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1、認(rèn)知心理學(xué)cognitive psychology第2章 知覺(Perception)主要內(nèi)容第一節(jié) 知覺信息與知覺過程第二節(jié) 模式識(shí)別第三節(jié) 結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)第一節(jié) 知覺信息與知覺過程知覺是只有直接性質(zhì)的心理現(xiàn)象知覺是現(xiàn)實(shí)刺激和已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用的結(jié)果想一想什么是知覺?傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)關(guān)于知覺的傳統(tǒng)觀點(diǎn)關(guān)于知覺的認(rèn)知心理學(xué)觀點(diǎn)知覺是在神經(jīng)系統(tǒng)或腦中留下的烙印,是具有直接性質(zhì)的心理現(xiàn)象;知覺是一種主動(dòng)的和富有挑戰(zhàn)性的構(gòu)造過程;知覺是在刺激下直接產(chǎn)生的,而且似乎是自動(dòng)的;知覺是在已貯存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的參與下把握刺激意義的過程;某些空間特性的知覺似乎是先天制約的,不依賴過去的經(jīng)驗(yàn)或?qū)W習(xí);知覺是對(duì)感覺信息

2、的組織和解釋,即獲得感覺信息意義的過程;某些幾何錯(cuò)覺甚至不依賴人所掌握的有關(guān)概念;知覺是現(xiàn)實(shí)刺激和已貯存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用的結(jié)果;知覺的一切都是刺激所賦予的,與人已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)無關(guān),不具有對(duì)感覺信息的組織過程。感覺信息是具體的、特殊的,知覺信息是較抽象的、一般的,具有直接和間接兩種性質(zhì)。一、知覺經(jīng)驗(yàn)在知覺中的作用【實(shí)驗(yàn)一】 Warren(1970)音素恢復(fù)實(shí)驗(yàn)The state governors met with their respective legi*latures convening in capital city . (legislatures )擴(kuò)展實(shí)驗(yàn):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)結(jié)論:人在知覺句子時(shí)可以依據(jù)上下文和對(duì)整個(gè)句子的理解,把一個(gè)詞中缺失的音素恢復(fù)起來,但上下文不同,所恢復(fù)的音素也不同。說明這種知覺現(xiàn)象的產(chǎn)生依賴于現(xiàn)實(shí)刺激的信息和已貯存的信息的相互作用?!緦?shí)驗(yàn)二

4、】 Miller&Isard(1963)的句子知覺實(shí)驗(yàn)1.正常句:合乎英語語法并有一定意義的句子A witness signed the official document.Sloppy fielding loses baseball games.2.異常句:合乎英語語法但沒有任何意義的句子A witness appraised the shocking company dragon.Sloppy poetry leaves nuclear minutes.3.非語法句:不符合英語語法且無任何意義的句子A legal glittering the exposed picnic knight.L

5、oses poetry spots total wasted.結(jié)果:句子的正確知覺是句子的類型和音噪比的函數(shù)。(1)在強(qiáng)噪音背景上,三種句子的正確知覺都很少,噪音減弱時(shí)知覺的正確性提高;(2)正常的句子在所有的音噪比水平上都優(yōu)于異常句,而異常句又優(yōu)于非語法句。結(jié)論:正常句優(yōu)于異常句說明人在知覺時(shí)利用了句子的意義,而異常句優(yōu)于非語法句說明人在知覺時(shí)利用了語法。這都說明已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)語言知識(shí)(意義和語法)對(duì)知覺的影響作用是存在的?!緦?shí)驗(yàn)三】 Biederman的場(chǎng)景實(shí)驗(yàn) 正常的 雜亂的 線索在前 線索在后 備擇物在先 備擇物在后結(jié)果:在任何一種情況下,正常場(chǎng)景中靶子的辨認(rèn)率和速度均高于雜亂的場(chǎng)景。

