知覺-認(rèn)知心理學(xué)

知覺一、知覺的概念和理論二、知覺的信息加工過程三、模式識(shí)別四、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)一、知覺的概念和理論1、知覺的概念2、兩種對(duì)立的知覺理論

假設(shè)考驗(yàn)說刺激物說1、知覺的概念思考:普通心理學(xué)對(duì)知覺是怎樣界定的?

知覺是人腦對(duì)客觀事物的各種屬性、各個(gè)部分及其相互關(guān)系的綜合的、整體的反映。

認(rèn)知心理學(xué)所理解的知覺

知覺是將感覺信息組成有意義的對(duì)象，即在已貯存的知覺知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的參與下，理解當(dāng)前刺激的意義。簡(jiǎn)言之，知覺就是對(duì)刺激意義的理解，這種刺激意義的理解（獲得）就是當(dāng)前刺激和已貯存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相互作用的結(jié)果。

Warren等（1970）的音素恢復(fù)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)：讓不同的被試分別聽一個(gè)不同的句子，如：Itwasfoundthatthe＊eelwasontheaxle.Itwasfoundthatthe＊eelwasontheshoe.Itwasfoundthatthe＊eelwasontheorange.Itwasfoundthatthe＊eelwasonthetable.*表示該位置的字母告缺失。被試通常將有缺失的字母聽成有意義的詞。(wheel-車輪;heel-足跟;peel-果皮;meal-飯菜)實(shí)驗(yàn)結(jié)果聽第一個(gè)句子的被試傾向于將缺失字母（即＊eel）的詞聽成wheel；聽第二個(gè)句子的被試則會(huì)聽成heel；聽第三個(gè)句子的被試會(huì)聽成peel；聽第四個(gè)句子的被試會(huì)聽成meal。2、兩種對(duì)立的知覺理論（1）假設(shè)考驗(yàn)說人通過接收信息、形成和考驗(yàn)假設(shè)，再接收或搜尋信息，再考驗(yàn)假設(shè)，直至驗(yàn)證某個(gè)假設(shè)，從而對(duì)感覺刺激作出正確解釋。雙關(guān)圖證據(jù)（2）刺激物說(直接理論）刺激物說主張知覺只具有直接性質(zhì)，否認(rèn)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的作用。其著名代表人Gibson認(rèn)為，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)，根本不需要在過去經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成假設(shè)并進(jìn)行考驗(yàn)。*20證據(jù)支持該理論的證據(jù)：人的深度知覺來(lái)自于物體本身的結(jié)構(gòu)級(jí)差。即物體距離近的部分紋理細(xì)密、細(xì)節(jié)清晰，距離遠(yuǎn)的部分紋理粗大、細(xì)節(jié)模糊，這成為人們判斷深度的直接依據(jù)。如：*23【視崖實(shí)驗(yàn)】*24二、知覺的信息加工過程

1、自下而上加工（數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)加工）和自上而下加工（概念驅(qū)動(dòng)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加工（Bottom－upProcessing）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。

自下而上加工1、從視覺輸入開始以視覺的再現(xiàn)結(jié)束。2、視覺輸入傳遞順序，分為高低階段。3、低階段依賴視覺輸入；高階段產(chǎn)生知覺再現(xiàn)。4、低階段的結(jié)果，不受高階段影響。自上而下加工（Top-Downprocessing）

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，從而調(diào)整特征覺察器引導(dǎo)對(duì)細(xì)節(jié)的注意等。例子：

