认知心理学1课件

1、认知心理学 秦红芳67669737学习认知心理学需要什么？普通心理学的知识结构体系实验心理学的科学思维方式（变量、共变、相关、影响）心理统计学的思想（描述、推论统计；M、SD ）社科数据的处理工具（excel、spss）心理学实验的生成工具（双手、电脑、网页制作、E-prime、Inquisit、DMDX）Idea = 心 + 脑如何学习认知心理学？勤于思考记笔记查资料实验与理论的联系与分析掌握基本内容与研究思路批判性思维习惯，独立地判断第一章 认知心理学导言第一节 认知心理学概述一、什么是认知心理学 Cognition Definition: Co (together) + gnoscere

2、 (to know) = coming to know 日常生活中的认知 问路场景 什么是认知心理学关于思考着的心智的科学注意 Attending获取信息 Gaining information from the world储存信息 Storing information信息加工 Processing information解决问题 Solving problems思维 thinking语言 language这是谁？我的电话是多少？认知（cognition）广义的“认知” ：认识和知识，它既包含了一种动态性的加工过程(认识)，也包含了一种静态性的内容结构(知识)。狭义的“认知” ：指那些能使主

3、体获得知识和解决问题的操作和能力。 认知心理学是以信息加工观点研究感知觉、注意、记忆思维和言语等心理过程，以及儿童认知发展和人工智能（计算机模拟）的一门心理科学。 二、信息加工模型将事件以时间顺序排列三个假设Sequential stagesUnique processes at each stageEach stage receives and passes on information人的信息加工模型Newell和Simon在1972年提出了信息加工的一般原理：人通过感受器获得外界的信息，通过效应器把信息传给外部的世界，人的大脑是加工器和记忆器的结合体，信息在此被进行加工和贮存。信息加工系

4、统的一般结构 （Newell&Simon,1972） 在记忆装置中，存储着大量的符号结构，它们由各种各样的符号，按照一定的内在关系联结在一起而组成认知结构。2.加工器在信息加工系统中执行操作工作，它按照特定的指令程序对信息进行控制和处理。 3. 感受器接受外界信息，效应器作出反应，感受器和效应器具有输入和输出的功能。 人类信息加工系统的基本部分（引自：E . Gagne） 信息加工取向的认知心理学的核心是提示认知过程的内部心理机制，即信息是如何获得、贮存、加工和使用的。 认知心理学的领域表象 Imagery语言 Language认知发展 Cognitive Development思维与概念形成

5、 Thinking and Concept Formation人类智力与人工智能 Human and Artificial Intelligence认知心理学：20世纪行为主义干扰变量行为观察50年代起学界对“认知”课题的兴趣20世纪50年代兴起 “第二次革命”Psychology & BehaviorsimsClassical conditioningUnconditioned stimulus (US)Unconditioned response (UR)Conditioned stimulus (CS)Conditioned response (CR)Pavlov29Psychology

6、 & BehaviorismWatsons goals:Complex reactions can be conditioned using Pavlovian techniquesEmotional responses (such as fear) are learned and not result of unconscious processes“Give me a dozen healthy infants, well-formed, and my own specified world to bring them up in and Ill guarantee to take any

7、 one at random and train him to become any type of specialist I might select doctor, lawyer, artist, merchant-chief and, yes, even beggar-man and thief, regardless of his talents, penchants, tendencies, abilities, vocations, and race of his ancestors.”WatsonPsychology & BehaviorismB.F. SkinnerExampl

8、es of shaping: animal trainers use the method of Successive Approximationsi.e., reward behaviors that increasingly resemble desired behavior. Works to train astronaut chimps to fly in space and pigeons to guide war missiles.二、认知心理学兴起的原因行为主义的失败是重要的心理学内部原因现代科学技术的巨大影响 语言学研究的新进展 信息论思想的渗透 计算机科学的发展Chomsky

9、Behaviorism fails to explain How language is acquired with such “poverty of stimulus” The creative use of language The comprehension of novel sentences The speed with which language is acquired How the stages of language acquisition are so consistentPsychology & Cognition: Mental Life Exists二、认知心理学兴

