信息加工的認(rèn)知心理學(xué)

1、第二節(jié) 信息加工的認(rèn)知心理學(xué)（下）查看:大字體 中字體 小字體 閱讀 563次（三）記憶的研究 按照信息加工的觀點，記憶是信息的輸入、編碼、貯存和提取 的過程，它能更全面地體現(xiàn)信息加工系統(tǒng)的工作流程，所以它也是信息 加工心理學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。到目前為止，有關(guān)記憶的信息加工研 究集中在三方面：記憶的結(jié)構(gòu)、表征和容量，主要是記憶的結(jié)構(gòu)和信息 表征。1 關(guān)于記憶結(jié)構(gòu)的研究關(guān)于記憶結(jié)構(gòu)的研究是從兩種記憶說開始的。早在1890 年美國心理學(xué)家詹姆士就提出初級記憶和次級記憶的概念，前者就是指短時記 憶、后者就是指長時記憶。阿特金森和希夫瑞（1968 ）提出了記憶的三級信息加工模型。該模型認(rèn)為，記憶結(jié)構(gòu)

2、是固定的，而控制過程是可變 的，記憶由感覺記憶、短時記憶和長時記憶三個存貯系統(tǒng)組成。在信息 加工過程中，外部信息首先通過感覺器官進(jìn)入感覺記憶，這里對信息保 持的時間非常短，只有 1 秒鐘左右，然后受到注意的信息獲得識別進(jìn)入 短時記憶。短時記憶是一個信息加工的緩沖器，其中的信息處在意識活 動的中心，但是這里的容量有限，只能保留7±2個信息組塊，而且信息保留的時間也只有 1 分鐘左右，除非不斷對信息進(jìn)行復(fù)述。復(fù)述可以 使短時記憶中的一部分信息進(jìn)入長時記憶，長時記憶的容量很大，對信 息保留的時間也可以很長，它是我們的信息庫，我們積累的大量知識經(jīng) 驗都貯存在這里。長時記憶中的信息可以在激活信

3、號的作用下回到意識 狀態(tài)，供認(rèn)知系統(tǒng)應(yīng)用。對于記憶的多存貯理論也有不同意見，其中有代表性的是克雷克的加工水平說。加工水平說認(rèn)為，多存貯結(jié)構(gòu)是不存在的，信息保持 時間的長短不是由于所處系統(tǒng)的不同，而只是由于其受到了不同水平的 加工。信息加工會留下記憶痕跡，所以記憶是信息加工的副產(chǎn)品。2 .記憶信息表征的研究記憶信息的表征主要是長時記憶的信息表征，而長時記憶的信息也被稱為知識，即個人知識。人們把知識劃分為兩大類：陳述性知識 和程序性知識。陳述性知識的表征方式既有情景性的，也有語義性的， 其中語義記憶信息的表征理論主要包括網(wǎng)絡(luò)模型和特征分析模型兩類。前者認(rèn)為人腦對語義的記憶是以網(wǎng)絡(luò)形式分層存貯的，所

4、有的概念均按 照邏輯的上下級關(guān)系分為若干層次，各層次的概念依次有連線相通，由 此構(gòu)成一個層次網(wǎng)絡(luò)，概念的特征附著于網(wǎng)絡(luò)的各個結(jié)點上；后者則認(rèn) 為概念的表征依賴于特征集，任何概念都包括一個定義特征集和一個描 述特征集，兩個概念的特征交叉越多，概念的重迭就越多， 關(guān)系越密切。(四)問題解決的研究20世紀(jì)50年代中期有兩種論著的發(fā)表標(biāo)志著信息加工理論對問題解決研究的開始。一是 Bruner,Goodnow和Austin (1956)的思維 研究，主要是研究對刺激信息進(jìn)行分類的認(rèn)知過程；一是紐威爾，肖和西蒙發(fā)表的研究論文，他們在這篇論文中描述了一項工程研究情況。這項工程研究的目標(biāo)就是為一臺數(shù)字計算機(jī)開

5、發(fā)程序以使它能夠解決問題，而在實際上，這是人工智能真正的開始。工作的第一步是盡可能 收集關(guān)于人解決問題的資料，以此資料的分析為基礎(chǔ)來編制類似于人使 用的解決問題程序；第二步是收集人與計算機(jī)解決同樣問題時的詳細(xì)資 料，在分析比較的前提下修改計算機(jī)程序，以提供更接近人的行為的計 算機(jī)操作模式。一旦在某一特定任務(wù)中的模擬獲得成功，研究者就可以 嘗試在更廣泛的任務(wù)中使用同樣的信息加工系列和程序。在這些研究中 逐漸形成的問題解決理論，后來被完整表述在他們的長篇著作人類問 題解決中(Newell & Simon ，1972, pp.787-868 )。這本專著可以被 稱為是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)關(guān)于問題解

6、決研究的經(jīng)典之作。Newell和Simon認(rèn)為問題解決是對問題空間不斷進(jìn)行啟發(fā)式搜索的過程。關(guān)于問題解決的另一項主要研究是專家與新手的研究。專家與 新手在問題解決方面的差異，主要表現(xiàn)在兩個方面：問題表征和問題解 決方法類型的不同。專家基于在一特定領(lǐng)域中的知識，他們比新手有更 豐富的問題表征，這些表征可以被看成是包含有亞圖式的圖式。對于專 家來說，圖式包含的信息往往是根據(jù)基本定律而組織的信息，而不是來 自問題的表面信息，專家也更可能使用問題給予的信息，采用正推策略 向問題目標(biāo)狀態(tài)推進(jìn)。新手則可能提出基于可能解決方法的假設(shè)然后檢 驗假設(shè)，這種策略的績效較少。通過應(yīng)用策略的實踐，專家在正推過程 中會

