認(rèn)知心理學(xué)第二章課件

認(rèn)知心理學(xué)第二章課件第1頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)研究關(guān)于知覺的理解：1、知覺是在刺激作用下即刻產(chǎn)生的，而且似乎是自動(dòng)的；2、人們常常意識(shí)不到知覺的過程；3、某些空間特性的知覺受先天制約，不依賴于過去的經(jīng)驗(yàn)或者學(xué)習(xí)；4、某些幾何錯(cuò)覺甚至不依賴于人掌握的有關(guān)概念。第一節(jié)知覺信息與知覺過程2第2頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3第3頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4第4頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5第5頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6第6頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前關(guān)于知覺概念的理解：

知覺是感覺信息的組織與解釋，即獲得感覺信息意義的過程。

7第7頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，知覺既具有直接的特點(diǎn)，也有間接的性質(zhì)。知覺與人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)密不可分。

Warren等(1970年)的音素恢復(fù)實(shí)驗(yàn)證明了該觀點(diǎn)。Miller和Isard的實(shí)驗(yàn)也證明了已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)在知覺中的作用。一、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)在知覺中的作用8第8頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1、假設(shè)考驗(yàn)說過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)主要是以假設(shè)、期望或圖式的形式在知覺中起作用的。人在知覺時(shí)接收感覺輸入，在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，形成關(guān)于當(dāng)前的刺激是什么，或者激活一定的知識(shí)單元而形成對(duì)某種客體的期望。知覺是在這些假設(shè)、期望等的引導(dǎo)和規(guī)劃下進(jìn)行的。

知覺是一種包含假設(shè)考驗(yàn)的構(gòu)造過程。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)感覺刺激作出正確的解釋。

二、兩種對(duì)立的知覺理論9第9頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2、刺激物說刺激物說與假設(shè)考驗(yàn)說相反，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(1950，1966，1979)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)。

10第10頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

Gibson的理論也稱為直接知覺理論，Helmholtz與Bruner，Gregory及Neisser等理論家的理論稱為結(jié)構(gòu)主義知覺理論(知覺的間接理論)。11第11頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月知覺的直接理論知覺的間接理論（結(jié)構(gòu)主義加工理論）特征：無(wú)內(nèi)部表征參與；受自下而上加工驅(qū)動(dòng)特征：依賴于內(nèi)部過程；既受自上而下又受自下而上加工驅(qū)動(dòng)理論假設(shè)：1、刺激眼睛的光線模式是一個(gè)光學(xué)分布，這種結(jié)構(gòu)性的光線包含來(lái)自環(huán)境中的所有投射到眼睛的視覺信息。2、這種光學(xué)分布提供關(guān)于空間中目標(biāo)分布特征的明確的或恒定的信息。這種信息存在多種形式，包括結(jié)構(gòu)級(jí)差、光流模式和功能承受性。3、知覺是在很少或沒有信息加工的情況下，通過共振直接從光學(xué)分布中提取各種豐富信息。理論假設(shè)：1、知覺是一個(gè)積極的和構(gòu)建的過程，它在某種程度上要多于感覺的直接登記……其他事件會(huì)切入到刺激和經(jīng)驗(yàn)之中來(lái)。2、知覺并不是由刺激輸入直接引起的，而是所呈現(xiàn)刺激與內(nèi)部假設(shè)、期望、知識(shí)以及動(dòng)機(jī)和情緒因素交互作用的終極產(chǎn)品。3、知覺有時(shí)可受到不正確的假設(shè)和期望的影響。因而知覺也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。優(yōu)點(diǎn)：1、哲學(xué)層面的某種重要性。既強(qiáng)調(diào)有機(jī)體又重視環(huán)境。2、Gibson顯示視覺刺激所提供的信息比預(yù)想的要多。3、結(jié)構(gòu)主義理論家所完成的人為實(shí)驗(yàn)研究并不一定能推翻Gibson的理論。弱點(diǎn)：1、知覺中所涉及的過程比Gibson所預(yù)料的更加復(fù)雜。2、Gibson的理論范式并不能有效地解釋知覺的所有特征。3、研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)知覺涉及記憶和內(nèi)部表征加工過程。優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)致了眾多有趣知覺現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，而結(jié)構(gòu)主義理論家的假設(shè)就可能存在于這些現(xiàn)象之中。弱點(diǎn)：1、環(huán)境提供的信息比結(jié)構(gòu)主義理論家的假設(shè)要多得多豐富得多。2、結(jié)構(gòu)主義理論家所完成的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)和演示都使用了人工或非自然刺激。3、不能很清楚觀察者將形成什么樣的假設(shè)。4、沒有對(duì)大多數(shù)視錯(cuò)覺提供令人滿意的解釋。12第12頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三、知覺加工

