知覺-認知心理學

知覺一、知覺的概念和理論二、知覺的信息加工過程三、模式識別四、結構優(yōu)勢效應一、知覺的概念和理論1、知覺的概念2、兩種對立的知覺理論

假設考驗說刺激物說1、知覺的概念思考:普通心理學對知覺是怎樣界定的?

知覺是人腦對客觀事物的各種屬性、各個部分及其相互關系的綜合的、整體的反映。

認知心理學所理解的知覺

知覺是將感覺信息組成有意義的對象，即在已貯存的知覺知識經(jīng)驗的參與下，理解當前刺激的意義。簡言之，知覺就是對刺激意義的理解，這種刺激意義的理解（獲得）就是當前刺激和已貯存的知識經(jīng)驗相互作用的結果。

Warren等（1970）的音素恢復效應實驗實驗時：讓不同的被試分別聽一個不同的句子，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)實驗結果聽第一個句子的被試傾向于將缺失字母（即＊eel）的詞聽成wheel；聽第二個句子的被試則會聽成heel；聽第三個句子的被試會聽成peel；聽第四個句子的被試會聽成meal。2、兩種對立的知覺理論（1）假設考驗說人通過接收信息、形成和考驗假設，再接收或搜尋信息，再考驗假設，直至驗證某個假設，從而對感覺刺激作出正確解釋。雙關圖證據(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)，否認已有知識經(jīng)驗的作用。其著名代表人Gibson認為，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應的知覺經(jīng)驗，根本不需要在過去經(jīng)驗基礎上形成假設并進行考驗。*20證據(jù)支持該理論的證據(jù)：人的深度知覺來自于物體本身的結構級差。即物體距離近的部分紋理細密、細節(jié)清晰，距離遠的部分紋理粗大、細節(jié)模糊，這成為人們判斷深度的直接依據(jù)。如：*23【視崖實驗】*24二、知覺的信息加工過程

1、自下而上加工（數(shù)據(jù)驅(qū)動加工）和自上而下加工（概念驅(qū)動加工)

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，通常是說先對較小的知覺單元進行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺單元，經(jīng)過一系列連續(xù)階段的加工而達到對感覺刺激的解釋。

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、低階段的結果，不受高階段影響。自上而下加工（Top-Downprocessing）

是由有關知覺對象的一般知識開始的加工。由此可以形成期望或?qū)χX對象的假設。這種期望或假設制約著加工的所有的階段或水平，從而調(diào)整特征覺察器引導對細節(jié)的注意等。例子：

教育信息技術學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、對組成單詞理解其意義；4、對不能組成的單詞，則返回最初階段重復加工，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知心理學的一個基本觀點：人已有的知識和知識結構對當前的認知活動具有決定性作用。實驗研究Tulving,Mandler&Baumal(1964)在字詞識別實驗中，通過改變刺激呈現(xiàn)時間來研究自下而上加工，而通過改變作為上下文的字詞的數(shù)目來研究自上而下加工。刺激材料一些句子，如：Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder.每個句子的最后一個字為要識別的靶子詞，在這之前的字詞即為上下文。刺激材料類型無上下文

disorder4字上下文

filledwithdirtanddisorder8字上下文

Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder靶子呈現(xiàn)時間：從0到140ms，梯度為20ms。結果表明隨著呈現(xiàn)時間增加，靶子詞的正確識別率都逐步提高；有上下文的靶子詞的正確識別率均高于無上下文的（甚至沒有靶子詞時，在有上下文的條件下，被試還可以正確猜出一些靶子詞）。較長的刺激呈現(xiàn)時間更有利于無上下文的靶子詞的識別，而上下文的作用這時卻減弱。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？幾個拼塊相互拼接，在嘗試錯誤中不斷嘗試。接下來，這回大致有個整體的輪廓了，可以預測所要描述的是一個什么樣的圖案，這回，根據(jù)已有的這方面知識，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，一個大的字母“Ｈ”可由一些小的字母“Ｓ”構成。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。

對于一個客體，是先知覺其各部分，進而再知覺整體，還是先知覺整體，再由此知覺其各部分?實驗過程實驗采用Ｓtroop作業(yè)的一種變式－視聽干涉。先呈現(xiàn)一個視覺刺激，持續(xù)80ms，在視覺刺激開始呈現(xiàn)后40ms，被試通過耳機可以聽到H或S的讀音，按鍵作出相應的反應，記錄其反應時。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系（1）一致：被試聽到的和看到的字母相同；（2）無關：被試聽到某個字母，但看到的是長方形；（3）沖突：被試聽到的是一個字母，而看到的是另一個字母。實驗結果結果表明當視覺的總體特征（大字母）與聽覺刺激相一致時，聽覺辨別的速度加快；當視覺的總體特征不同于聽覺刺激時，聽見辨別就會受到干涉，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、模式識別1、模式識別概述2、模式識別過程3、模式識別理論1、模式識別概述模式是指由若干元素或成分按一定關系形成的某種刺激結構，也可以說模式是刺激的組合。模式識別（PatternRecognition)是感覺信息與長時記憶中的有關信息進行比較，再決定它與長時記憶中哪個項目有著最佳匹配。二、模式識別過程