6、結(jié)論:人在知覺自然環(huán)境中的對(duì)象時(shí),是以已有關(guān)于自然環(huán)境中諸景物的知識(shí)為依據(jù)的,有關(guān)諸景物的自然的空間關(guān)系的知識(shí)引導(dǎo)我們的知覺活動(dòng)。二、兩種對(duì)立的知覺理論1.假設(shè)考驗(yàn)說2.刺激物說1.假設(shè)考驗(yàn)說代表人物:Bruner、Gregory主要內(nèi)容:知覺是一種包含假設(shè)考驗(yàn)的構(gòu)造過程。人通過接受信息、形成和考驗(yàn)假設(shè),再接受或搜尋信息,再考驗(yàn)假設(shè),直至驗(yàn)證某個(gè)假設(shè),從而對(duì)感覺剌激做出正確地解釋。論據(jù):Rock(1983)指出,外部刺激與知覺經(jīng)驗(yàn)沒有一對(duì)一的關(guān)系,同一刺激可引起不同的知覺(雙關(guān)圖),不同的刺激卻又可以引起相同的知覺(常性)。同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖

7、】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】同一刺激可以引起不同的知覺【雙關(guān)圖】不同的刺激可以引起相同的知覺【知覺的恒常性】 2.刺激物說(Gibson知覺的生態(tài)學(xué)理論)代表人物:Gibson主要內(nèi)容:自然界的刺激是完整的,可以提供非常豐富的信息,人完全可以利用這些信息,直接產(chǎn)生與作用于感官的刺激相對(duì)應(yīng)的知覺經(jīng)驗(yàn),不需要在過去經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成假設(shè)并進(jìn)行考驗(yàn)。論據(jù): Gibson的結(jié)構(gòu)密度級(jí)差實(shí)驗(yàn)視崖實(shí)驗(yàn)34假設(shè)考驗(yàn)說VS刺激物說知覺依賴外部刺激的直接作用,這是沒有爭(zhēng)論的。兩種知覺理論爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是

8、現(xiàn)實(shí)刺激信息是否需要在過去經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行組織才能產(chǎn)生知覺。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為,知覺依賴過去的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),知覺信息是現(xiàn)實(shí)刺激的信息和記憶信息相互作用的結(jié)果。三、知覺加工1.自下而上加工和自上而下加工2.整體加工和局部加工1.自下而上加工和自上而下加工自下而上(bottom-up)加工:是指由外部刺激開始的加工,通常是說先對(duì)較小的知覺單元進(jìn)行分析,然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺單元,經(jīng)過一系列連續(xù)階段的加工而達(dá)到對(duì)感覺刺激的解釋。 自上而下(top-down)加工:是由有關(guān)知覺對(duì)象的一般知識(shí)開始的加工。由此可以形成期望或?qū)χX對(duì)象的假設(shè)。這種期望或假設(shè)制約著加工的所有的階段或水平,從調(diào)整特征覺察器直到引導(dǎo)對(duì)細(xì)

9、節(jié)的注意等。 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)加工(date-driven processing) 概念驅(qū)動(dòng)加工(conceptually-driven processing) 自下而上加工&自上而下加工的聯(lián)系(1)沒有刺激,單靠自上而下加工只能產(chǎn)生幻覺;(2)單靠自下而上加工是無法負(fù)擔(dān)的,也難于應(yīng)付一些刺激所具有的雙關(guān)性質(zhì)或不確定性。(3)一般都承認(rèn),知覺過程包含互相聯(lián)系的自下而上加工和自上而下加工,只是在不同情況下各有側(cè)重。在良好的知覺條件下,知覺主要是自下而上加工,而隨著條件惡化,自上而下加工的參與也將逐漸增多?!緦?shí)驗(yàn)】 Tulving等(1964)的字詞識(shí)別實(shí)驗(yàn)通過改變刺激的呈現(xiàn)時(shí)間來研究自下而上的加工,而通