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，知覺就是對(duì)感覺信息（刺激信息）進(jìn)行加工，在過去知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的參與下，通過信息加工過程而實(shí)現(xiàn)對(duì)刺激信息意義的理解。這種加工過程有兩種：1、自上而下和自下而上加工

自下而上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。自上而下加工是由有關(guān)知覺對(duì)象的一般知識(shí)開始的加工。

2、整體加工和局部加工

整體加工是指對(duì)于一個(gè)刺激客體，先知覺其整體，然后再知覺各部分的加工方式。局部加工是指對(duì)于一個(gè)刺激客體，先知覺其各部分，進(jìn)而再知覺整體的加工方式。

13第13頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月知覺四種加工方式之間的關(guān)系

1、一般都承認(rèn)，在良好的知覺條件下，知覺主要是自下而上的加工，而隨著條件惡化，自上而下加工的參與也將逐漸增多。

2、知覺加工過程中存在總體特征優(yōu)先現(xiàn)象。即在知覺加工的過程中，總體加工快于局部特征加工。而且當(dāng)人們注意局部特征時(shí)，也不能不先知覺刺激對(duì)象的總體特征。

當(dāng)小字母達(dá)到8度視角時(shí)，它比總體特征（大字母）更易識(shí)別。由此可以得出結(jié)論：有著最佳大小的對(duì)象首先被加工。14第14頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月15第15頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月16第16頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、模式識(shí)別概述二、模式識(shí)別的理論（一）模板說（二）原型說（三）特征說第二節(jié)模式識(shí)別17第17頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Stroop效應(yīng)

1935年Stroop設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用的刺激材料在顏色和意義上相矛盾，例如用藍(lán)色寫成的“紅”字，實(shí)驗(yàn)并不要求被試念出這個(gè)字，而是要求被試說出字的顏色即藍(lán)色，結(jié)果被試的反應(yīng)時(shí)比字色一致的反應(yīng)時(shí)要長(zhǎng)些。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明字色矛盾時(shí)認(rèn)知過程受到干擾，即被試在報(bào)告字的顏色時(shí)受到了字的意義的干擾。18第18頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一、模式識(shí)別概述

（一）模式與模式識(shí)別

模式（pattern）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)（也叫刺激的組合）。模式識(shí)別（patternrecognition）是指人們運(yùn)用記憶中已經(jīng)儲(chǔ)存的信息，對(duì)當(dāng)前出現(xiàn)的刺激模式作出有效解釋的過程。

（二）模式識(shí)別的種類

按感覺通道的性質(zhì)劃分：視覺、聽覺、嗅覺等。按模式本身的特點(diǎn)劃分：物體及圖像的識(shí)別、表情識(shí)別和語(yǔ)言識(shí)別等。

（三）模式識(shí)別的意義

模式識(shí)別是動(dòng)物和人的基本能力之一，在動(dòng)物和人類的生活中具有重要作用。模式識(shí)別是人的一種基本的認(rèn)知能力或智能，在人的各種活動(dòng)中都有重要的作用。19第19頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）知覺和模式識(shí)別的關(guān)系

