知觉的信息加工教学

知觉的信息加工

一、知觉的信息加工过程心理学把知觉看作为是人脑对感觉信息的组织和解释，即获得说明感觉信息的意义的过程。这个过程为一系列连续阶段的信息加工，在需要依赖个体已有知觉和经验的同时，还涉及个体主动的和富有选择性的认知建构过程。知觉过程包含有互相联系的几个方面：觉察、辨别和确认过程。觉察是指发现某客观事物信息的存在，但此时还不知道是什么。辨别是指把某事物的属性与另一事物的属性区别开来的过程。确认是指人利用已有的知识经验与当前获得的信息，确定知觉的对象是什么，并给予命名，然后把它纳入到一定范畴。例如，在路边看见一个闪光的东西（觉察），仔细观看它的形状和光亮的表面，并把它与其他事物区分开来（辨别），确认并断定它是一面镜子（确认）。在知觉过程中，人对客观事物的觉察、辨别和确认的阈限值是不一样的。认知心理学中，知觉过程有直接知觉和间接知觉的概念。直接知觉过程是知觉者从环境事物中获得的信息，无须对它们进行反映。间接知觉过程是知觉者利用自己的经验来对环境事物进行反映。直接知觉和间接知觉包含相互联系的两种加工：自下而上加工和自上而下加工。二、自下而上加工和自上而下加工自下而上加工是指由外部事物开始的信息加工，强调感官数据在决定知觉中的地位。一般是从较小的知觉单元进行分析，再转向较大的知觉单元，经过一系列连续阶段的加工而达到对感觉信息的解释。从较低水平的加工到较高水平的加工又称为数据驱动加工(data-drivenprocessing)。自下而上加工的特点是在加工过程中，较低阶段的结果不受较高阶段的影响。自上而下加工是指人在知觉时，运用自己已有的知识经验以及概念，来加工当前信息的过程。例如，在上下文中，对缺失词汇的加工，然后作出解释。再如，去车站接一位不认识的客人，此时对来人的期待，会影响对这位客人的识别和确认。由于是知识经验引导下的知觉加工，是一种较高水平的加工制约较低水平加工的过程，因此又把它称为概念驱动加工(conceptually-drivenprocessing)。概念驱动加工的一个重要特点是，较低阶段的加工输出，受到较高阶段加工输出的影响。自下而上和自上而下加工是两种方向不同的信息加工，两者的相互作用而形成统一的知觉过程。一般来说，在人的知觉活动中，当非感觉信息越多，即所需要的感觉信息越少时，往往是以自上而下的加工为主；相反，当非感觉信息越少，而所需要越多的感觉信息时，往往是以自下而上的加工占优势。如在看图时，许多人都会念成“THECAT”，在图形中，其中的字母看起来既不是“H”，也不是“A”，对每个“词”的中间字母的知觉，既是由它的前后字母决定，也就是自下而上的感官数据加工，同时又由熟知的英语单词，即由自己的知识和概念决定，也就是自上而下的概念加工。输入信息的感觉、知觉组织到辨认和识别的加工过程。当知觉表达来自感觉输入中的信息时，就会发生自下而上的加工。当知觉表达受个人知识经验、动机、期望以及其他精神活动的影响的时候，就会发生自上而下的加工。