10、過改變上下文字詞的數(shù)目來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.上下文靶子詞45無上下文 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.呈現(xiàn)時(shí)間靶子詞的正確識(shí)別率結(jié)論:字詞識(shí)別既依賴于自下而上加工,又依賴于自上而下加工,并且在不同的條件下,也可有不同的情況。2.整體加工和局部加工對(duì)于一個(gè)客體,是先知覺其各部分,進(jìn)而再知覺整體?還是先知覺整體,再由此知覺其各部分?【實(shí)驗(yàn)1】Navon(1977):聽覺干涉實(shí)驗(yàn)總體一致關(guān)系:一致、無關(guān)、沖突;局部一致關(guān)系:一致、無關(guān)、沖突;實(shí)驗(yàn)結(jié)果:(1)聽覺辨別的反應(yīng)時(shí)依賴于聽覺刺激與視覺刺激總體的一致關(guān)系;(2)聽覺辨別的反應(yīng)時(shí)在三種局部的一致關(guān)系下,無顯著差異。結(jié)論:在一些情境中(限短

12、時(shí)),視覺加工的深度有限,只有總體特征可被知覺,而局部特征則不被知覺。【實(shí)驗(yàn)2】Navon(1977):視覺的字母識(shí)別作業(yè)注意整體注意局部實(shí)驗(yàn)結(jié)果:(1)大字母的識(shí)別要快于小字母;(2)在三種不同關(guān)系下,大字母的識(shí)別未受影響,而小字母識(shí)別的反應(yīng)時(shí)有差異,在沖突關(guān)系下反應(yīng)時(shí)最長(zhǎng)。結(jié)論:總體特征是先于局部特征被知覺的,總體加工是處于局部分析之前的一個(gè)必要的知覺階段,即總體特征優(yōu)先,知覺是從總體到局部的。質(zhì)疑的聲音Kinchla和Wolfe(1979)發(fā)現(xiàn),當(dāng)小字母達(dá)到視角8。時(shí),它比總體特征(大字母)更易識(shí)別。H HH HH H HH HH HS SS SS S SS SS SNavon的補(bǔ)充:總

13、體優(yōu)先效應(yīng)的大小乃至其存在依賴于一定的因素,其中最重要的是視角大小和網(wǎng)像的位置。(1)最佳大小的對(duì)象被首先加工。(2)最佳位置的對(duì)象被首先加工。 從局部到整體的加工 = 自下而上的加工?從整體到局部的加工 = 自上而下的加工?整體加工和局部加工主要針對(duì)刺激的物理特征而言;自上而下的加工與自下而上的加工更多針對(duì)意義特征而言。討 論第二節(jié) 模式識(shí)別模式(Pattern):指由若干元素或成分按一定關(guān)系形成的某種刺激結(jié)構(gòu),也可以說模式是刺激的組合。 模式識(shí)別(Pattern Recognition):當(dāng)人能確認(rèn)他所知覺的某個(gè)模式是什么,并與其他模式區(qū)分開來,模式識(shí)別過程:是感覺信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)信

14、息進(jìn)行比較,再?zèng)Q定它與哪個(gè)長(zhǎng)時(shí)記憶中的項(xiàng)目有著最佳匹配的過程。模板說(模板匹配模型)原型說(原型匹配模型)特征說(特征分析模型)有關(guān)模式識(shí)別的理論假說一、模板說(Template Theory)在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中,貯存著許多各式各樣的過去在生活中形成的外部模式的袖珍復(fù)本。這些袖珍復(fù)本即稱作模板(template),它們與外部的模式有一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系;當(dāng)一個(gè)刺激作用于人的感官時(shí),刺激信息得到編碼并與已貯存的各種模板進(jìn)行比較,然后作出決定,看哪一個(gè)模板與刺激有最佳的匹配,就把這個(gè)刺激確認(rèn)為與那個(gè)模板相同。這樣,模式就得到識(shí)別了。由于每個(gè)模板都與一定的意義及其他的信息相聯(lián)系,受到識(shí)別的模式便得到解釋或