分析比較決策三、模式識別理論1、模板說2、原型說3、特征說1、模板說（1）在人的長時記憶中，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本。這些袖珍復本即稱作模板（Template),它們與外部的模式有一對一的對應關系。（2）刺激信息得到編碼并與已貯存的各種模板進行比較，然后作出決定，看哪一個模板與刺激有最佳的匹配，就把這個刺激確認為與那個模板相同。（3）模式就得到識別了。模板說存在的證據(jù)Phillips(1974)讓被試判斷兩個先后呈現(xiàn)棋局模式的異同，兩個模式的空間關系有兩種情況（1）重疊：兩個模式在同一位置上出現(xiàn)；（2）位移：第二個模式相對于第一個模式做水平方向的位移。結果：當兩個模式呈現(xiàn)的時間間隔短于300毫秒時，重疊條件的正確率高于位移條件，但是當時間間隔長于600毫秒時，出現(xiàn)相反的結果.這說明，在視覺儲存的時間內(nèi)，兩個模式的空間重疊是有利于識別的，也就是說模板匹配在模式識別中是起作用的。條形碼分為4個部分：

1-3位：國家代碼（由國際上分配，690--695都是中國的代碼）；

4-8位：生產(chǎn)廠商代碼，由廠商申請，國家分配；

9-12位：廠內(nèi)商品代碼，由廠商自行確定；

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

模板的現(xiàn)實應用模板說的修改

在模板匹配模型增加了一個預加工過程，即在模式識別的初期階段，在匹配之前，將刺激的外形、大小或方位等加以調(diào)整，使之標準化。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.模板匹配理論認為，人的長時記憶中如果沒有預先儲存相當多的模板，人就無法完成模式識別，這就要求人要在頭腦中儲存很多模板，這樣會給記憶帶來沉重的負擔，也使模式識別靈活性降低；2.模板匹配理論無法解釋人有時能迅速地識別一個新的、不熟悉的事物；因此，模板說不能完全解釋人的模式識別過程，只能充當識別過程中的一個方面或一個環(huán)節(jié)。原型說是基于模板說的不足基礎上提出的。原型說認為在記憶中存儲的信息是以原型(Prototype)的形式存在的。模式識別就是要確定一個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，帶著兩個翅膀的長筒可以作為飛機的原型。2、原型說實驗一，Posner(1967)利用9個點構成幾種基本模式，如三角形、字母M或F以及隨機點模式（下圖），這些基本模式被當作原型，然后對某些點加以移動構成四個畸變圖式。原型畸變的三角形原型說的實驗證據(jù)第一步：要求被試看其中三種原型的畸變模型，并將每個畸變模式劃入某個范疇（原型），即要求被試將每個原型的4個畸變模型歸為一類，每次歸類操作給予反饋。此階段不給被試看原型。(學習階段)

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個范疇。

結果：被試對原型和原有畸變模式分類正確率都為87%左右，對新的畸變模式的分類較差。該結果表明，被試在學習實驗中已經(jīng)形成了某種原型，因而在隨后的實驗中產(chǎn)生了明顯的遷移效應。實驗二：索爾所和麥卡錫（Solso&McCarthy，1981）的一項關于虛假記憶（pseudomemory，falsememory）的研究實驗材料：人面畫像結果發(fā)現(xiàn)，在測驗階段，被試會錯誤地將沒有見過的原型反應為學習過的，并且其反應的信心度超過那些學過的畫像。3、特征說特征說認為外部刺激在人的長時記憶中，是以各種特征來表征的，在模式識別過程中，首先要對刺激的特征進行分析，然后將這些抽取的特征加以合并，再與長時記憶中的各種刺激的特征進行比較，一旦獲得最佳的匹配，外部刺激就被識別了。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于模式至關重要的是那些特征間的關系。

