知覺的信息加工教學(xué)

知覺的信息加工

一、知覺的信息加工過程心理學(xué)把知覺看作為是人腦對感覺信息的組織和解釋，即獲得說明感覺信息的意義的過程。這個過程為一系列連續(xù)階段的信息加工，在需要依賴個體已有知覺和經(jīng)驗的同時，還涉及個體主動的和富有選擇性的認知建構(gòu)過程。知覺過程包含有互相聯(lián)系的幾個方面：覺察、辨別和確認過程。覺察是指發(fā)現(xiàn)某客觀事物信息的存在，但此時還不知道是什么。辨別是指把某事物的屬性與另一事物的屬性區(qū)別開來的過程。確認是指人利用已有的知識經(jīng)驗與當(dāng)前獲得的信息，確定知覺的對象是什么，并給予命名，然后把它納入到一定范疇。例如，在路邊看見一個閃光的東西（覺察），仔細觀看它的形狀和光亮的表面，并把它與其他事物區(qū)分開來（辨別），確認并斷定它是一面鏡子（確認）。在知覺過程中，人對客觀事物的覺察、辨別和確認的閾限值是不一樣的。認知心理學(xué)中，知覺過程有直接知覺和間接知覺的概念。直接知覺過程是知覺者從環(huán)境事物中獲得的信息，無須對它們進行反映。間接知覺過程是知覺者利用自己的經(jīng)驗來對環(huán)境事物進行反映。直接知覺和間接知覺包含相互聯(lián)系的兩種加工：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開始的信息加工，強調(diào)感官數(shù)據(jù)在決定知覺中的地位。一般是從較小的知覺單元進行分析，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信息的解釋。從較低水平的加工到較高水平的加工又稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動加工(data-drivenprocessing)。自下而上加工的特點是在加工過程中，較低階段的結(jié)果不受較高階段的影響。自上而下加工是指人在知覺時，運用自己已有的知識經(jīng)驗以及概念，來加工當(dāng)前信息的過程。例如，在上下文中，對缺失詞匯的加工，然后作出解釋。再如，去車站接一位不認識的客人，此時對來人的期待，會影響對這位客人的識別和確認。由于是知識經(jīng)驗引導(dǎo)下的知覺加工，是一種較高水平的加工制約較低水平加工的過程，因此又把它稱為概念驅(qū)動加工(conceptually-drivenprocessing)。概念驅(qū)動加工的一個重要特點是，較低階段的加工輸出，受到較高階段加工輸出的影響。自下而上和自上而下加工是兩種方向不同的信息加工，兩者的相互作用而形成統(tǒng)一的知覺過程。一般來說，在人的知覺活動中，當(dāng)非感覺信息越多，即所需要的感覺信息越少時，往往是以自上而下的加工為主；相反，當(dāng)非感覺信息越少，而所需要越多的感覺信息時，往往是以自下而上的加工占優(yōu)勢。如在看圖時，許多人都會念成“THECAT”，在圖形中，其中的字母看起來既不是“H”，也不是“A”，對每個“詞”的中間字母的知覺，既是由它的前后字母決定，也就是自下而上的感官數(shù)據(jù)加工，同時又由熟知的英語單詞，即由自己的知識和概念決定，也就是自上而下的概念加工。輸入信息的感覺、知覺組織到辨認和識別的加工過程。當(dāng)知覺表達來自感覺輸入中的信息時，就會發(fā)生自下而上的加工。當(dāng)知覺表達受個人知識經(jīng)驗、動機、期望以及其他精神活動的影響的時候，就會發(fā)生自上而下的加工。