15、其他的加工。 模板匹配理論示意圖典型的識(shí)別失敗的例證模板說的補(bǔ)充和修正1.預(yù)加工(Preprocessing)過程:在模式識(shí)別的初期階段,在匹配之前,將刺激的外形、大小或方位等加以調(diào)整,使之標(biāo)準(zhǔn)化。 2.模板匹配模型最開始是一種自下而上的加工模型,在預(yù)加工過程提出之后,又涉及到了自上而下的加工,形成了一個(gè)比較完整的模板匹配模型?!緦?shí)驗(yàn)】Phillips(1974) 棋局模式識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在視覺存貯的短時(shí)間內(nèi),兩個(gè)模式的空間重疊關(guān)系有利于識(shí)別,即是說,模板匹配在模式識(shí)別中在起作用。應(yīng)用機(jī)器的模式識(shí)別條形碼分為4個(gè)部分:1-3位:國(guó)家代碼4-8位:生產(chǎn)廠商代碼9-12位:廠內(nèi)商品代碼第13位:校驗(yàn)

16、碼局限性給記憶帶來沉重的負(fù)擔(dān),缺少靈活性。難以解釋人何以迅速識(shí)別一個(gè)新的、不熟悉的模式這類常見的事實(shí)。模板說沒有完全解釋人的模式識(shí)別過程。二、原型說(Prototype Theory)在記憶中儲(chǔ)存的不是與外部模式有一對(duì)一關(guān)系的模板,而是原型(Prototype)。原型是一個(gè)類別或范疇的所有個(gè)體的概括表征,反映一類客體具有基本特征。在模式識(shí)別過程中,外部刺激只需與原型進(jìn)行比較,而且由于原型是一種概括表征,這種比較不要求嚴(yán)格準(zhǔn)確匹配,而只需近似的匹配即可。當(dāng)刺激與某一原型有最近似的匹配,即可將該刺激納入此原型所代表的范疇,從而得到識(shí)別。【實(shí)驗(yàn)1】 Posner等(1967,1968)的原型實(shí)驗(yàn)原型

17、 畸變的三角形結(jié)論:被試對(duì)畸變模式進(jìn)行分類是將它們與相應(yīng)的原型作比較的。被試不僅可以從畸變模式中抽象出原型,而且還能掌握這一范畸的實(shí)例的變異性?!緦?shí)驗(yàn)2】Reed(1972)的原型實(shí)驗(yàn)?Reed的原型匹配模型特征抽取關(guān)系模式解釋準(zhǔn)確匹配分類命名進(jìn)入記憶丟失特征反應(yīng)傾向不成功刺激審察具體的像抽象表象再分析評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):很好地解釋了模式識(shí)別的靈活性和適應(yīng)性,減輕了人的記憶負(fù)擔(dān)。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、特征說(Feature Theory)模式是由若干元素或成分按照一定關(guān)系構(gòu)成的,這些元素、成分、關(guān)系都可稱為特征(feature) 。外部刺激在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中,是以其各種

18、特征來表征的,在模式識(shí)別過程中,首先要對(duì)刺激的特征進(jìn)行分析,即抽取其有關(guān)特征加以合并,再與長(zhǎng)時(shí)記憶中的各種刺激特征相比較,一旦獲得最佳匹配,外部刺激就得到了識(shí)別。【實(shí)驗(yàn)】Neisser(1964)字母識(shí)別的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論:當(dāng)一些字母的特征有較大差別時(shí),就容易對(duì)它們作出區(qū)分,否則就會(huì)發(fā)生困難。 【實(shí)驗(yàn)】 Pritchard(1961)固定網(wǎng)像實(shí)驗(yàn)結(jié)論:特征似乎是知覺的單元,一些特征或單元的結(jié)合而構(gòu)成我們所識(shí)別的模式,雖然這種特征的抽取和結(jié)合是我們所意識(shí)不到的?!緦?shí)驗(yàn)】 Hubel&Wiesel(1959,1963)關(guān)于視覺感受野的研究皮層中不同的神經(jīng)元有不同的感受域,這種分工使得個(gè)體能區(qū)分不同模式