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。特征說的實驗證據(jù)1.來自神經(jīng)生理學的證據(jù)1959年開始，休貝爾和威塞爾（Hubel&Wiesel，1959，1963）關于視覺感受域/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神經(jīng)元的沖動。研究發(fā)現(xiàn)，當光刺激作用于視網(wǎng)膜上，有些神經(jīng)元發(fā)生沖動，有些沒有反應，這樣就可以得到視網(wǎng)膜的不同位置與不同神經(jīng)元的對應關系。視網(wǎng)膜上與某個神經(jīng)元相聯(lián)系的區(qū)域，就是這個神經(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)元稱為特征檢測器（featuredetector）根據(jù)對感受域的研究，休貝爾和威塞爾進一步將特征檢測器分為簡單神經(jīng)元、復雜神經(jīng)元和超復雜神經(jīng)元三種水平。簡單神經(jīng)元簡單神經(jīng)元簡單神經(jīng)元簡單神經(jīng)元簡單神經(jīng)元簡單神經(jīng)元復雜神經(jīng)元復雜神經(jīng)元超復雜神經(jīng)元網(wǎng)膜感受器網(wǎng)膜感受器網(wǎng)膜感受器2、Neisser(1964)視覺掃描實驗在呈現(xiàn)的材料中快速的找到靶子字母：Z材料的特點：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:

如果被試對目標的再認是模板匹配,那么對兩組材料的掃描速度應相等;如果使用特征識別,那么被試只需要確定某個字母是否具有曲線特征,就能判斷它是不是靶子字母。此時，對材料a的掃描比材料b快。結果：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）。如果用技術手段把映像固定在視網(wǎng)膜的確切相同的位置時，對物體的知覺就消失了。普理查德（Pritchard，1961）采用一種技術使刺激圖形在視網(wǎng)膜上成像的位置不因眼球的不隨意運動而改變，即產(chǎn)生所謂的靜止網(wǎng)膜像（stabilizedimage）。結果發(fā)現(xiàn)，被試對于圖形的知覺在維持了很短時間就消失了。有趣的是，這種消失是漸進的。從圖中可以看出，無論消失的部分，還是暫時留下的部分，都是相對完整的特征。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，將模式識別過程分為4個層次，每個層次都有一些“鬼”來執(zhí)行某個特定的任務，這些層次順序地進行工作，最后達到對模式的識別。

映象鬼特征鬼認知鬼決策鬼刺激編碼分解為各個特征檢測特征鬼選擇叫聲最大的線段、直角等發(fā)現(xiàn)特征喊叫的鬼負責的模式在第一層次中，“映像鬼”負責對外部刺激進行接受、編碼和形成感覺輸入；然后由第二層次的“特征鬼”進行對感覺信息特征的分解和分析，分別由負責某一特征的小鬼報告?zhèn)魅氲母杏X信息中有無相應的特征；第三層次中的“認知鬼”密切監(jiān)視著第二層次中“特征鬼”的反應和報告，每個“認知鬼”只負責一個模式，當“特征鬼”所報告的特征信息符合自己所負責的模式時，就興奮地大叫起來；當然叫聲有大有小，如果對應的特征少，叫聲就小些；相反，叫聲就大些。此時在第四層次的“決策鬼”根據(jù)各個“認知鬼”的反應程度，選擇其中最為興奮、反應最為強烈的那個“認知鬼”所負責的模式并決定將其作為應與識別的模式。四、結構優(yōu)勢效應結構優(yōu)勢效應（structure-superiorityeffect）是一組優(yōu)勢效應的總稱。整體的結構在模式識別中所起的有利的作用。位于整體結構中的對象的知覺速度高快于結構不嚴密的組織中知覺對象的知覺速度。

字詞優(yōu)勢效應（word-superiorityeffect），指識別一個單詞中的字母的正確率高于識別一個單獨的字母；客體優(yōu)勢效應（object-superiorityeffect），指識別一個物體圖形中的線段要優(yōu)于識別結構不嚴的圖形中的同一線段或單獨呈現(xiàn)的同一線段；字形優(yōu)勢效應（configural-superiorityeffect），指識別一個完整的圖形要優(yōu)于識別圖形的一部分。這些效應都與整體結構有關，故統(tǒng)稱為結構優(yōu)勢效應。結構優(yōu)勢效應整體的結構在模式識別中所起的有利的作用。位于整體結構中的對象的知覺速度高快于結構不嚴密的組織中知覺對象的知覺速度。1、字詞優(yōu)勢效應Reicher(1969)首先在實驗中確定字詞優(yōu)勢效應：識別一個字詞中的字母的正確率要高于識別一個單獨的同一字母。Reicher用速示器給被試呈現(xiàn)一組刺激材料。材料分為：（1）一個或兩個單個字母（2）一個或兩個由4個字母組成的字詞（3）一個或兩個由4個字母