知觉-认知心理学

知觉一、知觉的概念和理论二、知觉的信息加工过程三、模式识别四、结构优势效应一、知觉的概念和理论1、知觉的概念2、两种对立的知觉理论

假设考验说刺激物说1、知觉的概念思考:普通心理学对知觉是怎样界定的?

知觉是人脑对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的、整体的反映。

认知心理学所理解的知觉

知觉是将感觉信息组成有意义的对象，即在已贮存的知觉知识经验的参与下，理解当前刺激的意义。简言之，知觉就是对刺激意义的理解，这种刺激意义的理解（获得）就是当前刺激和已贮存的知识经验相互作用的结果。

Warren等（1970）的音素恢复效应实验实验时：让不同的被试分别听一个不同的句子，如：Itwasfoundthatthe＊eelwasontheaxle.Itwasfoundthatthe＊eelwasontheshoe.Itwasfoundthatthe＊eelwasontheorange.Itwasfoundthatthe＊eelwasonthetable.*表示该位置的字母告缺失。被试通常将有缺失的字母听成有意义的词。(wheel-车轮;heel-足跟;peel-果皮;meal-饭菜)实验结果听第一个句子的被试倾向于将缺失字母（即＊eel）的词听成wheel；听第二个句子的被试则会听成heel；听第三个句子的被试会听成peel；听第四个句子的被试会听成meal。2、两种对立的知觉理论（1）假设考验说人通过接收信息、形成和考验假设，再接收或搜寻信息，再考验假设，直至验证某个假设，从而对感觉刺激作出正确解释。双关图证据（2）刺激物说(直接理论）刺激物说主张知觉只具有直接性质，否认已有知识经验的作用。其著名代表人Gibson认为，自然界的刺激是完整的，可以提供非常丰富的信息，人完全可以利用这些信息，直接产生与作用于感官的刺激相对应的知觉经验，根本不需要在过去经验基础上形成假设并进行考验。*20证据支持该理论的证据：人的深度知觉来自于物体本身的结构级差。即物体距离近的部分纹理细密、细节清晰，距离远的部分纹理粗大、细节模糊，这成为人们判断深度的直接依据。如：*23【视崖实验】*24二、知觉的信息加工过程

1、自下而上加工（数据驱动加工）和自上而下加工（概念驱动加工)

2、整体加工和局部加工1、自下而上加工和自上而下加工自下而上加工（Bottom－upProcessing）指由外部刺激开始的加工，通常是说先对较小的知觉单元进行分析，然后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刺激的解释。

自下而上加工1、从视觉输入开始以视觉的再现结束。2、视觉输入传递顺序，分为高低阶段。3、低阶段依赖视觉输入；高阶段产生知觉再现。4、低阶段的结果，不受高阶段影响。自上而下加工（Top-Downprocessing）

是由有关知觉对象的一般知识开始的加工。由此可以形成期望或对知觉对象的假设。这种期望或假设制约着加工的所有的阶段或水平，从而调整特征觉察器引导对细节的注意等。例子：

教育信息技术学院信息自上而下加工1、输入图形为字母串；2、将字母串与单词比较，从而确定单词的意义。3、对组成单词理解其意义；4、对不能组成的单词，则返回最初阶段重复加工，直到将字母串全部组成单词。图形知觉中的自上而下的加工认知心理学的一个基本观点：人已有的知识和知识结构对当前的认知活动具有决定性作用。实验研究Tulving,Mandler&Baumal(1964)在字词识别实验中，通过改变刺激呈现时间来研究自下而上加工，而通过改变作为上下文的字词的数目来研究自上而下加工。刺激材料一些句子，如：Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder.每个句子的最后一个字为要识别的靶子词，在这之前的字词即为上下文。刺激材料类型无上下文

disorder4字上下文

filledwithdirtanddisorder8字上下文

Thehugeslumwasfilledwithdirtanddisorder靶子呈现时间：从0到140ms，梯度为20ms。结果表明随着呈现时间增加，靶子词的正确识别率都逐步提高；有上下文的靶子词的正确识别率均高于无上下文的（甚至没有靶子词时，在有上下文的条件下，被试还可以正确猜出一些靶子词）。较长的刺激呈现时间更有利于无上下文的靶子词的识别，而上下文的作用这时却减弱。自上而下加工和自下而上加工的交互作用试想一下拼图游戏：最初阶段，只有一些拼块的形状和颜色配合逐步地思考拼到哪里？几个拼块相互拼接，在尝试错误中不断尝试。接下来，这回大致有个整体的轮廓了，可以预测所要描述的是一个什么样的图案，这回，根据已有的这方面知识，开始寻找可以拼的拼块。121314AC2、整体加工和局部加工Navon(1977)区分总体特征（GlobalFeature)和局部特征，前者可看作整体，后者可看作部分。例如，一个大的字母“Ｈ”可由一些小的字母“Ｓ”构成。这样，大的字母“Ｈ”就是整体或总体特征，小的字母“Ｓ”就是部分或局部特征。

