第二章知觉案例

1、认知心理学cognitive psychology第2章 知觉(Perception)主要内容第一节 知觉信息与知觉过程第二节 模式识别第三节 结构优势效应第一节 知觉信息与知觉过程知觉是只有直接性质的心理现象知觉是现实刺激和已有知识经验的相互作用的结果想一想什么是知觉？传统认知心理学关于知觉的传统观点关于知觉的认知心理学观点知觉是在神经系统或脑中留下的烙印，是具有直接性质的心理现象；知觉是一种主动的和富有挑战性的构造过程；知觉是在刺激下直接产生的，而且似乎是自动的；知觉是在已贮存的知识经验的参与下把握刺激意义的过程；某些空间特性的知觉似乎是先天制约的，不依赖过去的经验或学习；知觉是对感觉信息

2、的组织和解释，即获得感觉信息意义的过程；某些几何错觉甚至不依赖人所掌握的有关概念；知觉是现实刺激和已贮存的知识经验的相互作用的结果；知觉的一切都是刺激所赋予的，与人已有的知识和经验无关，不具有对感觉信息的组织过程。感觉信息是具体的、特殊的，知觉信息是较抽象的、一般的，具有直接和间接两种性质。一、知觉经验在知觉中的作用【实验一】 Warren(1970)音素恢复实验The state governors met with their respective legi*latures convening in capital city . (legislatures )扩展实验:It was fou

3、nd that the *eel was on the axle. (wheel)2. It was found that the *eel was on the shoe. (heel)3. It was found that the *eel was on the orange. (peel)4. It was found that the *eel was on the table. (meal)结论：人在知觉句子时可以依据上下文和对整个句子的理解，把一个词中缺失的音素恢复起来，但上下文不同，所恢复的音素也不同。说明这种知觉现象的产生依赖于现实刺激的信息和已贮存的信息的相互作用。【实验二

4、】 Miller&Isard(1963)的句子知觉实验1.正常句：合乎英语语法并有一定意义的句子A witness signed the official document.Sloppy fielding loses baseball games.2.异常句：合乎英语语法但没有任何意义的句子A witness appraised the shocking company dragon.Sloppy poetry leaves nuclear minutes.3.非语法句：不符合英语语法且无任何意义的句子A legal glittering the exposed picnic knight.L

5、oses poetry spots total wasted.结果：句子的正确知觉是句子的类型和音噪比的函数。（1）在强噪音背景上，三种句子的正确知觉都很少，噪音减弱时知觉的正确性提高；（2）正常的句子在所有的音噪比水平上都优于异常句，而异常句又优于非语法句。结论：正常句优于异常句说明人在知觉时利用了句子的意义，而异常句优于非语法句说明人在知觉时利用了语法。这都说明已有的知识经验语言知识（意义和语法）对知觉的影响作用是存在的。【实验三】 Biederman的场景实验 正常的 杂乱的 线索在前 线索在后 备择物在先 备择物在后结果：在任何一种情况下，正常场景中靶子的辨认率和速度均高于杂乱的场景。

6、结论：人在知觉自然环境中的对象时，是以已有关于自然环境中诸景物的知识为依据的，有关诸景物的自然的空间关系的知识引导我们的知觉活动。二、两种对立的知觉理论1.假设考验说2.刺激物说1.假设考验说代表人物：Bruner、Gregory主要内容：知觉是一种包含假设考验的构造过程。人通过接受信息、形成和考验假设，再接受或搜寻信息，再考验假设，直至验证某个假设，从而对感觉剌激做出正确地解释。论据：Rock（1983）指出，外部刺激与知觉经验没有一对一的关系，同一刺激可引起不同的知觉（双关图），不同的刺激却又可以引起相同的知觉（常性）。同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图

7、】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】同一刺激可以引起不同的知觉【双关图】不同的刺激可以引起相同的知觉【知觉的恒常性】 2.刺激物说(Gibson知觉的生态学理论)代表人物：Gibson主要内容：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，不需要在过去经验基础上形成假设并进行考验。论据： Gibson的结构密度级差实验视崖实验34假设考验说VS刺激物说知觉依赖外部刺激的直接作用，这是没有争论的。两种知觉理论争论的焦点是

8、现实刺激信息是否需要在过去经验的基础上进行组织才能产生知觉。认知心理学认为，知觉依赖过去的知识和经验，知觉信息是现实刺激的信息和记忆信息相互作用的结果。三、知觉加工1.自下而上加工和自上而下加工2.整体加工和局部加工1.自下而上加工和自上而下加工自下而上（bottom-up）加工：是指由外部刺激开始的加工，通常是说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。 自上而下（top-down）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，从调整特征觉察器直到引导对细

