第二章知觉

第１页教学后记：第十一章言语第二章知觉1．教学目的和要求：要求学生了解知觉的加工过程、模式识别及其过程、结构优势效应。2．教学重点和难点：知觉的加工过程与模式识别过程3．教学时数：64.教学方法：讲授法5.教学内容：自认知心理学兴起以后，知觉的研究也一直在其中占有重要的地位。并取得引人注目的成果。这些研究明显的表现出认知心理学的特色，并导致对知觉的实质和过程的理解的变化。目前认知心理学将知觉看做是感觉信息的组织和解释，也即获得感觉信息意义的过程。这个过程相应的被看做是一系列连续阶段的信息加工过程，依赖于过去的知识经验。但也有心理学家不同意这种看法。认知心理学对知觉的研究比较集中于模式识别问题，而且多数研究是有关视觉的。第一节知觉信息与知觉过程长期以来，心理学中常将知觉看做刺激在神经系统或脑中留下的烙印，将知觉当做一种只具有直接性质的心理现象。依照目前的一般看法，感觉是对刺激的觉察，知觉是将感觉信息组成有意义的对象，即在已储存的知识经验的参与下，把我刺激的意义。因此，知觉是现实刺激和已贮存的知识经验的相互作用的结果。一、知识经验在知觉中的作用（一般掌握）心理学早就确定了许多事实，如斑点图的知觉，言语对知觉的影响，定势效应等，肯定了已有的知识经验在知觉中的作用。Warren等的实验结果表明，人在知觉一个句子时，可以依据上下文和整个句子的理解，而把一个词所缺失的字母（音素）恢复起来，上下文不同，所恢复的音素也不同。这种音素恢复现象是已贮存的知识作用的结果，依赖于现实刺激的信息和已贮存的信息的相互作用。随后，Miller和Isard以及Biederman的实验也证明了已有知识经验对知觉的影响。二、两种对立的知觉理论知觉的假设考验说：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，从而对感觉刺激做出正确的解释。这是一种建立在过去经验作用基础上的知觉理论。这是一种自上而下的加工。知觉的刺激物说：刺激物说与假设考验说相反，主张知觉只具有直接性质，否认已有知识经验的作用。这是一种自下而上的加工。三、知觉加工（重点掌握）1.自下而上的加工和自上而下加工自上而下加工：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。自上而下加工：由有关知觉对象的一般只是开始的加工。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，从调整特征觉察器直到引导对细节的注意等。现在一般都承认，知觉过程包含相互联系的自下而上加工和自上而下加工。但是在不同的情况下，知觉过程对这两种加工也可有不同的侧重。Eysenck认为，在良好的知觉条件下，知觉主要是自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工的参与也将逐渐增多。Tulving,Mandler,Baumal在字词识别试验中，通过改变刺激呈现时间来研究自下而上加工，通过改变作为上下文的字词数目来研究自上而下加工。实验结果表明，较长的刺激呈现时间更有利于无上下文的靶子词的识别，也即促进了自下而上加工，而上下文的作用这时却减弱了。以上结果说明，字词识别既依赖于自下而上加工，又依赖于自上而下加工，并且在不同的条件下，也可有不同的情况。2.整体加工和局部加工整体加工：对于一个客体，先知觉整体，再知觉其各部分。第２页教学后记：第十一章言语局部加工：对于一个客体，先知觉其各部分，再知觉整体。关于整体和局部加工的实验：这个实验是一个stroop变式-试听干涉实验，具体实验过程书上有，得出的结论有：听觉辩听的反应时依赖于听觉刺激与视觉刺激的总体的一致关系，在局部的一致关系下没有显著性差异。