19、的特征。生理學(xué)研究特征覺察器(feature detector):動(dòng)物的視覺系統(tǒng)含有一些專門化的神經(jīng)細(xì)胞,它們只對(duì)有一定特征的刺激作出反應(yīng)或有最大反應(yīng)。貓和猴:垂直光條或水平光條覺察器青蛙:邊界覺察器、凸邊覺察器、運(yùn)動(dòng)邊界覺察器鴿和兔:垂直邊覺察器、水平覺察器人也可能有這種對(duì)刺激的特征覺察器。McCollough效應(yīng)依賴于圖形的方位的這種顏色后效稱為McCollough效應(yīng)(簡(jiǎn)作ME)。what和where通路運(yùn)動(dòng)不能癥Selfridge的“鬼城”模型(pandemonium model)映像鬼( image demon)特征鬼( feature demon )認(rèn)知鬼(cognitive de

20、mon)決策鬼(decision demon)R評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):(1)避開預(yù)加工的困難和負(fù)擔(dān),使識(shí)別有更強(qiáng)的適應(yīng)性。(2)極大地減輕了記憶的負(fù)擔(dān)。(3)帶有更多的學(xué)習(xí)色彩。 不足:(1)只有自下而上加工;(2)是典型的從局部到整體的加工。第三節(jié) 結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)(structure-superiority effect): 整體的結(jié)構(gòu)在模式識(shí)別中所起的有利的作用。字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)構(gòu)型優(yōu)勢(shì)效應(yīng)字母優(yōu)勢(shì)效應(yīng)句子優(yōu)勢(shì)效應(yīng)一、字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)(word-superiority effect):識(shí)別一個(gè)字詞中的字母的正確率要高于識(shí)別一個(gè)單獨(dú)的同一字母。ORWDWORDGAMEORWDG

21、AEM注 視點(diǎn)刺激呈現(xiàn) 掩蔽刺 激和供選擇 字母DWORD KDDG【實(shí)驗(yàn)】Reicher(1969)刺激呈現(xiàn)時(shí)間35-85ms短中長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)過程有先行信息無先行信息無先行信息有先行信息2字詞2字母2非字詞2字詞1非字詞1字母1字詞85刺激呈現(xiàn)時(shí)間被試平均錯(cuò)誤辨別次數(shù)質(zhì)疑的聲音單個(gè)字母比字詞易忘掉?單個(gè)字母比單詞在速示器中的刺激面積小?有趣的例外對(duì)字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的解釋推論說:知識(shí)經(jīng)驗(yàn),自上而下加工。編碼說:知識(shí)表征。字詞語音編碼;字母視覺編碼。加工說:整體加工和局部加工。87二、客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)(object-superiority effect):“客體”圖形中的線段要優(yōu)于識(shí)別結(jié)構(gòu)不嚴(yán)的圖形中的同一線段或單獨(dú)的該線段。靶子線段 上下文圖 形部分刺激 圖形掩蔽 圖形【實(shí)驗(yàn)】 Weisstein,Harris(1974)三維圖形中的線段識(shí)別實(shí)驗(yàn)被試按鍵 呈現(xiàn)一段時(shí) 間 (5-44ms)后,消失 呈現(xiàn)100ms后, 消失 判斷刺激圖形屬于哪個(gè)靶子?在一個(gè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜S圖形中的線段識(shí)別要優(yōu)于結(jié)構(gòu)較差的圖形的同一線段。結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D形易成為一個(gè)知覺組織單元。【實(shí)驗(yàn)】Earhard(1980)非三維圖形中的線段識(shí)別實(shí)驗(yàn)三維性并不是產(chǎn)生客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的必要因素。表盤式上下文圖形坐標(biāo)式上下文圖形靶

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