人們對(duì)一個(gè)熟悉的事物的重新知覺，稱為識(shí)別（或再認(rèn)）。在認(rèn)知心理學(xué)中這兩個(gè)概念常常通用。

從研究范圍看，二者仍有區(qū)別：知覺心理學(xué)的研究范圍很廣（空間知覺、時(shí)間知覺、運(yùn)動(dòng)知覺），而模式識(shí)別主要是研究對(duì)各種刺激模式的知覺，尤其是視覺刺激模式的知覺。

（五）模式識(shí)別的階段或過程

感覺登記；知覺分析與綜合；語(yǔ)意分析與綜合；決策與核證。(下頁(yè)圖示)

（六）人類模式識(shí)別的特點(diǎn)

復(fù)雜性；適應(yīng)性；學(xué)習(xí)性；語(yǔ)言的作用。20第20頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月21第21頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、模式識(shí)別的理論

模式識(shí)別可看作一個(gè)典型的知覺過程，它依賴于人已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。一般說來(lái)，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。

那么，匹配過程又是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?認(rèn)知心理學(xué)提出了模板說(模板匹配模型)、原型說(原型匹配模型)和特征說(特征分析模型)等理論進(jìn)行說明。22第22頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）模板說

模板說的核心思想是認(rèn)為在人的長(zhǎng)時(shí)記憶中，貯存著許多各式各樣的在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；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。23第23頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月24第24頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月模板說是一個(gè)簡(jiǎn)單的模型。它的基本思想就是刺激與模板匹配，而且這種匹配要求兩者有最大程度的重疊。這種形式的匹配被稱為模板式匹配。25第25頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月模板說面臨著兩大困難：

1、人有大腦中到底貯存有多少模板，這些模板的檢索方式與速度如何？

2、大腦中的模板與客觀事物很難呈一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，那么，對(duì)于一個(gè)客觀事物來(lái)說，無(wú)法確定模板的數(shù)量及其變式。26第26頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）原型說

原型說是針對(duì)模板說的不足而提出來(lái)的。其突出特點(diǎn)是：認(rèn)為在記憶中貯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)。原型不是某一個(gè)特定模式的內(nèi)部復(fù)本。它被看作一類客體的內(nèi)部表征，即一個(gè)類別或范疇的所有個(gè)體的概括表征。這種原型反映一類客體具有的基本特征。因此，在模式識(shí)別的過程中，外部刺激只需與原型進(jìn)行比較并達(dá)到近似的匹配即可。當(dāng)刺激與某一原形有著最近似的匹配，即可得到識(shí)別。

27第27頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該模型認(rèn)為：模式識(shí)別的基本過程就是通過將當(dāng)前刺激與記憶中的有關(guān)原型進(jìn)行匹配，從而獲得當(dāng)前刺激意義的過程。原型不是事物的復(fù)本，而是事物概括性特征及其關(guān)系。28第28頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原型匹配模型29第29頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）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，也即抽取刺激的有關(guān)特征，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。

30第30頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

特征說認(rèn)為，模式可以分解為諸特征，特征和特征分析在模式識(shí)別中起著關(guān)鍵作用。特征與模板、原型都不相同。31第31頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月字母識(shí)別實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)目標(biāo)字母與矩陣中字母很相似時(shí)，從矩陣中識(shí)別目標(biāo)字母所需要的時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，反之則減短。這說明，在模式識(shí)別過程中，相似性特征加工具有心理真實(shí)性，即特征說具有心理真實(shí)性。32第32頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月33第33頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

Mayzner是通過速示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)得出上表的。在實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)字母分別在12、14、16、18和20ms的呈現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)呈現(xiàn)50次，每個(gè)字母總呈現(xiàn)的次數(shù)為250。

