第九章 人的信息處理系統(tǒng)

1、1第第四四章章 人的信息處理系統(tǒng)人的信息處理系統(tǒng) 我們知道無論自己身處何種環(huán)境，來自于身體自身或外界我們知道無論自己身處何種環(huán)境，來自于身體自身或外界環(huán)境的刺激因素（即信息）總是由感覺器官接收，然后由大腦環(huán)境的刺激因素（即信息）總是由感覺器官接收，然后由大腦處理。那么人類究竟是如何接收、處理信息的，處理。那么人類究竟是如何接收、處理信息的，它又會對它又會對人的人的心理活動產生什么影響？心理活動產生什么影響？ 2 第一節(jié)第一節(jié) 人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型 第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入 第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理 第四節(jié)第四節(jié) 人人的信息輸出的信息輸出 第第四四

2、章章 人的信息處理系統(tǒng)人的信息處理系統(tǒng)3本章重點本章重點1 1、人的信息處理系統(tǒng)模型、人的信息處理系統(tǒng)模型2 2、感覺閥限的含義、感覺閥限的含義3 3、記憶的三個階段以及各階段的特點、記憶的三個階段以及各階段的特點4 4、注意的種類、功能及特征、注意的種類、功能及特征5 5、簡單反應時與選擇反應時的影響因素、簡單反應時與選擇反應時的影響因素第第四四章章 人的信息處理系統(tǒng)人的信息處理系統(tǒng)4第一節(jié)第一節(jié) 人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型一、人的信息處理結構一、人的信息處理結構 1 1、感知覺系統(tǒng)、感知覺系統(tǒng)視覺視覺的形象儲存器和聽覺聽覺的聲像儲存器是最重要的儲存器。2 2、中樞信息處理系統(tǒng)

3、、中樞信息處理系統(tǒng)需要不斷地與人的記憶發(fā)生聯(lián)系。3 3、反應（運動）系統(tǒng)、反應（運動）系統(tǒng)人的主要的信息執(zhí)行器官有手、腳、口甚至眼神等，我們可以將輸出方式分為言語輸出和運動輸出言語輸出和運動輸出兩種。5第一節(jié)第一節(jié) 人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型圖圖9-1 人的信息處理系統(tǒng)的結構圖人的信息處理系統(tǒng)的結構圖信息輸入信息輸入:感知覺系統(tǒng)感知覺系統(tǒng)信息處理信息處理:中樞信息處理系統(tǒng)中樞信息處理系統(tǒng)信息輸出信息輸出:反應系統(tǒng)反應系統(tǒng)6第一節(jié)第一節(jié) 人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型二、記憶二、記憶記憶的三個階段 瞬時記憶瞬時記憶：外界刺激信息在感覺通道內迅速被登記并保持一瞬間的過程，保

4、持時間一般為2s2s以內以內，信息容量較大信息容量較大。 短時記憶（工作記憶）短時記憶（工作記憶）：信息呈現(xiàn)后，保持時間在約1min1min以以內內的記憶 ，容量很小，對中斷高度敏感容量很小，對中斷高度敏感。 長時記憶長時記憶：是記憶發(fā)展的高級階段，它是保持時間1min1min以上以上乃至數(shù)月、數(shù)年，甚至終身不忘的記憶乃至數(shù)月、數(shù)年，甚至終身不忘的記憶。7三、注意三、注意 在信息經過這三個階段時幾乎都離不開注意注意。在人類信息加工模型中，注意作為一種重要的心理貫穿信息加工的全過程。 注意的重要功能在于對外界大量信息進行過濾、篩選，即選注意的重要功能在于對外界大量信息進行過濾、篩選，即選擇并跟蹤

5、需要的信息，避開和抑制無關的信息，使需要的信息擇并跟蹤需要的信息，避開和抑制無關的信息，使需要的信息在大腦中得到精細的加工。在大腦中得到精細的加工。 注意在一定條件下，還可以在同一時間內分配給兩種或幾種活動。人的注意資源量是有限的的注意資源量是有限的，假如有些階段的信息處理占用了較多的信息資源，那么其他階段能分配到的就比較少，它們處理信息的效率就會因此而降低。第一節(jié)第一節(jié) 人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型8第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入人的信息輸入人的信息輸入感知系統(tǒng)的信息加工感知系統(tǒng)的信息加工 信息輸入，亦即信息的接收，是信息加工的第一階段，各種感受器是接收信息的專門裝置。在