对于一个客体，是先知觉其各部分，进而再知觉整体，还是先知觉整体，再由此知觉其各部分?实验过程实验采用Ｓtroop作业的一种变式－视听干涉。先呈现一个视觉刺激，持续80ms，在视觉刺激开始呈现后40ms，被试通过耳机可以听到H或S的读音，按键作出相应的反应，记录其反应时。被试要始终注视视觉刺激，视听两种刺激的作用有40ms的重叠。听觉刺激和视觉刺激的关系（1）一致：被试听到的和看到的字母相同；（2）无关：被试听到某个字母，但看到的是长方形；（3）冲突：被试听到的是一个字母，而看到的是另一个字母。实验结果结果表明当视觉的总体特征（大字母）与听觉刺激相一致时，听觉辨别的速度加快；当视觉的总体特征不同于听觉刺激时，听见辨别就会受到干涉，速度就变慢了；但是，听觉辨别的速度不受局部特征（小字母）的影响。三、模式识别1、模式识别概述2、模式识别过程3、模式识别理论1、模式识别概述模式是指由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。模式识别（PatternRecognition)是感觉信息与长时记忆中的有关信息进行比较，再决定它与长时记忆中哪个项目有着最佳匹配。二、模式识别过程

分析比较决策三、模式识别理论1、模板说2、原型说3、特征说1、模板说（1）在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的过去生活中形成的外部模式的袖珍复本。这些袖珍复本即称作模板（Template),它们与外部的模式有一对一的对应关系。（2）刺激信息得到编码并与已贮存的各种模板进行比较，然后作出决定，看哪一个模板与刺激有最佳的匹配，就把这个刺激确认为与那个模板相同。（3）模式就得到识别了。模板说存在的证据Phillips(1974)让被试判断两个先后呈现棋局模式的异同，两个模式的空间关系有两种情况（1）重叠：两个模式在同一位置上出现；（2）位移：第二个模式相对于第一个模式做水平方向的位移。结果：当两个模式呈现的时间间隔短于300毫秒时，重叠条件的正确率高于位移条件，但是当时间间隔长于600毫秒时，出现相反的结果.这说明，在视觉储存的时间内，两个模式的空间重叠是有利于识别的，也就是说模板匹配在模式识别中是起作用的。条形码分为4个部分：

1-3位：国家代码（由国际上分配，690--695都是中国的代码）；

4-8位：生产厂商代码，由厂商申请，国家分配；

9-12位：厂内商品代码，由厂商自行确定；

第13位：校验码，依据一定的算法，由前面12位数字计算而得到。

模板的现实应用模板说的修改

在模板匹配模型增加了一个预加工过程，即在模式识别的初期阶段，在匹配之前，将刺激的外形、大小或方位等加以调整，使之标准化。这样就可以大大减少模板数量。

演示模板匹配理论的缺陷：1.模板匹配理论认为，人的长时记忆中如果没有预先储存相当多的模板，人就无法完成模式识别，这就要求人要在头脑中储存很多模板，这样会给记忆带来沉重的负担，也使模式识别灵活性降低；2.模板匹配理论无法解释人有时能迅速地识别一个新的、不熟悉的事物；因此，模板说不能完全解释人的模式识别过程，只能充当识别过程中的一个方面或一个环节。原型说是基于模板说的不足基础上提出的。原型说认为在记忆中存储的信息是以原型(Prototype)的形式存在的。模式识别就是要确定一个物体是否与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复本，而是同一类别或范畴的所有客体的概括表征，反映一类客体具有的基本特性。例如，带着两个翅膀的长筒可以作为飞机的原型。2、原型说实验一，Posner(1967)利用9个点构成几种基本模式，如三角形、字母M或F以及随机点模式（下图），这些基本模式被当作原型，然后对某些点加以移动构成四个畸变图式。原型畸变的三角形原型说的实验证据第一步：要求被试看其中三种原型的畸变模型，并将每个畸变模式划入某个范畴（原型），即要求被试将每个原型的4个畸变模型归为一类，每次归类操作给予反馈。此阶段不给被试看原型。(学习阶段)

下一步：呈现给被试原型、原有的畸变模式和基于原型的一些新的畸变模型。要求被试将这些模式分别划入上述3个范畴。

结果：被试对原型和原有畸变模式分类正确率都为87%左右，对新的畸变模式的分类较差。该结果表明，被试在学习实验中已经形成了某种原型，因而在随后的实验中产生了明显的迁移效应。实验二：索尔所和麦卡锡（Solso&McCarthy，1981）的一项关于虚假记忆（pseudomemory，falsememory）的研究实验材料：人面画像结果发现，在测验阶段，被试会错误地将没有见过的原型反应为学习过的，并且其反应的信心度超过那些学过的画像。3、特征说特征说认为外部刺激在人的长时记忆中，是以各种特征来表征的，在模式识别过程中，首先要对刺激的特征进行分析，然后将这些抽取的特征加以合并，再与长时记忆中的各种刺激的特征进行比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就被识别了。例如：A、G、B等字母。特征包括：水平线、垂直线，大约45°度角的线、曲线等。特征分析说能够说明对于模式至关重要的是那些特征间的关系。