教育信息技術(shù)學(xué)院信息自上而下加工1、輸入圖形為字母串；2、將字母串與單詞比較，從而確定單詞的意義。3、對(duì)組成單詞理解其意義；4、對(duì)不能組成的單詞，則返回最初階段重復(fù)加工，直到將字母串全部組成單詞。圖形知覺中的自上而下的加工認(rèn)知心理學(xué)的一個(gè)基本觀點(diǎn)：人已有的知識(shí)和知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)當(dāng)前的認(rèn)知活動(dòng)具有決定性作用。實(shí)驗(yàn)研究Tulving,Mandler&Baumal(1964)在字詞識(shí)別實(shí)驗(yàn)中，通過改變刺激呈現(xiàn)時(shí)間來(lái)研究自下而上加工，而通過改變作為上下文的字詞的數(shù)目來(lái)研究自上而下加工。刺激材料一些句子，如：Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder.每個(gè)句子的最后一個(gè)字為要識(shí)別的靶子詞，在這之前的字詞即為上下文。刺激材料類型無(wú)上下文

disorder4字上下文

filledwithdirtanddisorder8字上下文

Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder靶子呈現(xiàn)時(shí)間：從0到140ms，梯度為20ms。結(jié)果表明隨著呈現(xiàn)時(shí)間增加，靶子詞的正確識(shí)別率都逐步提高；有上下文的靶子詞的正確識(shí)別率均高于無(wú)上下文的（甚至沒有靶子詞時(shí)，在有上下文的條件下，被試還可以正確猜出一些靶子詞）。較長(zhǎng)的刺激呈現(xiàn)時(shí)間更有利于無(wú)上下文的靶子詞的識(shí)別，而上下文的作用這時(shí)卻減弱。自上而下加工和自下而上加工的交互作用試想一下拼圖游戲：最初階段，只有一些拼塊的形狀和顏色配合逐步地思考拼到哪里？幾個(gè)拼塊相互拼接，在嘗試錯(cuò)誤中不斷嘗試。接下來(lái)，這回大致有個(gè)整體的輪廓了，可以預(yù)測(cè)所要描述的是一個(gè)什么樣的圖案，這回，根據(jù)已有的這方面知識(shí)，開始尋找可以拼的拼塊。121314AC2、整體加工和局部加工Navon(1977)區(qū)分總體特征（GlobalFeature)和局部特征，前者可看作整體，后者可看作部分。例如，一個(gè)大的字母“Ｈ”可由一些小的字母“Ｓ”構(gòu)成。這樣，大的字母“Ｈ”就是整體或總體特征，小的字母“Ｓ”就是部分或局部特征。

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)過程實(shí)驗(yàn)采用Ｓtroop作業(yè)的一種變式－視聽干涉。先呈現(xiàn)一個(gè)視覺刺激，持續(xù)80ms，在視覺刺激開始呈現(xiàn)后40ms，被試通過耳機(jī)可以聽到H或S的讀音，按鍵作出相應(yīng)的反應(yīng)，記錄其反應(yīng)時(shí)。被試要始終注視視覺刺激，視聽兩種刺激的作用有40ms的重疊。聽覺刺激和視覺刺激的關(guān)系（1）一致：被試聽到的和看到的字母相同；（2）無(wú)關(guān)：被試聽到某個(gè)字母，但看到的是長(zhǎng)方形；（3）沖突：被試聽到的是一個(gè)字母，而看到的是另一個(gè)字母。實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果表明當(dāng)視覺的總體特征（大字母）與聽覺刺激相一致時(shí)，聽覺辨別的速度加快；當(dāng)視覺的總體特征不同于聽覺刺激時(shí)，聽見辨別就會(huì)受到干涉，速度就變慢了；但是，聽覺辨別的速度不受局部特征（小字母）的影響。三、模式識(shí)別1、模式識(shí)別概述2、模式識(shí)別過程3、模式識(shí)別理論1、模式識(shí)別概述模式是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（PatternRecognition)是感覺信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)信息進(jìn)行比較，再?zèng)Q定它與長(zhǎng)時(shí)記憶中哪個(gè)項(xiàng)目有著最佳匹配。二、模式識(shí)別過程