10、起的原因行为主义的失败是重要的心理学内部原因现代科学技术的巨大影响 语言学研究的新进展 信息论思想的渗透 计算机科学的发展Tolman的研究 Edward.C.Tolman （1886-1959) 美国心理学家，新行为主义代表人物之一，认知行为主义的创始人。他的认知学习理论促进了认知心理学及信息加工理论的产生和发展，被认为是认知心理学的起源之一。 基本观点学习是有目的的行为，而不是盲目的。学习是对“符号完形”的认知。形成情境的“认知地图”，它是对局部环境的综合表象，是情境整体的领悟。学习不是简单的SR的联结，而是SOR的过程。（O代表有机体（Organism）的内部变化）贡献把认知观点引入联结

11、理论，改变了学习联结派将学习看成是盲目的、机械的观点。重视学习的中介变量，强调学习的认知性和目的性。创造性地设计了各种严密的实验，其研究范式对现代认知心理学的诞生起到了先行作用。弗雷德里克巴特莱特 Frederic Charles Bartlett 18861969，英国心理学家。在推动英国实验心理学研究方面作出了巨大的贡献。 他反对 H.艾宾浩斯的无意义音节实验脱离实际的做法，采用了比较接近日常生活的图画和故事，用重复回忆的手段来考查记忆的全过程。他认为记忆不只是再现，而是反复推敲的构造。在理论上，他强调记忆过程的主动作用，突出了心理作用的整体性。三、认知心理学的基本假设 存在着心理加工 人

12、类是主动的信息加工者 心理加工可通过外部行为的测量来推知 第三节 认知心理学取向一 、信息加工取向回顾 信息加工观点 信息加工模型的基本假设 概括总结第三节 认知心理学取向认知心理学的三种取向信息加工取向 心理的计算机模拟联结主义取向 心理的脑模拟生态学取向 真实生活中的心理学（一）符号操作系统范式 基于信息加工观点，认为许多认知过程是以系列（serially）和序列(sequentially)的方式进行的。又称“信息处理模型”，“符号处理模型”，“串行处理模型”等 。 符号操作系统范式实际上是把人的认知活动看作为是一种信息处理过程，即可以按照符号结构和符号过程的表征来加工各种信息。 Newe

13、ll和Simon是首先对符号操作系统作出完整论述的认知心理学家。 一个完整的符号操作系统应该具有六种功能：输入符号、存储符号、建立符号结构、条件性迁移、复制符号、输出符号。 三点推论：第一，既然人具有智能，它就一定是一个完整的符号操作系统。Simon认为，人之所以能表现出智能，就是具有信息处理过程和对信息的加工能力。第二，既然计算机是一个完整的符号操作系统，它就能够表现出某种智能。第三，既然人是一个完整的符号操作系统，计算机是一个符号操作系统，那么就能够用计算机来模拟人的认知活动过程。 （二）人类的认知系统及其特征有限的信息传递系统监控认知系统（元认知）觉知指挥知识系统表征重整存储合成认知策略

14、系统学习记忆思考解决问题新知识或新策略长时记忆短时记忆模式识别、注意感觉的信息登记动 作 系 统行为反应信息（刺激）+。人类认知系统的基本特征是一个符号运算系统人类认知是一个多阶段、多层次的信息传递系统人类信息加工能力的有限性人是一个具有习得与发展有效认知策略的系统人是一个新旧图式整合、建构、重构而获得知识的系统人是一个不断发展的监控认知系统二、联结主义取向认知科学和认知心理学关于大脑功能的研究神经元的平行排列式分布平行分布加工（ Parallel Distributed Processing） （一）联结主义取向 联结主义把认知描绘成是简单而大量的加工单元的联结网络，在此网络中的每一个单元的

15、激活水平与来自于环境和其他与之相连接的单元有关。 知识贮存在单元之间的联结中，学习就是建立新的联结或改变联结间的激活强度。 该模型把信息看成是分布在各个神经元及神经元的连结中的，信息的加工是并行的，因此被称作“平行分布系统 ” （parallel distributed system） 。在计算机和工程领域，人们又把它称作“人工神经网络 ”。 Bechtel (1991)曾归纳了联结主义的三个基本特征:1.信息是通过基本单元来处理的；2.处理单元间是平行联系的,所有的单元可同时、互相作用地完成它们的任务；3.单元间的连接具有权重。 联结主义模型的组成部分：1. 一组单元。亦称为“节点”、“认知