6、信息輸入過程中，信息首先需要信息首先需要經過感受器識別經過感受器識別。狹義地講，人的信息輸入過程就是信號識別的過程。 人的感受器有視、聽、觸、味和嗅覺等多種。其中人類依靠視覺獲得的信息占據(jù)所獲得信息總量的80以上，聽覺信息占信息總量的約10，視覺和聽覺輸入是外界信息輸入人腦最主要的視覺和聽覺輸入是外界信息輸入人腦最主要的兩種方式。兩種方式。 9第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入一、感覺與知覺系統(tǒng)一、感覺與知覺系統(tǒng)（一）感覺（一）感覺系統(tǒng)的信息輸入系統(tǒng)的信息輸入1、感覺器官感覺器官：眼，耳，鼻，舌、膚五個器官 感受器感受器：視、聽、觸、味、膚覺感受器2 2、感覺器的基本特性、感覺器的基本特性

7、 感受性和感覺閾限10第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入感受性和感覺閾限感受性和感覺閾限 感受器都有一定的感受性和感覺閾限。感受性是指有機體對感受性是指有機體對適宜刺激的感覺能力。適宜刺激的感覺能力。 感覺閾限用于測量感覺系統(tǒng)感受性大小的指標，用剛能引起感覺的刺激量來表示。感覺閾限分為絕對感覺閾限絕對感覺閾限和差別感覺差別感覺閾限閾限。11第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入 絕對感覺閾限絕對感覺閾限又分上限與下限。下限為剛剛能引起某種感又分上限與下限。下限為剛剛能引起某種感覺的最小刺激值；上限為仍能產生某種感覺的最大刺激值。覺的最小刺激值；上限為仍能產生某種感覺的最大刺激值。例如聲音頻

8、率低于20Hz或高于20000Hz時就聽不到了，這兩點分別稱為下限或上限。 差別感覺閾限差別感覺閾限是指剛剛引起差別感覺的兩個同類刺激間的是指剛剛引起差別感覺的兩個同類刺激間的最小差異量。最小差異量。如在100g重的物體上至少需要再增減34g，人們才能覺察出重量的變化。增減的34g，就是重量的差別感覺閾限。這一指標對某些機器操作者非常重要。這一指標對某些機器操作者非常重要。12第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入（二）知覺（二）知覺系統(tǒng)的信息識別系統(tǒng)的信息識別知覺的生理過程：知覺的生理過程： 人們通過感官得到了外部世界的信息，這些信息經過頭腦的加工，產生的對事物的總體的認識總體的認識，就是知

9、覺。知覺以知覺以感覺為基礎。感覺為基礎。 知覺的作用：知覺的作用：使得感覺有意義使得感覺有意義。13第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入二、感二、感知知過程中的信息儲存過程中的信息儲存1 1、感覺儲存、感覺儲存 感覺記憶（瞬時記憶）的儲存時間大約為0.250.252s2s2 2、感覺儲存的編碼、感覺儲存的編碼 感覺儲存編碼形式主要依賴于信息的物理特征信息的物理特征，因而具有鮮明的形象性。14第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入3 3、感覺儲存和工作記憶的交互作用、感覺儲存和工作記憶的交互作用 感覺記憶中能夠引起個體注意并被及時識別的信息才能進入工作記憶。 工作記憶的保持時間大約為5s5s2

10、min2min4 4、感知映像的衰退和儲存容量、感知映像的衰退和儲存容量 感知記憶隨時間消逝而衰退。實驗研究表明，感知記憶中殘存的信息數(shù)量隨時間的消逝而遵循指數(shù)曲線規(guī)律迅速下降。 視覺感受器和聽覺感受器的儲存容量分別為17個字母和5個字母。15第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入三三、注意、注意 人機系統(tǒng)中許多事故的發(fā)生都可以從注意上找原因。人機系統(tǒng)中許多事故的發(fā)生都可以從注意上找原因。飛行員在追擊敵機時可能由于沒有注意到高度表指示的變化而發(fā)生毀機事故；汽車司機可能由于只顧前方道路變化沒有注意到側旁情況而碰到路旁的行人或車輛；一個打字員會由于與人談話而打錯了字等等。16第二節(jié)第二節(jié) 人的信息