7、把各種回憶起來并容易執(zhí)行的操作自動化(VanLehn, 1989 )，通 過這樣的自動化和圖式化，專家會把工作記憶的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)到?jīng)]有資源限制 的長時記憶中去，進(jìn)一步提高了問題解決的績效和準(zhǔn)確性。但是新手必 須使用他們的工作記憶搜索問題信息和尋找多個可選的策略，他就沒有 了工作記憶空間來監(jiān)測他們的問題解決進(jìn)程和精確性。就目前來講，信息加工心理學(xué)關(guān)于問題解決的研究還很不成熟。 該領(lǐng)域還需要積累更多資料，或者需要更有效的研究手段。三、信息加工心理學(xué)的主要研究方法信息加工心理學(xué)能夠在行為主義統(tǒng)治的美國心理學(xué)世界里異軍 突起，這與它在方法上的突破密切相關(guān)。具體地說，信息加工心理學(xué)最 具代表性的方法包括：因素

8、型實驗方法、眼動研究方法、口語報告分析 法和計算機(jī)模擬法。（一）實驗方法信息加工心理學(xué)的實驗法，尤以反應(yīng)時和作業(yè)成績?yōu)橹笜?biāo)的實 驗受到重視。與其它心理學(xué)分支相比，反應(yīng)時法是其最有效的和最典型 的實驗方法，主要包括減法反應(yīng)時法和加因素法。減法反應(yīng)時法是指當(dāng)兩個信息加工系列具有包含和被包含關(guān)系 時，即其中一個信息加工系列除含有另一個信息加工系列的所有過程以 外，還存在一個獨特的信息加工階段或過程，這兩個加工系列需要的時 間差就是這個獨特的信息加工階段或過程所需要的時間。就如辨別反應(yīng) 包含簡單反應(yīng)的全部加工階段，同時它還有一個信號分辨的心理加工階 段是簡單反應(yīng)所沒有的，那么通過反應(yīng)時間的相減就可以得

9、到辨別的心 理加工所需要的時間。很明顯，心理加工越復(fù)雜，需要的加工時間就越 長。但是這種方法也有弱點，使用這種實驗要求實驗者對實驗任務(wù) 引起的刺激與反應(yīng)之間的一系列心理過程有精確的認(rèn)識，并且要求兩個 相減的任務(wù)中共有的心理過程要嚴(yán)格匹配，這一般是很難的。這些弱點 大大限制了減法反應(yīng)時法的廣泛使用。20 世紀(jì)中期， 斯騰伯格 (sternberg) 提出了加法法則， 稱之為加 因素法( additive factors methods)。這種方法是減法反應(yīng)時法的發(fā)展和延伸。加因素法反應(yīng)時間實驗的邏輯是：如果兩個因素的作用是相 互制約的，即一個因素的效應(yīng)可以改變另一個因素的效應(yīng)，那么這兩個 因素只

10、作用于同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應(yīng)是分別獨立 的，即可以相加，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段。這 樣，通過單變量和多變量的實驗，從完成作業(yè)的時間變化來確定這一信 息加工過程的各個階段。 因此，重要的不是區(qū)分出每個階段的加工時間， 而是辨別每個加工的階段和加工的順序，并證實不同加工階段的存在。 加因素法假設(shè)，當(dāng)兩個因素影響兩個不同的加工階段時，它們將對總反 應(yīng)時產(chǎn)生獨立的效應(yīng)，即不管一個因素的水平變化如何，另一個因素對 反應(yīng)時間的影響是恒定的，這就是所謂的兩個因素的影響效應(yīng)有相加 性。加因素法的基本手段是探索有相加效應(yīng)的因素，以區(qū)分不同的加工 階段。(二) 眼動研究方法眼動

11、( eye-movement )即眼球運動，它有三種基本方式：注視(fixation )、眼跳(saccades )禾口追隨運動(pursuit movement)(閻國利， 2004，pp.5-13 )，這三種眼動方式經(jīng)常交錯在一起，目的均在 于選擇信息、將要注意的刺激物成像于中央窩區(qū)域，以形成清晰的像。 眼動可以反映視覺信息的選擇模式，對于揭示信息加工的內(nèi)部機(jī)制具有 重要意義。眼動實驗依賴于眼動儀，眼動儀就是記錄眼球運動信息的儀 器。從近年來發(fā)表的研究報告看，利用眼動儀進(jìn)行心理學(xué)研究常用 的資料或參數(shù)主要包括：( 1)眼動軌跡圖； ( 2)眼動時間；( 3)眼 動的方向和距離；(4)瞳孔大

12、小與眨眼。眼動心理學(xué)的研究是一個方興未艾的領(lǐng)域，其技術(shù)手段、研究思想和涉及的課題領(lǐng)域都還處在迅速 的發(fā)展過程中。(三) 口語報告分析法口語報告分析法( protocol analysis )，也稱為出聲思考法( think-loud )，是一種由被試大聲地報告自己在進(jìn)行某項操作時的想 法來探討內(nèi)部認(rèn)知過程的方法?？谡Z報告多半在操作時進(jìn)行，也可以在 操作后通過回憶來敘述。在口語報告實驗時，要求被試大聲如實地報告 操作時自己思考的詳細(xì)內(nèi)容，使內(nèi)部的思維過程外部言語化，但不要他 們解釋情境或思維過程。被試所報告的應(yīng)主要是短時記憶中保留的很快 就會消失的信息。內(nèi)克森和西蒙等人采用這種方法，在認(rèn)知研究上取得 了一定的成就。口語報告分析法已經(jīng)被許多信息加工心