三、模式識別理論視知覺的主要目的之一是識別物體，即能辨別和確認環(huán)境中的物體，這要通過模式識別來進行。模式識別將感覺信息與長時記憶中的信息進行比較，確定它與長時記憶中的那個項目最為匹配。然而這種匹配過程究竟是如何實現(xiàn)的呢？當(dāng)代認知心理學(xué)提出了幾個模式識別的理論模型或假說，分別是模板匹配理論、原型匹配理論、特征匹配理論和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢描述理論。（一）模板匹配理論模板匹配理論是模式識別的一種最簡單的理論假設(shè)，其核心思想是在人的長時記憶中儲存著各種各樣來自個體生活經(jīng)歷的外部模式的縮小的拷貝或復(fù)本，即模板（template），這些模板與現(xiàn)實世界中的刺激模式存在一一對應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)刺激作用于人的感官時，刺激信息得到編碼并與長時記憶中儲存的模板進行比較和匹配，以確定哪一個模板與刺激模式最為匹配，進而確認該刺激模式與頭腦中的該模板相同，最終產(chǎn)生模式識別，使該模式得到解釋和進一步的加工?？梢?，模板匹配理論認為模式識別是刺激模式與頭腦中的模板產(chǎn)生最佳匹配的過程。人在模板匹配之前會對刺激信息的外形、大小和方位等特征作某種預(yù)處理（preprocessing），預(yù)處理包括局部加工操作（localoperation）和標準化的加工操作（normalizingoperation）兩個過程，前者是消除刺激中不重要或不具意義的信息的過程，后者是對刺激大小、方位或外形進行調(diào)整，使其轉(zhuǎn)化為標準的刺激信息，以產(chǎn)生有效的模式識別的過程。模板匹配預(yù)處理模型比較好地說明了當(dāng)外界刺激模式發(fā)生某種變化時，人如何經(jīng)過對刺激模式的修正，然后再與模板進行比較，仍然實現(xiàn)模式識別的過程。該假設(shè)可以大大減少長時記憶中模板的數(shù)量。而且，它體現(xiàn)了模式識別包含自下而上加工和自上而下加工兩種過程。琳德塞和諾曼（Lindsay&Norman,1977）在模板匹配模型中引入了自上而下加工過程和模板匹配預(yù)處理過程，形成了一個較為完整的模板匹配模型。（二）原型匹配理論原型匹配理論是針對板匹配理論的不足提出來的。其核心思想是，在人的長時記憶中儲存的是原型（prototype），而不是與外部客觀事物一一對應(yīng)的模板。原型不同于模板，它是人對某類客體的內(nèi)部表征，即人對某一類別或范疇中的所有個體的概括性表征，反映了某類客體的基本成分或關(guān)鍵性特征，因而是一種心理上的抽象。原型匹配理論認為，過去外部刺激信息是以原型的表征方式存儲在長時記憶系統(tǒng)中的，因而人的長時記憶系統(tǒng)中儲存著大量的各種事物的原型，而不是某一特定刺激模式的心理備份。在模式識別時，外部刺激信息只需與記憶中的原型比較匹配就能達到模式識別。而由于原型是一種概括性的心理表征，因此，這種比較過程不必要求達到嚴格的匹配，只需要刺激信息與記憶中的某個原型有近似的匹配，就可以將它納入該原型代表的范疇或類別，從而使之得到識別。即使同一類別或范疇中的許多個體在外形、大小、方位等方面存在差異，也都可以通過與頭腦中的原型相匹配而得到識別。這樣，只要存在相應(yīng)的原型，人也可以識別新異的、不熟悉的刺激模式。模式識別開始于特征分析；然后是結(jié)合特征或?qū)傩缘年P(guān)系對模式進行解釋，如果模式得到完全的解釋，就可以將它與長時記憶中的各種原型進行匹配，或把模式歸入某個范疇或類別。在這個過程中反應(yīng)傾向?qū)τ诖碳ぬ卣鱽G失與分類也起重要作用；當(dāng)實現(xiàn)了準確的匹配或分類后，模式得到識別并進入記憶系統(tǒng)。還可能得到命名。如果模式不能得到準確的匹配或分類，它可能作為新的模式進入記憶系統(tǒng)并改變原有的有關(guān)原型，或者進行再分析、再匹配等。瑞德的這一原型匹配理論模型可以容納模板匹配理論模型，而且顯得更加靈活，彌補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。而有時自上而下加工在知覺過程中的作用更加重要。（三）特征匹配理論特征匹配理論認為，由于模式是由若干元素或成分及其關(guān)系特征組成的整體，因此，任何模式都可以分解為諸多屬性或特征。各種模式在長時記憶中的編碼，既不是各種具體事物的模板，也不是某類事物的原型，而是以模式具有的各種基本特征來表征的。在模式識別的過程中，個體首先對刺激的各種特征或?qū)傩赃M行分析，抽取出刺激模式的有關(guān)特征或?qū)傩?，然后將它們加以綜合，再與長時記憶中儲存的各種刺激特征進行比較，一旦獲得了最佳的匹配，該刺激模式便得到識別。謝夫里奇（O.G.Selfridge）提出的特征分析模型，稱為“泛魔”識別模型該模型把模式識別的過程分為不同的層次，每個層次上都有許多執(zhí)行某種特定任務(wù)的“鬼”，不同層次上的“鬼”依次工作，最終實現(xiàn)模式識別。“泛魔”識別模型將模式識別分為4個層次：第一層為“映象鬼”，其功能是對外部刺激信息進行編碼，形成刺激模式的映象或表象；第二層為“特征鬼”，其功能是對刺激模式的映象進行分析，將它分解成各種特征。在分析和搜索的過程中，每一種“特征鬼”各司其職，只分析自己負責(zé)的那種特征，并馬上作出反應(yīng)，喊出或標記出這種特征存在與否及其數(shù)量如何。如英語字母中的垂直線、斜線、水平線、直角、銳角、連續(xù)曲線等；第三層為“認知鬼”，其功能是監(jiān)視和處理來自“特征鬼”的喊叫信號，從“特征鬼”的反應(yīng)中搜尋自己負責(zé)的某個模式的有關(guān)特征，每個“認知鬼”只負責(zé)一個模式，一旦發(fā)現(xiàn)了該模式的有關(guān)特征，它就會喊叫，發(fā)現(xiàn)的有關(guān)特征越多，其喊叫聲越大；第四層是“決策鬼”，其功能是傾聽所有“認知鬼”的喊叫聲，選擇喊叫聲最大的“認知鬼”所負責(zé)的模式作為要識別的模式，完成模式識別。模式識別的特征匹配理論只對部分模式識別過程作出了較好的解釋，因為它關(guān)注的只是模式識別的一部分，即自下而上的加工部分，而忽略了基于背景信息和個體的主觀期待等的自上而下的加工過程。如對于中央的刺激信息，如果從上往下觀察，它看起來是字母“B”；但如果從左往右看，它看起來是數(shù)字“13”。在這種情況下，模式識別更多地受背景信息的影響，而不是特征匹配理論所強調(diào)的特征的影響。（四）結(jié)構(gòu)優(yōu)勢描述理論人在模式識別時，由于刺激模式一般不是孤立地出現(xiàn)，總是處于與其他刺激模式的相互聯(lián)系中。模式識別與其所處的環(huán)境信息有密切聯(lián)系。模式識別過程中的這種自上而下加工的作用越來越受到研究者的重視。個體識別一個字詞中的字母比識別一個單獨呈現(xiàn)的同一字母的正確率要高，這種現(xiàn)象稱之為字詞優(yōu)勢效應(yīng)（worldsuperiorityeffect）；個體對字母的組成線段的識別優(yōu)于對單獨的該線段的識別，這種現(xiàn)象稱為字母優(yōu)勢效應(yīng)?！榜R