16、单元”或“处理单元”。主要是呈现某种水平的激活状态。可以分为三种单元“输入单元、输出单元和隐单元。2. 激活状态。节点被激活以致产生某些 变化，每一单元会产生某种激活状态。3. 联结模式。兴奋性联结，抑制性联结。决定一个单元通过输入，对其他单元所产生的影响。4. 节点激活规则。具体说明一个节点如何被输入，又如何与现在的状态相吻合。5. 节点输出功能。一个节点的输出与某种激活相联系。6. 学习规则。重要是使联结发生变化。联结主义模型的特点内在并行性 分布式处理 容错性 自适应性 CAB输出输入 0.3-0.3+1+1输入强度区分应用题类型的神经网络模型 从信息加工观点来看,认知主义认为整个系统是

17、由若干个模块组成,各模块之间有一定的层次结构,信息是在一个类似于计算机中的中央控制器的子系统的控制下,在各模块之间流动,并被系列加工;而联结主义认为,人的认知系统并不能分成各个模块,而是一个具有网状结构的整体,在所有的神经元中,没有哪一个是可以指挥其它神经元的“老板神经元”。 三、生态学取向与进化认知心理学生态学取向达尔文进化论自然选择进化得到的心理机制进化心理学的诞生诞生时间：1989年诞生标志美国人类行为和进化协会（Human Behavior and Evolution Society）成立并出版进化与人类行为代表人物巴斯（David Buss）进化心理学：心理的新科学心理进化源自压力与

18、适应生存压力和适应首要动力社会压力与适应环境动力生殖和繁衍压力与适应核心动力第四节 认知心理学研究方法（一）反应时记录法（二）口述记录法（三）计算机模拟（四）眼动研究技术反应时记录法减法反应时加法反应时“开窗”实验法一、减法反应时荷兰生理学家丹德斯（Donders,1968)提出。理论假设/实验设计 给被试先后安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一信息加工过程。然后测定两种作业各自所使用的反应时，两个反应时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间。实验步骤： 接上电源，将刺激呈现器的连接线插头插到“反应时输出”插口，反映时手键插入实验台被试侧面板左下方“手键”插口。开启

19、计时计数器单元电源，指示灯亮表示电源接通，计时屏幕显示为0.000秒，正确次数和错误次数均为0。“工作方式选择”为“反应时”，按起“声，光”选择键，即选择光刺激。 准备实验。被试坐在反映时测试单元前，双眼平视反应时观察窗口。在各类反应的正式实验前，主试将“学习，测试”键拨到“学习”一恻，按照该类反应的要求练习五次，以熟悉实验情景。练习后主试将“学习，测试”键拨到“练习”一恻。按“复位“键准备下一组验。A反应。被试距刺激呈现器1米处，将左手的食指放在红键上方。指导语：“你听到预备口令后。请注视刺激呈现窗。当你看到红光刺激后，就迅速按反应键，要求又快又准。不许提前按键。如果提前按键，则会有一个声音

20、示。那么这一组反应时测量作废，重新开一组。若刺激呈现4秒钟你仍未反应，此组测也作废。并重开一组。主试宣布”开始“后，按“简单反应时”键，实验开始。每个被试连续做20次，其中有两次侦察实验，主试按“打印”键，打印实验结果。若重开一组则按“复位”键，准备下一组实验。 B反应。被试距刺激呈现器1米处，将左手的食指放在红键上方，右手食指放在绿键上方，右手中指放在黄键上方。指导语：“你听到预备口令后。请注视刺激呈现窗。如果看到红光，就迅速用左手食指按红键；如果看到绿光，就迅速用右手食指按绿键；如果看到黄光，就迅速用右手中指按黄键。要求又快又准，不许提前按键，也不要按错键。如果提前按键，则会有一个声音示。

21、那么这一组反应时测量作废，重新开一组。若刺激呈现4秒钟你仍未反应，此组测也作废。并重开一组。主试按下“选择反应时”键，实验开始。每个单元结束后，主试按“打印”键，打印实验结果。若重开一组则按“复位”键，使计时器清零，再按“选择反应时”键，指示灯亮，新一单元启动，每个被试进行3个单元的实验。C反应。被试距刺激呈现器1米处，将左手的食指放在红键上方。指导语：“你听到预备口令后。请注视刺激呈现窗。如果看到红光，就迅速用左手食指按红键；如果看到绿光或黄光，请不要按键。要求又快又准，不许提前按键，也不要按错键。如果提前按键，则会有一个声音示。那么这一组反应时测量作废，重新开一组。若刺激呈现4秒钟你仍未反