9、节的注意等。 数据驱动加工（date-driven processing） 概念驱动加工（conceptually-driven processing） 自下而上加工&自上而下加工的联系（1）没有刺激，单靠自上而下加工只能产生幻觉；（2）单靠自下而上加工是无法负担的，也难于应付一些刺激所具有的双关性质或不确定性。（3）一般都承认，知觉过程包含互相联系的自下而上加工和自上而下加工，只是在不同情况下各有侧重。在良好的知觉条件下，知觉主要是自下而上加工，而随着条件恶化，自上而下加工的参与也将逐渐增多。【实验】 Tulving等（1964）的字词识别实验通过改变刺激的呈现时间来研究自下而上的加工，而通

10、过改变上下文字词的数目来研究自上而下的加工。Countries in the United Nations form a military alliance.The political leader was challenged by a dangerous opponent.A voter in municipal elections must be a local resident.The huge slum was filled with dirt and disorder.上下文靶子词45无上下文 disorder4字上下文 filled with dirt and disorder.

11、8字上下文 The huge slum was filled with dirt and disorder.呈现时间靶子词的正确识别率结论：字词识别既依赖于自下而上加工，又依赖于自上而下加工，并且在不同的条件下，也可有不同的情况。2.整体加工和局部加工对于一个客体，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？【实验1】Navon（1977）：听觉干涉实验总体一致关系：一致、无关、冲突；局部一致关系：一致、无关、冲突；实验结果:(1)听觉辨别的反应时依赖于听觉刺激与视觉刺激总体的一致关系；(2)听觉辨别的反应时在三种局部的一致关系下，无显著差异。结论：在一些情境中（限短

12、时），视觉加工的深度有限，只有总体特征可被知觉，而局部特征则不被知觉。【实验2】Navon(1977)：视觉的字母识别作业注意整体注意局部实验结果：（1）大字母的识别要快于小字母；（2）在三种不同关系下，大字母的识别未受影响，而小字母识别的反应时有差异，在冲突关系下反应时最长。结论：总体特征是先于局部特征被知觉的，总体加工是处于局部分析之前的一个必要的知觉阶段，即总体特征优先，知觉是从总体到局部的。质疑的声音Kinchla和Wolfe(1979)发现,当小字母达到视角8。时,它比总体特征(大字母)更易识别。H HH HH H HH HH HS SS SS S SS SS SNavon的补充：总

13、体优先效应的大小乃至其存在依赖于一定的因素，其中最重要的是视角大小和网像的位置。（1）最佳大小的对象被首先加工。（2）最佳位置的对象被首先加工。 从局部到整体的加工 = 自下而上的加工？从整体到局部的加工 = 自上而下的加工？整体加工和局部加工主要针对刺激的物理特征而言；自上而下的加工与自下而上的加工更多针对意义特征而言。讨 论第二节 模式识别模式（Pattern）：指由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。 模式识别（Pattern Recognition）：当人能确认他所知觉的某个模式是什么，并与其他模式区分开来，模式识别过程：是感觉信息与长时记忆中的有关信

14、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。模板说（模板匹配模型）原型说（原型匹配模型）特征说（特征分析模型）有关模式识别的理论假说一、模板说（Template Theory）在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的过去在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。由于每个模板都与一定的意义及其他的信息相联系，受到识别的模式便得到解释或

15、其他的加工。 模板匹配理论示意图典型的识别失败的例证模板说的补充和修正1.预加工（Preprocessing）过程：在模式识别的初期阶段，在匹配之前，将刺激的外形、大小或方位等加以调整，使之标准化。 2.模板匹配模型最开始是一种自下而上的加工模型，在预加工过程提出之后，又涉及到了自上而下的加工，形成了一个比较完整的模板匹配模型。【实验】Phillips（1974） 棋局模式识别实验结论：在视觉存贮的短时间内，两个模式的空间重叠关系有利于识别，即是说，模板匹配在模式识别中在起作用。应用机器的模式识别条形码分为4个部分：1-3位：国家代码4-8位：生产厂商代码9-12位：厂内商品代码第13位：校验

