信息加工的认知心理学

1、第二节 信息加工的认知心理学（下）查看:大字体 中字体 小字体 阅读 563次（三）记忆的研究 按照信息加工的观点，记忆是信息的输入、编码、贮存和提取 的过程，它能更全面地体现信息加工系统的工作流程，所以它也是信息 加工心理学研究的核心内容之一。到目前为止，有关记忆的信息加工研 究集中在三方面：记忆的结构、表征和容量，主要是记忆的结构和信息 表征。1 关于记忆结构的研究关于记忆结构的研究是从两种记忆说开始的。早在1890 年美国心理学家詹姆士就提出初级记忆和次级记忆的概念，前者就是指短时记 忆、后者就是指长时记忆。阿特金森和希夫瑞（1968 ）提出了记忆的三级信息加工模型。该模型认为，记忆结构

2、是固定的，而控制过程是可变 的，记忆由感觉记忆、短时记忆和长时记忆三个存贮系统组成。在信息 加工过程中，外部信息首先通过感觉器官进入感觉记忆，这里对信息保 持的时间非常短，只有 1 秒钟左右，然后受到注意的信息获得识别进入 短时记忆。短时记忆是一个信息加工的缓冲器，其中的信息处在意识活 动的中心，但是这里的容量有限，只能保留7±2个信息组块，而且信息保留的时间也只有 1 分钟左右，除非不断对信息进行复述。复述可以 使短时记忆中的一部分信息进入长时记忆，长时记忆的容量很大，对信 息保留的时间也可以很长，它是我们的信息库，我们积累的大量知识经 验都贮存在这里。长时记忆中的信息可以在激活信

3、号的作用下回到意识 状态，供认知系统应用。对于记忆的多存贮理论也有不同意见，其中有代表性的是克雷克的加工水平说。加工水平说认为，多存贮结构是不存在的，信息保持 时间的长短不是由于所处系统的不同，而只是由于其受到了不同水平的 加工。信息加工会留下记忆痕迹，所以记忆是信息加工的副产品。2 .记忆信息表征的研究记忆信息的表征主要是长时记忆的信息表征，而长时记忆的信息也被称为知识，即个人知识。人们把知识划分为两大类：陈述性知识 和程序性知识。陈述性知识的表征方式既有情景性的，也有语义性的， 其中语义记忆信息的表征理论主要包括网络模型和特征分析模型两类。前者认为人脑对语义的记忆是以网络形式分层存贮的，所

4、有的概念均按 照逻辑的上下级关系分为若干层次，各层次的概念依次有连线相通，由 此构成一个层次网络，概念的特征附着于网络的各个结点上；后者则认 为概念的表征依赖于特征集，任何概念都包括一个定义特征集和一个描 述特征集，两个概念的特征交叉越多，概念的重迭就越多， 关系越密切。(四)问题解决的研究20世纪50年代中期有两种论著的发表标志着信息加工理论对问题解决研究的开始。一是 Bruner,Goodnow和Austin (1956)的思维 研究，主要是研究对刺激信息进行分类的认知过程；一是纽威尔，肖和西蒙发表的研究论文，他们在这篇论文中描述了一项工程研究情况。这项工程研究的目标就是为一台数字计算机开

5、发程序以使它能够解决问题，而在实际上，这是人工智能真正的开始。工作的第一步是尽可能 收集关于人解决问题的资料，以此资料的分析为基础来编制类似于人使 用的解决问题程序；第二步是收集人与计算机解决同样问题时的详细资 料，在分析比较的前提下修改计算机程序，以提供更接近人的行为的计 算机操作模式。一旦在某一特定任务中的模拟获得成功，研究者就可以 尝试在更广泛的任务中使用同样的信息加工系列和程序。在这些研究中 逐渐形成的问题解决理论，后来被完整表述在他们的长篇著作人类问 题解决中(Newell & Simon ，1972, pp.787-868 )。这本专著可以被 称为是现代认知心理学关于问题解

6、决研究的经典之作。Newell和Simon认为问题解决是对问题空间不断进行启发式搜索的过程。关于问题解决的另一项主要研究是专家与新手的研究。专家与 新手在问题解决方面的差异，主要表现在两个方面：问题表征和问题解 决方法类型的不同。专家基于在一特定领域中的知识，他们比新手有更 丰富的问题表征，这些表征可以被看成是包含有亚图式的图式。对于专 家来说，图式包含的信息往往是根据基本定律而组织的信息，而不是来 自问题的表面信息，专家也更可能使用问题给予的信息，采用正推策略 向问题目标状态推进。新手则可能提出基于可能解决方法的假设然后检 验假设，这种策略的绩效较少。通过应用策略的实践，专家在正推过程 中会