三、模式识别理论视知觉的主要目的之一是识别物体，即能辨别和确认环境中的物体，这要通过模式识别来进行。模式识别将感觉信息与长时记忆中的信息进行比较，确定它与长时记忆中的那个项目最为匹配。然而这种匹配过程究竟是如何实现的呢？当代认知心理学提出了几个模式识别的理论模型或假说，分别是模板匹配理论、原型匹配理论、特征匹配理论和结构优势描述理论。（一）模板匹配理论模板匹配理论是模式识别的一种最简单的理论假设，其核心思想是在人的长时记忆中储存着各种各样来自个体生活经历的外部模式的缩小的拷贝或复本，即模板（template），这些模板与现实世界中的刺激模式存在一一对应的关系。当刺激作用于人的感官时，刺激信息得到编码并与长时记忆中储存的模板进行比较和匹配，以确定哪一个模板与刺激模式最为匹配，进而确认该刺激模式与头脑中的该模板相同，最终产生模式识别，使该模式得到解释和进一步的加工。可见，模板匹配理论认为模式识别是刺激模式与头脑中的模板产生最佳匹配的过程。人在模板匹配之前会对刺激信息的外形、大小和方位等特征作某种预处理（preprocessing），预处理包括局部加工操作（localoperation）和标准化的加工操作（normalizingoperation）两个过程，前者是消除刺激中不重要或不具意义的信息的过程，后者是对刺激大小、方位或外形进行调整，使其转化为标准的刺激信息，以产生有效的模式识别的过程。模板匹配预处理模型比较好地说明了当外界刺激模式发生某种变化时，人如何经过对刺激模式的修正，然后再与模板进行比较，仍然实现模式识别的过程。该假设可以大大减少长时记忆中模板的数量。而且，它体现了模式识别包含自下而上加工和自上而下加工两种过程。琳德塞和诺曼（Lindsay&Norman,1977）在模板匹配模型中引入了自上而下加工过程和模板匹配预处理过程，形成了一个较为完整的模板匹配模型。（二）原型匹配理论原型匹配理论是针对板匹配理论的不足提出来的。其核心思想是，在人的长时记忆中储存的是原型（prototype），而不是与外部客观事物一一对应的模板。原型不同于模板，它是人对某类客体的内部表征，即人对某一类别或范畴中的所有个体的概括性表征，反映了某类客体的基本成分或关键性特征，因而是一种心理上的抽象。原型匹配理论认为，过去外部刺激信息是以原型的表征方式存储在长时记忆系统中的，因而人的长时记忆系统中储存着大量的各种事物的原型，而不是某一特定刺激模式的心理备份。在模式识别时，外部刺激信息只需与记忆中的原型比较匹配就能达到模式识别。而由于原型是一种概括性的心理表征，因此，这种比较过程不必要求达到严格的匹配，只需要刺激信息与记忆中的某个原型有近似的匹配，就可以将它纳入该原型代表的范畴或类别，从而使之得到识别。即使同一类别或范畴中的许多个体在外形、大小、方位等方面存在差异，也都可以通过与头脑中的原型相匹配而得到识别。这样，只要存在相应的原型，人也可以识别新异的、不熟悉的刺激模式。模式识别开始于特征分析；然后是结合特征或属性的关系对模式进行解释，如果模式得到完全的解释，就可以将它与长时记忆中的各种原型进行匹配，或把模式归入某个范畴或类别。在这个过程中反应倾向对于刺激特征丢失与分类也起重要作用；当实现了准确的匹配或分类后，模式得到识别并进入记忆系统。还可能得到命名。如果模式不能得到准确的匹配或分类，它可能作为新的模式进入记忆系统并改变原有的有关原型，或者进行再分析、再匹配等。瑞德的这一原型匹配理论模型可以容纳模板匹配理论模型，而且显得更加灵活，弥补了模板匹配模型的某些不足。但原型匹配模型的缺陷在于模型只包含了自下而上加工，而不包含自上而下加工。而有时自上而下加工在知觉过程中的作用更加重要。（三）特征匹配理论特征匹配理论认为，由于模式是由若干元素或成分及其关系特征组成的整体，因此，任何模式都可以分解为诸多属性或特征。各种模式在长时记忆中的编码，既不是各种具体事物的模板，也不是某类事物的原型，而是以模式具有的各种基本特征来表征的。在模式识别的过程中，个体首先对刺激的各种特征或属性进行分析，抽取出刺激模式的有关特征或属性，然后将它们加以综合，再与长时记忆中储存的各种刺激特征进行比较，一旦获得了最佳的匹配，该刺激模式便得到识别。谢夫里奇（O.G.Selfridge）提出的特征分析模型，称为“泛魔”识别模型该模型把模式识别的过程分为不同的层次，每个层次上都有许多执行某种特定任务的“鬼”，不同层次上的“鬼”依次工作，最终实现模式识别。“泛魔”识别模型将模式识别分为4个层次：第一层为“映象鬼”，其功能是对外部刺激信息进行编码，形成刺激模式的映象或表象；第二层为“特征鬼”，其功能是对刺激模式的映象进行分析，将它分解成各种特征。在分析和搜索的过程中，每一种“特征鬼”各司其职，只分析自己负责的那种特征，并马上作出反应，喊出或标记出这种特征存在与否及其数量如何。如英语字母中的垂直线、斜线、水平线、直角、锐角、连续曲线等；第三层为“认知鬼”，其功能是监视和处理来自“特征鬼”的喊叫信号，从“特征鬼”的反应中搜寻自己负责的某个模式的有关特征，每个“认知鬼”只负责一个模式，一旦发现了该模式的有关特征，它就会喊叫，发现的有关特征越多，其喊叫声越大；第四层是“决策鬼”，其功能是倾听所有“认知鬼”的喊叫声，选择喊叫声最大的“认知鬼”所负责的模式作为要识别的模式，完成模式识别。模式识别的特征匹配理论只对部分模式识别过程作出了较好的解释，因为它关注的只是模式识别的一部分，即自下而上的加工部分，而忽略了基于背景信息和个体的主观期待等的自上而下的加工过程。如对于中央的刺激信息，如果从上往下观察，它看起来是字母“B”；但如果从左往右看，它看起来是数字“13”。在这种情况下，模式识别更多地受背景信息的影响，而不是特征匹配理论所强调的特征的影响。（四）结构优势描述理论人在模式识别时，由于刺激模式一般不是孤立地出现，总是处于与其他刺激模式的相互联系中。模式识别与其所处的环境信息有密切联系。模式识别过程中的这种自上而下加工的作用越来越受到研究者的重视。个体识别一个字词中的字母比识别一个单独呈现的同一字母的正确率要高，这种现象称之为字词优势效应（worldsuperiorityeffect）；个体对字母的组成线段的识别优于对单独的该线段的识别，这种现象称为字母优势效应。“马