整体加工优先于局部加工，知觉过程开始于总体的组织，然后才对局部特征的分析（总体特征优先）。整体局部加工问题与自上而下加工和自下而上加工的联系：自下而上是从较小的知觉单元转向较大的知觉单元，可以说是从局部到整体的加工，自上而下的加工是关于知觉对象的一般只是，期望或假设引导的加工，可以说是从整体开始的加工。第二节模式识别模式识别是现代认知心理学研究的一个重要领域，也是人工智能研究的一个重要领域，人的计算速度比计算机的计算速度慢的多，但人的模式识别能力远远超过计算机。人怎样识别一个刺激模式？它有哪些特点？计算机能否模拟人的模式识别能力？这些问题激励着心理学家对模式识别的问题进行了大量和深入的探讨。“模式”是指刺激的空间组合和时间组合，或说由若干元素按一定关系集合在一起组成的一种结构。“模式识别”就是确认模式是什么，并把它与其它模式区分开来，或说把输入模式的信息同长时记忆中有关信息进行匹配，并辨认出该刺激属于什么范畴的过程。一、模式匹配说（重点掌握）这种假设认为，模式识别是将一个刺激模式提供的信息，与长时记忆中已经存储的该模式的表征相匹配。这种表征叫该刺激模式的模板。当刺激模式与模板完全匹配或重叠时，该刺激模式就被识别了。这就是模板假设的内容。通俗的讲，模板如同“拷贝”，它与刺激模式之间存在一一对应的关系，即对我们识别的刺激来说，都有一个用来与它进行匹配的内部拷贝。根据这一假设，刺激的感觉形象经过第一阶段的分析后，基本上不变的被传送到第二阶段去加工。在这个阶段上，与长时记忆中的许多模板进行匹配。通过比较，某一模板可能与刺激感觉形象匹配的最好。于是，决策过程把这一获得最佳匹配的模板选出来。这时，模式也就被识别了。比如说，我们识别一个“上”字，根据模板假设的规定，在长时记忆中，有了一个模板，每当“上”字作为一个刺激呈现时，它的视觉形象就与长时记忆中的许多模板进行比较，比较结果，记忆中关于“上”字的模板获得最好的匹配，因此，人们就把这个模式识别为“上”。模板匹配假设比较容易在计算机上加以实现，例如银行使用的提款机卡、图书借阅卡、饭卡等就是根据模板匹配的原理设计的。模板匹配假设过于朴素和简单，难以解释人的模式识别。从这一假设本身来看，它认为为了识别每一个在形状、大小和方位上稍有变化的模式，长时记忆中就应该具备一个相应的模板。从人识别模式实际情况来看，人能在模式的物理属性广泛变化了的情况下进行模式识别。比如说，人可以识别不同手写体的字，当字形在大小、方向、清晰度等方面出现某些变异时，识别似乎困难。按严格的模板匹配假设，这只有在头脑中事先存储了各种模式的模板，识别才能进行，由于模式的变异很大，因而建立了相应的模板，其数量必然很大，依靠这种方式来识别的模式不是经济的。为了克服模板匹配假设中的这一缺点，有人对模板匹配假设提出了修正，当刺激模式与模板不完全吻合时，必须经过一个预处理过程，将输入的信息加以调整，使之“正常化”，这就大大减少了某一刺激模式在头脑中相应的模板的数量。例如，识别一个不规则字母A。修正后的模板匹配假设遇到了一个逻辑问题，如果要纠正刺激模式的方位和大小，就必须知道合适的方位是什么样子的。这就等于说“已经”知道刺激相当于什么模式了。这不是匹配之前预处理要做的事情，而恰恰是模式识别本身要做第３页教学后记：第十一章言语的事情，即它应该是模式识别的结果，而不是识别的过程。当然，如果刺激模式变异过大，如A编成R，此模式就会被当成一种不相识的模式而遭到拒绝。为了克服模板匹配假设的局限性，一些心理学家提出了原型匹配假设。二、原型匹配说（重点掌握）原型是指头脑中存储着代表一组物体关键特征的表征，即表示一组物体基本成分的一种抽象的形式。如：树的原型可能是树干、树枝和树叶，狗的原型可能是两只眼睛、四条腿、尖的牙齿、身上有毛等。因此，在这个意义上，原型不仅是对一类刺激的概括，也是这类刺激在头脑中的最优代表。原型匹配假设认为，存储在记忆中的信息不是模板，而是原型。