分析比較決策三、模式識(shí)別理論1、模板說2、原型說3、特征說1、模板說（1）在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中，貯存著許多各式各樣的過去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。（2）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。（3）模式就得到識(shí)別了。模板說存在的證據(jù)Phillips(1974)讓被試判斷兩個(gè)先后呈現(xiàn)棋局模式的異同，兩個(gè)模式的空間關(guān)系有兩種情況（1）重疊：兩個(gè)模式在同一位置上出現(xiàn)；（2）位移：第二個(gè)模式相對(duì)于第一個(gè)模式做水平方向的位移。結(jié)果：當(dāng)兩個(gè)模式呈現(xiàn)的時(shí)間間隔短于300毫秒時(shí)，重疊條件的正確率高于位移條件，但是當(dāng)時(shí)間間隔長(zhǎng)于600毫秒時(shí)，出現(xiàn)相反的結(jié)果.這說明，在視覺儲(chǔ)存的時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)模式的空間重疊是有利于識(shí)別的，也就是說模板匹配在模式識(shí)別中是起作用的。條形碼分為4個(gè)部分：

1-3位：國(guó)家代碼（由國(guó)際上分配，690--695都是中國(guó)的代碼）；

4-8位：生產(chǎn)廠商代碼，由廠商申請(qǐng)，國(guó)家分配；

9-12位：廠內(nèi)商品代碼，由廠商自行確定；

第13位：校驗(yàn)碼，依據(jù)一定的算法，由前面12位數(shù)字計(jì)算而得到。

模板的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用模板說的修改

在模板匹配模型增加了一個(gè)預(yù)加工過程，即在模式識(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。這樣就可以大大減少模板數(shù)量。

演示模板匹配理論的缺陷：1.模板匹配理論認(rèn)為，人的長(zhǎng)時(shí)記憶中如果沒有預(yù)先儲(chǔ)存相當(dāng)多的模板，人就無(wú)法完成模式識(shí)別，這就要求人要在頭腦中儲(chǔ)存很多模板，這樣會(huì)給記憶帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)，也使模式識(shí)別靈活性降低；2.模板匹配理論無(wú)法解釋人有時(shí)能迅速地識(shí)別一個(gè)新的、不熟悉的事物；因此，模板說不能完全解釋人的模式識(shí)別過程，只能充當(dāng)識(shí)別過程中的一個(gè)方面或一個(gè)環(huán)節(jié)。原型說是基于模板說的不足基礎(chǔ)上提出的。原型說認(rèn)為在記憶中存儲(chǔ)的信息是以原型(Prototype)的形式存在的。模式識(shí)別就是要確定一個(gè)物體是否與在原型中找到的基本形式相匹配。原型不是某一特定模式的復(fù)本，而是同一類別或范疇的所有客體的概括表征，反映一類客體具有的基本特性。例如，帶著兩個(gè)翅膀的長(zhǎng)筒可以作為飛機(jī)的原型。2、原型說實(shí)驗(yàn)一，Posner(1967)利用9個(gè)點(diǎn)構(gòu)成幾種基本模式，如三角形、字母M或F以及隨機(jī)點(diǎn)模式（下圖），這些基本模式被當(dāng)作原型，然后對(duì)某些點(diǎn)加以移動(dòng)構(gòu)成四個(gè)畸變圖式。原型畸變的三角形原型說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)第一步：要求被試看其中三種原型的畸變模型，并將每個(gè)畸變模式劃入某個(gè)范疇（原型），即要求被試將每個(gè)原型的4個(gè)畸變模型歸為一類，每次歸類操作給予反饋。此階段不給被試看原型。(學(xué)習(xí)階段)