22、应，此组测也作废。并重开一组。主试按下“辨别反应时“键，实验开始每个单元结束后，主试按“打印”键，打印实验结果。若重开一组则按“复位”键，使计时器清零，再按“辨别反应时”键，指示灯亮，新一单元启动，每个被试进行3个单元的实验。 Donders的3种不同的RT Donders首先测定3种不同的反应时间：A-反应时间：S1R1（简单反应时）B-反应时间：S1R1（选择反应时） S2R2C-反应时间：S1R1（辨别反应时） S2A反应时，又称简单反应时，呈现的刺激，被试做出的反应都只有一个，且固定不变。通常用来做基数时间。B反应时，又称选择反应时，呈现刺激为两个或多个，要求被试对不同的刺激作出不同的

23、反应。B反应时是最复杂的。C反应时，又称辨别反应时，呈现刺激为两个或多个，要求被试只对一个刺激作出固定反应，其他刺激呈现时，均不反应。ABCB C 选择时间C A 辨别时间 减法反应时的应用 1）用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在 2）在研究快速信息加工过程如识别、短时记忆应用这种方法。目的是测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间 实验举例 Posner等的短时记忆编码实验 目的：证实短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题。 在实验中安排了两种材料：一种是形同音同的两个字母如AA；另一种是形状不同但读音相同的两个字母如Aa。安排了两种呈现方式：一种是同时呈

24、现；另一种是继时呈现，时间间隔为0.5s、1s和2s。要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应，记录反应时间。在这两种情况下，正确反应都是“相同”。读音相同而写法不同 A a读音和书写方法一样A A同时呈现AAAaAa继时呈现AA0.5s1s2s0.5s1s2s减法反应时的缺点未必经常能容易地将各个加工阶段区分开来其假定在复杂的信息价格过程中，插入或者减少某些加工阶段而不影响其余的加工阶段是值得怀疑的。二、相加因素实验在20世纪，Sternberg（1969）发展了唐德斯的减数法反应时间，提出了加法法则，称之为加因素法。假设： 完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总

25、和，如果发现可以影响完成作业所需的时间的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化。应用： 使用相加因素法实验可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节。 Sternberg研究短时记忆信息提取的阶段实验过程：先给被试看1-6个数字（识记项目），然后再看一个数字（测试项目），并同时开始计时，要求被试回答该测试数字是否刚才识记过，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否正确提取以及所需要的时间即反应时。 从反应时变化上确定了4个对提取过程有独立作用的因素：测试项目的质量、识记项目的数量、反应类型、每个反应类型的相对频率。 结论：字母转换的

26、信息加工过程经过四个阶段：刺激编码阶段、顺序比较阶段、决策阶段、反应组织阶段Sternberg在进行一系列的实验研究的基础上，确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素：识记项目的数量（记忆集大小） 探针刺激的质量（清晰和不清晰）反应的类型（肯定的或否定的）反应类型的相对频率识记项目的编码探针刺激的编码顺序比较决策反应组织反应时间探针刺激的性质识记项目的数量反应类型反应类型的相对频率三、“开窗”实验法1、“开窗”实验是通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间直接进行测量。2、实验目的 是采用“开窗”技术，将大脑进行信息加工过程及其所使用时间直接地测量出来。使用研究者可以清楚感知该过程。

27、3、理论假设 不需要推理和两种作业间的比较，而能够直接测量每个加工过程的时间，从而明显看出这些加工阶段。相加因素实验法缺点 只承认信息是以系列方式加工，而没有平行加工。 能否用可相加的和相互作用的效应来确定加工阶段值得怀疑。实验举例 Hamilton（1977）和Hockey（1981）的字母转换实验：方法： 实验过程：给被试呈现1-4个英文字母并在字母后面标上一个数字，如“F+3”、“KENC+4”等。当呈现“F+3”时，要求被试说出英文字母表中F后面第三个位置的字母（I）；而“KENC+4”的正确回答则是“OERG”。4个字母相继呈现，由被试按键反应。 实验结果表明：大脑在进行字母转换加工时，通常经历三个加工阶段，即编码阶段、转换阶段、贮存阶段。反应时研究的要求与局限 反应时研究要求计时的前提是被试进行正确的反应，因此，对于错误的信息加工而言，反应时的测定是没有意义的。但是，在实