基本特征，在模式识别的过程中，外部刺激只需与原型(yunxng)进行比较并达到近似的匹配即可。当刺激与某一原型(yunxng)有着最近似的匹配，即可得到识别。 第51页/共72页第五十一页，共72页。（1 1）PosnerPosner等人的实等人的实

23、验验(shyn)(shyn) 原型原型(yunxng) (yunxng) 三角形变式三角形变式2.2.实验实验(shyn)(shyn)支持支持 p35-37p35-37第52页/共72页第五十二页，共72页。阶段一：原型不呈现，随机阶段一：原型不呈现，随机(su j)(su j)地呈现变式刺激，被试对它们进行分类，地呈现变式刺激，被试对它们进行分类，每次分类均给予反馈，直至学会正确分类。每次分类均给予反馈，直至学会正确分类。阶段二：呈现刺激（阶段一看过的变式、新的变式、原型），按阶段一学会的分阶段二：呈现刺激（阶段一看过的变式、新的变式、原型），按阶段一学会的分类标准进行分类。类标准进行分类。

24、实验结果：分类的正确率实验结果：分类的正确率 阶段一看过的变式（阶段一看过的变式（87%87%） 原型（原型（ 87 % 87 % ） 新的变式（新的变式（ 50 % 50 % ）-机遇水平机遇水平第53页/共72页第五十三页，共72页。（2 2）ReedReed的实验的实验(shyn)1972(shyn)1972第54页/共72页第五十四页，共72页。原型匹配原型匹配(ppi)模型模型第55页/共72页第五十五页，共72页。3.3.评价评价(pngji)(pngji) 优点：很好地解释( jish)了模式识别的灵活性和适应性，减轻了人的记忆负担。 不足：模型只含有自下而上的加工，不含有自上而

25、下的加工。第56页/共72页第五十六页，共72页。( (三三) ) 特征分析说特征分析说 认为模式可以分解为诸特征认为模式可以分解为诸特征 例如大写英文字母例如大写英文字母A A 特征：两条斜线、一条水平线和特征：两条斜线、一条水平线和3 3个锐角。个锐角。 关系关系(gun x)(gun x)：两条斜线相交和水平线与两条斜线相接。：两条斜线相交和水平线与两条斜线相接。 第57页/共72页第五十七页，共72页。 1. 1.理论理论(lln)(lln)内容内容 p37 p37 特征说认为，模式可以分解为诸特征，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(shuxin)

26、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。 第58页/共72页第五十八页，共72页。与模板说进行(jnxng)比较 联系：可把特征看作成一种微型模板。联系：可把特征看作成一种微型模板。 区别：即特征说的优势区别：即特征说的优势 （1 1）避开预加工的困难和负担，使识别有更强的适应性。）避开预加工的困难和负担，使识别有更强的适应性。 （2 2）极大地减轻了记忆的负担。）极大地减轻了记忆的负担。 （3 3）带有更多的学习）带有更多的学习(xux)(xux)色彩。色彩。 第59页/共7

27、2页第五十九页，共72页。2.2.实验实验(shyn)(shyn)证据证据 （1）Neisser（1964） 视觉扫描实验 p39 （2）生理学证据(zhngj)：a.动物具有特征觉察器 b. what和where通路 c. Pritchard(1961)的固定网膜实验第60页/共72页第六十页，共72页。（1 1）Neisser(1964) Neisser(1964) 视觉扫描视觉扫描(somio)(somio)实验实验 在呈现的材料中快速的找到靶在呈现的材料中快速的找到靶子字母：子字母： Z Z 材料的特点：材料的特点：2 2水平线，水平线，1 1斜线，斜线，2 2锐角锐角(rujio)(

28、rujio) 研究者的假定研究者的假定: : 如果被试对目标的再认如果被试对目标的再认是模板匹配是模板匹配, ,那么对两组材料的那么对两组材料的扫描速度应相等扫描速度应相等; ;如果使用特征如果使用特征识别识别, ,那么被试只需要确定某个那么被试只需要确定某个字母是否具有曲线特征字母是否具有曲线特征, ,就能判就能判断它是不是靶子字母。此时，断它是不是靶子字母。此时，对材料对材料a a的扫描比材料的扫描比材料b b快。快。 结果：证明后者。结果：证明后者。 第61页/共72页第六十一页，共72页。（2 2）生理学证据）生理学证据(zhngj)(zhngj) a.动物具有特征觉察(juch)器

29、生理学的研究表明，动物的视觉系统中含有一些专门化的神经细胞，只对有一定特征的刺激做出反应或有最大反应。这种专门化的神经细胞被称作特征觉察(juch)器。p41猫、猴、青蛙(qngw)、鸽、兔人第62页/共72页第六十二页，共72页。McColloughMcCollough效应效应(xioyng)(xioyng)交替呈现绿背景上垂直删条和红色背景上水平删条一段时间后，紧接着看无色背景上同样的删条，被试便把垂直删条看成红色，而把水平删条看成绿色。测试刺激或被试头部旋转90度，后效颜色便互换了；测试刺激或被试头部旋转45度，则不出现颜色后效。依赖于图形的方位的这种颜色后效称为McCollough效应

30、（简作ME).该现象能够为视觉系统具有特殊通路的理论提供(tgng)证据。 第63页/共72页第六十三页，共72页。b. whatb. what和和wherewhere通路通路(tngl)(tngl)WhatWhat通路从枕叶中的初级视皮层向颞叶下行，主要负责通路从枕叶中的初级视皮层向颞叶下行，主要负责(fz)(fz)加工视觉刺加工视觉刺激的颜色、形状和特性。（即加工刺激是什么的神经通路）。激的颜色、形状和特性。（即加工刺激是什么的神经通路）。WhereWhere通路从枕叶向顶叶上行，主要负责通路从枕叶向顶叶上行，主要负责(fz)(fz)位置和运动信息的加工。位置和运动信息的加工。第64页/共72页第六十四页，共72页。WhatWhat通路通路(tngl)(tngl)受损伤病人：无法同受损伤病人：无法同时看出几个物体时看出几个物体第65页/共72页第六十五页，共72页。 Where通路受损：运动不能症 案例：LM女性在把茶或咖啡倒进杯子时表现出相当的困难，因为在她看来液体似乎是冰冻的，就像冰川一样。另外，她也不能在恰当时候停止倾倒，因为当杯子或壶中液体上升时，她并不能感觉其中(qzhng)液体的运动在一个房间里，当两个人在其周围走动时，她感到很不安全因为“我看