11、輸入人的信息輸入五、注意五、注意（一）注意的基本概念（一）注意的基本概念 注意是心理活動或意識對一定對象的指向與集中。（二）注意的功能（二）注意的功能1 1、選擇功能、選擇功能2 2、保持功能、保持功能3 3、調節(jié)及監(jiān)督功能、調節(jié)及監(jiān)督功能17第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入（三）注意的種類（三）注意的種類有意注意是指有有意注意是指有預定目的、需要預定目的、需要一定意志努力的一定意志努力的注意。注意。 無意注意是指事無意注意是指事先沒有目的、也先沒有目的、也不需要意志努力不需要意志努力的注意。的注意。 有意后注意是注有意后注意是注意的一種特殊形意的一種特殊形式。從特征上講式。從特征上講，

12、它同時具有無，它同時具有無意注意和有意注意注意和有意注意的某些特征意的某些特征 無意注意無意注意有意注意有意注意有意后注意有意后注意18第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入 由于無意注意是自然而然引起的，維持這種注意并不需要付出意志的努力，所以不至于產生身心疲勞；有意注意需要付出意志的努力，長時間的堅持，又會引起疲勞，所以在生活、學習、工作過程中，通常需要兩種注意交替進行。19第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入（四）注意的特性（四）注意的特性1 1、注意的廣度、注意的廣度 注意廣度是指在一個很短的時間內能知覺的注意對象的數(shù)目。一般成人能同時把握46個沒有意義聯(lián)系的對象。 2 2、注意的選

13、擇性、注意的選擇性 注意的選擇性是個體在同時呈現(xiàn)的兩種或兩種以上的刺激中選擇一種進行注意，而忽略另外的刺激。20第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入 在人機系統(tǒng)設計中, 視覺警告信號視覺警告信號一般都安排在中央視野范圍內, 采用比其他視覺顯示刺激高得多的亮度采用比其他視覺顯示刺激高得多的亮度, , 或者采用特殊的或者采用特殊的聲音作為警告信號聲音作為警告信號, 這些都是利用它們容易引人注意的特點。 與視覺相比，聽覺與觸覺由于外周感受器沒有排除刺激進入感覺通道的自然方法，它們對人具有較大強制接受的作用。 21第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入3 3、注意、注意的的持續(xù)性持續(xù)性 注意持續(xù)性是

14、指注意在一定時間內保持在某個認識的客體或活動上，也叫注意的穩(wěn)定性。 如檢驗員在裝配流水線上尋找次品。隨著自控設備的增加，人扮演監(jiān)測者角色的地方越來越多，持續(xù)注意力更顯得重要。22第二節(jié)第二節(jié) 人的信息輸入人的信息輸入4 4、注意的分配、注意的分配 注意的分配性是個體在同一時間對兩種或兩種以上的刺激進行注意，或將注意分配到不同的活動中。即所謂一心二用或一心多用。 注意分配是注意集中的對立物。一般來說，不利于注意集中的因素，都有利于注意分配。刺激的空間位置、相似程度、刺激強刺激的空間位置、相似程度、刺激強度、語義內容等度、語義內容等，既是影響注意集中的因素，同時也是影響注意分配的因素。23第三節(jié)第

15、三節(jié) 人的信息處理人的信息處理 人的信息處理人的信息處理中樞系統(tǒng)的信息加工中樞系統(tǒng)的信息加工 從狹義上講，人的信息處理是指從接收信息到輸出操作之間的過程，其中包含了人類最復雜的腦機制，涉及了學習、記憶、問題解決等多個過程，因而相比其它系統(tǒng)的加工器活動更為復雜。 記憶記憶 思維思維 推理推理 注意注意24第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理記憶的三個階段記憶的三個階段1 1、感覺、感覺記憶記憶（瞬時記憶）（瞬時記憶）：外界刺激信息在感覺通道內迅速被登記并保持一瞬間的過程，保持時間一般為2s2s以內，信息容量以內，信息容量較大較大 。 2 2、短時記憶短時記憶（工作記憶）（工作記憶）：信息呈現(xiàn)后