16、码局限性给记忆带来沉重的负担，缺少灵活性。难以解释人何以迅速识别一个新的、不熟悉的模式这类常见的事实。模板说没有完全解释人的模式识别过程。二、原型说（Prototype Theory）在记忆中储存的不是与外部模式有一对一关系的模板，而是原型（Prototype）。原型是一个类别或范畴的所有个体的概括表征，反映一类客体具有基本特征。在模式识别过程中，外部刺激只需与原型进行比较，而且由于原型是一种概括表征，这种比较不要求严格准确匹配，而只需近似的匹配即可。当刺激与某一原型有最近似的匹配，即可将该刺激纳入此原型所代表的范畴，从而得到识别。【实验1】 Posner等(1967，1968)的原型实验原型

17、 畸变的三角形结论：被试对畸变模式进行分类是将它们与相应的原型作比较的。被试不仅可以从畸变模式中抽象出原型，而且还能掌握这一范畸的实例的变异性。【实验2】Reed（1972）的原型实验？Reed的原型匹配模型特征抽取关系模式解释准确匹配分类命名进入记忆丢失特征反应倾向不成功刺激审察具体的像抽象表象再分析评价优点：很好地解释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，不含有自上而下的加工。三、特征说（Feature Theory）模式是由若干元素或成分按照一定关系构成的，这些元素、成分、关系都可称为特征（feature） 。外部刺激在人的长时记忆中，是以其各种

18、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析，即抽取其有关特征加以合并，再与长时记忆中的各种刺激特征相比较，一旦获得最佳匹配，外部刺激就得到了识别。【实验】Neisser（1964）字母识别的实验研究结论：当一些字母的特征有较大差别时，就容易对它们作出区分，否则就会发生困难。 【实验】 Pritchard（1961）固定网像实验结论：特征似乎是知觉的单元，一些特征或单元的结合而构成我们所识别的模式，虽然这种特征的抽取和结合是我们所意识不到的。【实验】 Hubel&Wiesel（1959，1963）关于视觉感受野的研究皮层中不同的神经元有不同的感受域，这种分工使得个体能区分不同模式

19、的特征。生理学研究特征觉察器（feature detector）：动物的视觉系统含有一些专门化的神经细胞，它们只对有一定特征的刺激作出反应或有最大反应。猫和猴：垂直光条或水平光条觉察器青蛙：边界觉察器、凸边觉察器、运动边界觉察器鸽和兔：垂直边觉察器、水平觉察器人也可能有这种对刺激的特征觉察器。McCollough效应依赖于图形的方位的这种颜色后效称为McCollough效应（简作ME)。what和where通路运动不能症Selfridge的“鬼城”模型（pandemonium model）映像鬼（ image demon）特征鬼（ feature demon ）认知鬼（cognitive de

20、mon）决策鬼（decision demon）R评价优点：（1）避开预加工的困难和负担，使识别有更强的适应性。（2）极大地减轻了记忆的负担。（3）带有更多的学习色彩。 不足：(1)只有自下而上加工；(2)是典型的从局部到整体的加工。第三节 结构优势效应结构优势效应（structure-superiority effect）： 整体的结构在模式识别中所起的有利的作用。字词优势效应客体优势效应构型优势效应字母优势效应句子优势效应一、字词优势效应字词优势效应（word-superiority effect）：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。ORWDWORDGAMEORWDG

21、AEM注 视点刺激呈现 掩蔽刺 激和供选择 字母DWORD KDDG【实验】Reicher（1969）刺激呈现时间35-85ms短中长实验过程有先行信息无先行信息无先行信息有先行信息2字词2字母2非字词2字词1非字词1字母1字词85刺激呈现时间被试平均错误辨别次数质疑的声音单个字母比字词易忘掉？单个字母比单词在速示器中的刺激面积小？有趣的例外对字词优势效应的解释推论说：知识经验，自上而下加工。编码说：知识表征。字词语音编码；字母视觉编码。加工说：整体加工和局部加工。87二、客体优势效应客体优势效应（object-superiority effect）：“客体”图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段。靶子线段 上下文图 形部分刺激 图形掩蔽 图形【实验】 Weisstein,Harris（1974）三维图形中的线段识别实验被试按键 呈现一段时 间 (5-44ms)后，消失 呈现100ms后， 消失 判断刺激图形属于哪个靶子?在一个结构严谨的三维图形中的线段识别要优于结构较差的图形的同一线段。结构严谨的图形易成为一个知觉组织单元。【实验】Earhard（1980）非三维图形中的线段识别实验三维性并不是产生客体优势效应的必要因素。表盘式上下文图形坐标式上下文图形靶