下一步：呈現(xiàn)給被試原型、原有的畸變模式和基于原型的一些新的畸變模型。要求被試將這些模式分別劃入上述3個(gè)范疇。

結(jié)果：被試對(duì)原型和原有畸變模式分類正確率都為87%左右，對(duì)新的畸變模式的分類較差。該結(jié)果表明，被試在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)形成了某種原型，因而在隨后的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了明顯的遷移效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)二：索爾所和麥卡錫（Solso&McCarthy，1981）的一項(xiàng)關(guān)于虛假記憶（pseudomemory，falsememory）的研究實(shí)驗(yàn)材料：人面畫像結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在測(cè)驗(yàn)階段，被試會(huì)錯(cuò)誤地將沒有見過的原型反應(yīng)為學(xué)習(xí)過的，并且其反應(yīng)的信心度超過那些學(xué)過的畫像。3、特征說特征說認(rèn)為外部刺激在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中，是以各種特征來(lái)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，然后將這些抽取的特征加以合并，再與長(zhǎng)時(shí)記憶中的各種刺激的特征進(jìn)行比較，一旦獲得最佳的匹配，外部刺激就被識(shí)別了。例如：A、G、B等字母。特征包括：水平線、垂直線，大約45°度角的線、曲線等。特征分析說能夠說明對(duì)于模式至關(guān)重要的是那些特征間的關(guān)系。

例如：A.處于兩條大約45°的線在頂部相交，而橫跨的一條水平線與這兩條線都相交。特征說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.來(lái)自神經(jīng)生理學(xué)的證據(jù)1959年開始，休貝爾和威塞爾（Hubel&Wiesel，1959，1963）關(guān)于視覺感受域/感受野的研究他們將微電極植入貓和猴子的視覺皮層中，呈現(xiàn)各種刺激圖形，記錄這些圖形引起單個(gè)神經(jīng)元的沖動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光刺激作用于視網(wǎng)膜上，有些神經(jīng)元發(fā)生沖動(dòng)，有些沒有反應(yīng)，這樣就可以得到視網(wǎng)膜的不同位置與不同神經(jīng)元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。視網(wǎng)膜上與某個(gè)神經(jīng)元相聯(lián)系的區(qū)域，就是這個(gè)神經(jīng)元的感受域/感受野（receptivefield）。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)分不同模式的特征。休貝爾和威塞爾將這些神經(jīng)元稱為特征檢測(cè)器（featuredetector）根據(jù)對(duì)感受域的研究，休貝爾和威塞爾進(jìn)一步將特征檢測(cè)器分為簡(jiǎn)單神經(jīng)元、復(fù)雜神經(jīng)元和超復(fù)雜神經(jīng)元三種水平。簡(jiǎn)單神經(jīng)元簡(jiǎn)單神經(jīng)元簡(jiǎn)單神經(jīng)元簡(jiǎn)單神經(jīng)元簡(jiǎn)單神經(jīng)元簡(jiǎn)單神經(jīng)元復(fù)雜神經(jīng)元復(fù)雜神經(jīng)元超復(fù)雜神經(jīng)元網(wǎng)膜感受器網(wǎng)膜感受器網(wǎng)膜感受器2、Neisser(1964)視覺掃描實(shí)驗(yàn)在呈現(xiàn)的材料中快速的找到靶子字母：Z材料的特點(diǎn)：由直線組成的干擾字背景（如W、V）和由圓形特征組成的干擾字母（如O、G）研究者的假定:

如果被試對(duì)目標(biāo)的再認(rèn)是模板匹配,那么對(duì)兩組材料的掃描速度應(yīng)相等;如果使用特征識(shí)別,那么被試只需要確定某個(gè)字母是否具有曲線特征,就能判斷它是不是靶子字母。此時(shí)，對(duì)材料a的掃描比材料b快。結(jié)果：證明后者。