原型与刺激模式不是一一对应的关系。因此，模式识别就是要确定一个物体是否同原型相匹配，如果匹配了，这个物体就识别出来了。1971年，弗兰克斯（J.J.Franks）和布兰斯福德（J.D.Bransford）用实验证明了人的模式识别可能存在着原型匹配的过程。他们用一些几何图形构成的原型，在实验中，给被试呈现这些变形，然后让他们进行再认测验，测验的项目有些是被试看见过的变形，另一些事被试没有见过的新变型，以及这些原型本身，要求被试指出哪些项目是以前见过的并评价自己的确信度。结果发现，尽管被试以前没有见过原型，但对它的确信度最高。这一实验表明，被试从一组有关模式的经验中，抽取了这组模式的原型，同时，也可以看到，被试在识别这些变型时，利用了这个原型，是把他们与原型进行比较的。三、特征分析假设（重点掌握）特征分析假设认为，各种刺激在长时记忆中的表征是一张表，表上登记着该种刺激所具有的那些特征的名称，这种表叫“特征表”。人的识别系统是在接受一个输入刺激的信息后，首先对它的特征进行分析，找出输入刺激具有哪些特征，然后把它们与长时记忆中的各种特征进行比较。一旦长时记忆中的某种特征与刺激特征获得最佳的匹配，这个刺激就被识别了。1959年，塞尔福里奇（O.G.Selfridge）提出了一个计算机模型，即群魔堂模型，形象的说明了模式识别的特征分析系统。这个模型认为，识别一个模式要通过几个阶段或层次。在每一个层次上，都有一些小鬼，他们各自担负着不同的工作，起着不同的作用。第一层小鬼叫图像鬼，它的作用是把外界信号登记下来。第二层小鬼叫特征鬼，它对图像保留下来的映像进行分析，找出它们的各种特征，以对字母的特征分析为例，有的特征鬼负责分析垂直线，有的负责分析水平线，有的负责分析角等，一个特征鬼发现了正在寻找的某一特征时，它就喊叫起来，或发出信号，这个特征鬼分级的第三层是认知鬼，认知鬼相当于前面说的特征鬼，认知鬼的任务是注意来自特征鬼的信号，寻找由特征组成的某一特定模式，因此，认知鬼代表一种模式，认知鬼如果发现许多作出反映的“特征鬼”是源于自己的特征，就大声的喊叫，否则喊叫的声音就小，或者不做声。例如：识别字母Q时，同时叫喊起来的认知鬼有Q/R/O，其中，Q的喊叫声最大。第四层小鬼为决策鬼，它要听来自所有认知鬼的呼声，并决定谁发出的信号最多，因而识别出环境中出现的模式，还如上说，由于认知鬼Q的呼喊声最高，而O/R的呼声次之，因而识别出环境中出现的模式，还如上说，Q被选中被认知出来。群魔堂型似乎不够严肃，但有它合理的地方。特征分析说的特点有：1.根据刺激的特征和关系进行识别，就可以不受刺激的大小、方位等其他细节，避开预加工的困难和负担，使识别具有更大灵活性和适应性。2.同样的特征可以出现在许多不同的模式中，必然极大的减轻记忆的负担。3.由于需要获得刺激的组成成分的信息，即抽取必要的特征和关系，在加以综合，才能识别，这使模式识别过程可带有更多的学习色彩。特征分析说的问题：特征分析说只强调自下而上加工，缺少自上而下加工，是一个典型的从局部加工到整体加工的理论。第三节结构优势效应一、字词优势效应（了解）第４页教学后记：第十一章言语对字词优势效应的三种解释：1.语境的推论作用。Rumelhart和Siple强调语境的自下而上加工，认为wor已经构成语境，只要探测到，就能判断出后一个是D。而对单个字母，即使看到了，也不一定能判断它就是D，因为B/C/Q/D都有这一特征。2.编码说。根据Mezrich（1973）的研究，字词是语言编码的，而单个字母是视觉编码的，视觉编码易受视觉掩蔽的干扰，而语言编码则不受视觉掩蔽的干扰，因而字词中的字母识别要优于单个字母。3.整体加工和局部加工说。字词为整体，其中的字母为局部，整体加工不受局部因素的影响。二、课题优势效应（了解）复习思考题：论述模式识别。