例如：A.处于两条大约45°的线在顶部相交，而横跨的一条水平线与这两条线都相交。特征说的实验证据1.来自神经生理学的证据1959年开始，休贝尔和威塞尔（Hubel&Wiesel，1959，1963）关于视觉感受域/感受野的研究他们将微电极植入猫和猴子的视觉皮层中，呈现各种刺激图形，记录这些图形引起单个神经元的冲动。研究发现，当光刺激作用于视网膜上，有些神经元发生冲动，有些没有反应，这样就可以得到视网膜的不同位置与不同神经元的对应关系。视网膜上与某个神经元相联系的区域，就是这个神经元的感受域/感受野（receptivefield）。皮层中不同的神经元有不同的感受域，这种分工使得个体能区分不同模式的特征。休贝尔和威塞尔将这些神经元称为特征检测器（featuredetector）根据对感受域的研究，休贝尔和威塞尔进一步将特征检测器分为简单神经元、复杂神经元和超复杂神经元三种水平。简单神经元简单神经元简单神经元简单神经元简单神经元简单神经元复杂神经元复杂神经元超复杂神经元网膜感受器网膜感受器网膜感受器2、Neisser(1964)视觉扫描实验在呈现的材料中快速的找到靶子字母：Z材料的特点：由直线组成的干扰字背景（如W、V）和由圆形特征组成的干扰字母（如O、G）研究者的假定:

如果被试对目标的再认是模板匹配,那么对两组材料的扫描速度应相等;如果使用特征识别,那么被试只需要确定某个字母是否具有曲线特征,就能判断它是不是靶子字母。此时，对材料a的扫描比材料b快。结果：证明后者。

3、固定网像的研究物体在视网膜上的映像并不是恒定的，它的位置总是在变化着（每秒30-70次）。如果用技术手段把映像固定在视网膜的确切相同的位置时，对物体的知觉就消失了。普理查德（Pritchard，1961）采用一种技术使刺激图形在视网膜上成像的位置不因眼球的不随意运动而改变，即产生所谓的静止网膜像（stabilizedimage）。结果发现，被试对于图形的知觉在维持了很短时间就消失了。有趣的是，这种消失是渐进的。从图中可以看出，无论消失的部分，还是暂时留下的部分，都是相对完整的特征。这说明，知觉的基本单元是特征。Selfridge的“鬼城”模型该模型以特征分析为基础，将模式识别过程分为4个层次，每个层次都有一些“鬼”来执行某个特定的任务，这些层次顺序地进行工作，最后达到对模式的识别。

映象鬼特征鬼认知鬼决策鬼刺激编码分解为各个特征检测特征鬼选择叫声最大的线段、直角等发现特征喊叫的鬼负责的模式在第一层次中，“映像鬼”负责对外部刺激进行接受、编码和形成感觉输入；然后由第二层次的“特征鬼”进行对感觉信息特征的分解和分析，分别由负责某一特征的小鬼报告传入的感觉信息中有无相应的特征；第三层次中的“认知鬼”密切监视着第二层次中“特征鬼”的反应和报告，每个“认知鬼”只负责一个模式，当“特征鬼”所报告的特征信息符合自己所负责的模式时，就兴奋地大叫起来；当然叫声有大有小，如果对应的特征少，叫声就小些；相反，叫声就大些。此时在第四层次的“决策鬼”根据各个“认知鬼”的反应程度，选择其中最为兴奋、反应最为强烈的那个“认知鬼”所负责的模式并决定将其作为应与识别的模式。四、结构优势效应结构优势效应（structure-superiorityeffect）是一组优势效应的总称。整体的结构在模式识别中所起的有利的作用。位于整体结构中的对象的知觉速度高快于结构不严密的组织中知觉对象的知觉速度。

字词优势效应（word-superiorityeffect），指识别一个单词中的字母的正确率高于识别一个单独的字母；客体优势效应（object-superiorityeffect），指识别一个物体图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独呈现的同一线段；字形优势效应（configural-superiorityeffect），指识别一个完整的图形要优于识别图形的一部分。这些效应都与整体结构有关，故统称为结构优势效应。结构优势效应整体的结构在模式识别中所起的有利的作用。位于整体结构中的对象的知觉速度高快于结构不严密的组织中知觉对象的知觉速度。1、字词优势效应Reicher(1969)首先在实验中确定字词优势效应：识别一个字词中的字母的正确率要高于识别一个单独的同一字母。Reicher用速示器给被试呈现一组刺激材料。材料分为：（1）一个或两个单个字母（2）一个或两个由4个字母组成的字词（3）一个或两个由4个字母