16、，保持時間在1min1min以內以內的記憶，容量很小，對中斷高度敏感的記憶，容量很小，對中斷高度敏感。3 3、長時記憶長時記憶：是記憶發(fā)展的高級階段，它是保持時間1min1min以上以上乃至數(shù)月、數(shù)年，甚至終身不忘的記憶，容量很大乃至數(shù)月、數(shù)年，甚至終身不忘的記憶，容量很大。25第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理感覺記憶感覺記憶信息喪失信息喪失復述復述短時短時記憶記憶長時長時記憶記憶信息喪失信息喪失環(huán)境環(huán)境26第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理一、一、記憶記憶（一）（一）感覺感覺記憶記憶 外部刺激直接作用于感覺器官產生感覺象后，雖然刺激作用停止，但感覺象仍可維持極短的片刻（ms）。感覺

17、記憶有很豐富很豐富的信息，但會迅速消失的信息，但會迅速消失。27第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理（二二）工作記憶）工作記憶打字員打字時要逐句或逐組記住所閱讀的字詞。正在檢修機器的工人，需要即時記住檢修了哪幾個部件, 記住檢修時機器的變化狀態(tài)。在日常生活中，我們也有大量的關于短時記憶方面的經驗。例如查找電話本給朋友打電話，如果電話占線，或者電話沒有重撥功能，就得再次查找電話本。 短時記憶是信息通往長時記憶的過渡階段。短時記憶是信息通往長時記憶的過渡階段。 短時記憶往往是人在短時記憶往往是人在即時活動即時活動中所要求的，是操作性的，因而中所要求的，是操作性的，因而也被稱為操作記憶或工作記憶。

18、也被稱為操作記憶或工作記憶。28第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理（二二）工作記憶）工作記憶1 1、特點、特點（1）保持時間短：5s1min （2）記憶容量?。?）對中斷高度敏感（4）短時記憶中的信息可以被意識信息可以被意識185119211839193719351851 1921 1839 1937 193529第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理2. 2. 工作記憶信息的存儲和遺忘工作記憶信息的存儲和遺忘（1 1）復述）復述工作記憶信息存儲的有效方法工作記憶信息存儲的有效方法簡單復述（保持性復述）：簡單復述（保持性復述）：有助于信息在短時記憶中保持。例：58608506精細復述（整合

19、性復述）：精細復述（整合性復述）：將信息加以組織，與其它信息聯(lián)系，在更深層次上加工，才能使得信息轉入長時記憶。例：5860850658 60 85 06 30第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理（2 2）遺忘）遺忘 記憶的內容不能保持或者提取時有困難就是遺忘。工作記憶的容量有限，儲存時間也很短，如果得不到復述，將會迅速遺忘。在沒有復述的情況下，工作記憶可保持151530s30s。 31第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理圖圖1 1 阻止復述后工作記憶遺忘速率阻止復述后工作記憶遺忘速率32第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理（三）（三）長時記憶長時記憶 長時記憶是指存儲時間在一分鐘以上、數(shù)

20、月、數(shù)年乃至終身不忘的信息。 長時記憶是保持一分鐘以上到幾年一分鐘以上到幾年，甚至于更長時間的記憶。長時記憶的內容是以往信息加工的結果，是從感覺記憶和工作記憶中獲得的體驗、情感、技能、規(guī)則、判斷等的倉庫。 長時記憶比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定，具有備用的作用，對人的活動不會增加過多的負擔。人的長時記憶的容量很大，幾乎是無限的容量很大，幾乎是無限的。 33第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理1 1、信息提取信息提?。? 1）回憶）回憶：過去經歷過的事情以情景或概念形式在頭腦中出現(xiàn)的心理過程。相當于問答題相當于問答題，如“什么是人因？”（2 2）再認）再認：體驗過的事情再度呈現(xiàn)時仍能被認識的心理過程。相當于

21、選擇題相當于選擇題，如“下面哪一個是對感覺記憶特點正確的描述？”34第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理2 2、遺忘遺忘 （1 1）遺忘進程遺忘進程 圖圖2 艾賓浩斯遺忘曲線艾賓浩斯遺忘曲線35第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理（2 2）遺忘原因）遺忘原因 消退理論：消退理論：遺忘是記憶痕跡得不到強化而逐漸減弱以至最后消退的結果。 干擾理論：干擾理論：長時記憶中信息的遺忘主要是因為在學習和回憶時受到了其他刺激的干擾。一旦干擾被解除,記憶就可以恢復。 前攝干擾前攝干擾指巳學過的舊信息對學習新信息的抑制作用； 倒攝干擾倒攝干擾指學習新信息對已有舊信息回憶的抑制作用。 在長時記憶里，信息的遺忘