該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)結(jié)果：

1、字母呈現(xiàn)的時(shí)間越長(zhǎng)，被試正確辨認(rèn)的次數(shù)就越多。

2、兩個(gè)字母特征越相似，被混淆的次數(shù)就越多。例如高相似字母O和C,被混淆次數(shù)為42次，C和D為44次。低相似字母如C與W,相互混淆的次數(shù)為0次。34第34頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月謝夫里奇（Selfridge，1959)提出的“鬼城”(Pandemonium)。這個(gè)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?！肮沓恰蹦Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)見圖。從圖中可以看出，第一個(gè)層次是由“映象鬼”對(duì)外部刺激進(jìn)行編碼，形成刺激的映象。35第35頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月36第36頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月然后由第二個(gè)層次的“特征鬼”對(duì)刺激的映象進(jìn)行分析，即將它分解為各種特征；在分析過程中，每個(gè)特征鬼的功能是專一的，只尋找它負(fù)責(zé)的那一種特征，如字母的垂直線、水平線、直角等，并且需要就刺激是否具有相應(yīng)的特征及其數(shù)量作出明確的報(bào)告。37第37頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三個(gè)層次的“認(rèn)知鬼”始終監(jiān)視各種特征鬼的反應(yīng)，每個(gè)認(rèn)知鬼各負(fù)責(zé)一個(gè)模式(字母)，它們都從特征鬼的反應(yīng)中尋找各自負(fù)責(zé)的那個(gè)模式的有關(guān)特征，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)的特征時(shí)，它們就會(huì)喊叫，發(fā)現(xiàn)的特征愈多，喊叫聲也愈大。最后，“決策鬼”(第四個(gè)層次)根據(jù)這些認(rèn)知鬼的喊叫，選擇喊叫聲最大的那個(gè)認(rèn)知鬼所負(fù)責(zé)的模式，作為所要識(shí)別的模式。38第38頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如，在識(shí)別字母時(shí)，首先由映象鬼分別報(bào)告所具有的一條垂直線，兩條水平線，一條斜線，一條不連續(xù)的曲線和3個(gè)直角。這時(shí)一直注視特征鬼工作的許多認(rèn)知鬼開始尋找與自己有關(guān)的特征，其中P、D和R三個(gè)鬼都會(huì)喊叫，然而只有R鬼的叫喊聲最大，因?yàn)镽鬼的全部特征與前面所有特征鬼的反應(yīng)完全符合，而P鬼和D鬼則有與之不相符合的特征，所以決策鬼就判定R為所要識(shí)別的模式。39第39頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）拓?fù)鋵W(xué)理論

基本觀點(diǎn)：在視覺處理的早期階段，人的視覺系統(tǒng)首先檢測(cè)圖形的拓?fù)湫再|(zhì)，它對(duì)圖形的大范圍拓?fù)湫再|(zhì)敏感，而對(duì)圖形的局部幾何性質(zhì)不敏感。

圖形的拓?fù)湫再|(zhì)是指在拓?fù)渥儞Q下圖形保持不變的性質(zhì)和關(guān)系。如連通性、封閉性、洞都是典型的拓?fù)湫再|(zhì)，而大小、角度、平行性等幾何性質(zhì)則不是拓?fù)湫再|(zhì)。40第40頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月41第41頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（五）視覺計(jì)算理論

視覺計(jì)算理論由馬爾提出。理論：視覺世界是由一些均勻的具有反射功能的表面所組成的，這些表面由于照明條件、表面的反射率、表面的幾何學(xué)特性和表面與觀察點(diǎn)的方向與距離的變化而產(chǎn)生強(qiáng)度的變化。

視覺形成具有三個(gè)階段：二維要素圖、2.5維要素圖、三維模型表征。42第42頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（六）成分識(shí)別理論

成分識(shí)別理論（RBC理論）由比德曼提出。該理論假定，一個(gè)物體的二維視圖是由一些簡(jiǎn)單的成分（幾何離子）組成的，這些幾何離子按不同的關(guān)系彼此聯(lián)合起來(lái)，組成各種不同的物體。43第43頁(yè)，課件共49頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)

知覺是個(gè)體對(duì)當(dāng)前