3、固定網(wǎng)像的研究物體在視網(wǎng)膜上的映像并不是恒定的，它的位置總是在變化著（每秒30-70次）。如果用技術(shù)手段把映像固定在視網(wǎng)膜的確切相同的位置時(shí)，對(duì)物體的知覺就消失了。普理查德（Pritchard，1961）采用一種技術(shù)使刺激圖形在視網(wǎng)膜上成像的位置不因眼球的不隨意運(yùn)動(dòng)而改變，即產(chǎn)生所謂的靜止網(wǎng)膜像（stabilizedimage）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被試對(duì)于圖形的知覺在維持了很短時(shí)間就消失了。有趣的是，這種消失是漸進(jìn)的。從圖中可以看出，無(wú)論消失的部分，還是暫時(shí)留下的部分，都是相對(duì)完整的特征。這說明，知覺的基本單元是特征。Selfridge的“鬼城”模型該模型以特征分析為基礎(chǔ)，將模式識(shí)別過程分為4個(gè)層次，每個(gè)層次都有一些“鬼”來(lái)執(zhí)行某個(gè)特定的任務(wù)，這些層次順序地進(jìn)行工作，最后達(dá)到對(duì)模式的識(shí)別。

映象鬼特征鬼認(rèn)知鬼決策鬼刺激編碼分解為各個(gè)特征檢測(cè)特征鬼選擇叫聲最大的線段、直角等發(fā)現(xiàn)特征喊叫的鬼負(fù)責(zé)的模式在第一層次中，“映像鬼”負(fù)責(zé)對(duì)外部刺激進(jìn)行接受、編碼和形成感覺輸入；然后由第二層次的“特征鬼”進(jìn)行對(duì)感覺信息特征的分解和分析，分別由負(fù)責(zé)某一特征的小鬼報(bào)告?zhèn)魅氲母杏X信息中有無(wú)相應(yīng)的特征；第三層次中的“認(rèn)知鬼”密切監(jiān)視著第二層次中“特征鬼”的反應(yīng)和報(bào)告，每個(gè)“認(rèn)知鬼”只負(fù)責(zé)一個(gè)模式，當(dāng)“特征鬼”所報(bào)告的特征信息符合自己所負(fù)責(zé)的模式時(shí)，就興奮地大叫起來(lái)；當(dāng)然叫聲有大有小，如果對(duì)應(yīng)的特征少，叫聲就小些；相反，叫聲就大些。此時(shí)在第四層次的“決策鬼”根據(jù)各個(gè)“認(rèn)知鬼”的反應(yīng)程度，選擇其中最為興奮、反應(yīng)最為強(qiáng)烈的那個(gè)“認(rèn)知鬼”所負(fù)責(zé)的模式并決定將其作為應(yīng)與識(shí)別的模式。四、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)（structure-superiorityeffect）是一組優(yōu)勢(shì)效應(yīng)的總稱。整體的結(jié)構(gòu)在模式識(shí)別中所起的有利的作用。位于整體結(jié)構(gòu)中的對(duì)象的知覺速度高快于結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密的組織中知覺對(duì)象的知覺速度。

字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)（word-superiorityeffect），指識(shí)別一個(gè)單詞中的字母的正確率高于識(shí)別一個(gè)單獨(dú)的字母；客體優(yōu)勢(shì)效應(yīng)（object-superiorityeffect），指識(shí)別一個(gè)物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)呈現(xiàn)的同一線段；字形優(yōu)勢(shì)效應(yīng)（configural-superiorityeffect），指識(shí)別一個(gè)完整的圖形要優(yōu)于識(shí)別圖形的一部分。這些效應(yīng)都與整體結(jié)構(gòu)有關(guān)，故統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)整體的結(jié)構(gòu)在模式識(shí)別中所起的有利的作用。位于整體結(jié)構(gòu)中的對(duì)象的知覺速度高快于結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密的組織中知覺對(duì)象的知覺速度。1、字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)Reicher(1969)首先在實(shí)驗(yàn)中確定字詞優(yōu)勢(shì)效應(yīng)：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。Reicher用速示器給被試呈現(xiàn)一組刺激材料。材料分為：（1）一個(gè)或兩個(gè)單個(gè)字母（2）一個(gè)或兩個(gè)由4個(gè)字母組成的字詞（3）一個(gè)或兩個(gè)由4個(gè)字母