22、盡管有自然消退的因素，但主要是由信息間的相互干擾造成的。一般說來， 先后學習的兩種材料越相近，干擾作用越大。36第三節(jié)第三節(jié) 人的信息處理人的信息處理二、思維與推理二、思維與推理 思維是一種高級的認知活動，是個體對客觀事物本質和規(guī)律的認識過程。在日常生活中，人們經常說到的“考慮”、“思考”、“想一想”等，都是思維活動。 推理是指人利用邏輯法則對已掌握的信息進行推演，進而得到新的知識或信息的一種思維過程。推理有兩類，即歸納推理和演繹推理。37第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出 在人機系統(tǒng)中，人的信息輸出通常表現(xiàn)為效應器官（例如手、足、口、眼）的運動，通俗地講，就是作業(yè)過程。效應器官運動的速度

23、和準確度直接關系到人機系統(tǒng)的效率和可靠性。在作業(yè)中，人的信息輸出主要表現(xiàn)為： 操作運動的輸出操作運動的輸出 言語輸出言語輸出38第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出第一部分第一部分 運動的輸出運動的輸出一、一、運動運動的的類型類型1、定位運動(視覺定位運動和盲目定位運動）2、重復運動3、連續(xù)運動4、操作運動5、序列運動6、靜態(tài)調節(jié)運動39第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出二二、操作運動的速度操作運動的速度 操作運動的速度是衡量人體信息輸出能力的重要指標，操作運動速度的快慢取決于反應時與運動時反應時與運動時。l 從刺激呈現(xiàn)到反應開始的時間間隔稱為反應時反應時l 從反應開始到反應結束的時間間

24、隔稱為運動時運動時。40第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出（一）（一）反應時反應時1 1、反應時的概念、反應時的概念 從刺激呈現(xiàn)到反應開始的時間間隔稱為反應時。2 2、簡單反應時與選擇反應時、簡單反應時與選擇反應時（1 1）簡單反應時）簡單反應時：當單一刺激呈現(xiàn)時，人只需做出一個特定反應所需的時間即為簡單反應時。（2 2）選擇反應時）選擇反應時：當兩種或更多種的刺激呈現(xiàn)時，不同的刺激要求做出不同的反應所需要的時間即為選擇反應時。通常選擇反應時間要比簡單反應時間長20200ms。41第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出感覺通道感覺通道反應時反應時/ms感覺通道感覺通道反應時反應時/ms觸覺

25、觸覺 117182溫覺溫覺180240聽覺聽覺120182 嗅覺嗅覺210390視覺視覺 150225痛覺痛覺4001000 冷覺冷覺 150230 味覺味覺3081082 表表1 各種感覺通道的簡單反應時各種感覺通道的簡單反應時3 3、各種感覺通道的反應時、各種感覺通道的反應時42第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出4 4、影響反應時的因素、影響反應時的因素u 刺激信號性質的影響刺激信號性質的影響（1 1）刺激的強度）刺激的強度刺激強度刺激強度簡簡單單反反應應時時43第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出（2 2）刺激的空間特性）刺激的空間特性44第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出（3

26、 3）刺激的持續(xù)時間）刺激的持續(xù)時間45第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出（4 4）刺激的清晰度）刺激的清晰度 刺激信號本身越清晰，其刺激反應時越短。 同時信號的清晰度還與背景環(huán)境（顏色對比、信噪比、亮顏色對比、信噪比、亮度對比度對比）有關。46第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出u 人的機體狀態(tài)的影響人的機體狀態(tài)的影響（1）機體對環(huán)境條件的適應狀態(tài)（2）精神準備程度47第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出（3）年齡因素48第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出5 5、影響選擇反應時的因素、影響選擇反應時的因素 除簡單反應時的影響因素外，還受以下因素的影響：（1 1）刺激物）刺激物數(shù)量數(shù)量的影響的影響（2 2）刺激物間）刺激物間差別差別的影響的影響 （3 3）作業(yè)）作業(yè)時間長短時間長短的影響的影響（4 4）信號間隔與發(fā)生頻度信號間隔與發(fā)生頻度的影響的影響49第四節(jié)第四節(jié) 人的信息輸出人的信息輸出50第四節(jié)第四節(jié) 人的信息