7、把各种回忆起来并容易执行的操作自动化(VanLehn, 1989 )，通 过这样的自动化和图式化，专家会把工作记忆的负担转到没有资源限制 的长时记忆中去，进一步提高了问题解决的绩效和准确性。但是新手必 须使用他们的工作记忆搜索问题信息和寻找多个可选的策略，他就没有 了工作记忆空间来监测他们的问题解决进程和精确性。就目前来讲，信息加工心理学关于问题解决的研究还很不成熟。 该领域还需要积累更多资料，或者需要更有效的研究手段。三、信息加工心理学的主要研究方法信息加工心理学能够在行为主义统治的美国心理学世界里异军 突起，这与它在方法上的突破密切相关。具体地说，信息加工心理学最 具代表性的方法包括：因素

8、型实验方法、眼动研究方法、口语报告分析 法和计算机模拟法。（一）实验方法信息加工心理学的实验法，尤以反应时和作业成绩为指标的实 验受到重视。与其它心理学分支相比，反应时法是其最有效的和最典型 的实验方法，主要包括减法反应时法和加因素法。减法反应时法是指当两个信息加工系列具有包含和被包含关系 时，即其中一个信息加工系列除含有另一个信息加工系列的所有过程以 外，还存在一个独特的信息加工阶段或过程，这两个加工系列需要的时 间差就是这个独特的信息加工阶段或过程所需要的时间。就如辨别反应 包含简单反应的全部加工阶段，同时它还有一个信号分辨的心理加工阶 段是简单反应所没有的，那么通过反应时间的相减就可以得

9、到辨别的心 理加工所需要的时间。很明显，心理加工越复杂，需要的加工时间就越 长。但是这种方法也有弱点，使用这种实验要求实验者对实验任务 引起的刺激与反应之间的一系列心理过程有精确的认识，并且要求两个 相减的任务中共有的心理过程要严格匹配，这一般是很难的。这些弱点 大大限制了减法反应时法的广泛使用。20 世纪中期， 斯腾伯格 (sternberg) 提出了加法法则， 称之为加 因素法( additive factors methods)。这种方法是减法反应时法的发展和延伸。加因素法反应时间实验的逻辑是：如果两个因素的作用是相 互制约的，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个 因素只

10、作用于同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应是分别独立 的，即可以相加，那么这两个因素各自作用于不同的信息加工阶段。这 样，通过单变量和多变量的实验，从完成作业的时间变化来确定这一信 息加工过程的各个阶段。 因此，重要的不是区分出每个阶段的加工时间， 而是辨别每个加工的阶段和加工的顺序，并证实不同加工阶段的存在。 加因素法假设，当两个因素影响两个不同的加工阶段时，它们将对总反 应时产生独立的效应，即不管一个因素的水平变化如何，另一个因素对 反应时间的影响是恒定的，这就是所谓的两个因素的影响效应有相加 性。加因素法的基本手段是探索有相加效应的因素，以区分不同的加工 阶段。(二) 眼动研究方法眼动

11、( eye-movement )即眼球运动，它有三种基本方式：注视(fixation )、眼跳(saccades )禾口追随运动(pursuit movement)(阎国利， 2004，pp.5-13 )，这三种眼动方式经常交错在一起，目的均在 于选择信息、将要注意的刺激物成像于中央窝区域，以形成清晰的像。 眼动可以反映视觉信息的选择模式，对于揭示信息加工的内部机制具有 重要意义。眼动实验依赖于眼动仪，眼动仪就是记录眼球运动信息的仪 器。从近年来发表的研究报告看，利用眼动仪进行心理学研究常用 的资料或参数主要包括：( 1)眼动轨迹图； ( 2)眼动时间；( 3)眼 动的方向和距离；(4)瞳孔大

12、小与眨眼。眼动心理学的研究是一个方兴未艾的领域，其技术手段、研究思想和涉及的课题领域都还处在迅速 的发展过程中。(三) 口语报告分析法口语报告分析法( protocol analysis )，也称为出声思考法( think-loud )，是一种由被试大声地报告自己在进行某项操作时的想 法来探讨内部认知过程的方法。口语报告多半在操作时进行，也可以在 操作后通过回忆来叙述。在口语报告实验时，要求被试大声如实地报告 操作时自己思考的详细内容，使内部的思维过程外部言语化，但不要他 们解释情境或思维过程。被试所报告的应主要是短时记忆中保留的很快 就会消失的信息。内克森和西蒙等人采用这种方法，在认知研究上取得 了一定的成就。口语报告分析法已经被许多信息加工心