## 1 绪论 ### 认知心理学的对象 认知心理学运用信息加工观点来研究认知活动，其研究范围主要包括感知觉、注意、表象、学习记忆、思维和言语等心理过程或认知过程，以及儿童的认知发展和人工智能（计算机模拟）。 ### 认知心理学的方法 认知心理学在其具体研究中，采用实验、观察（包括自我观察）和计算机模拟等方法。以反应时和作业成绩为指标的实验特别受到重视，利用被试的出声思考的观察法也得到发展。 一般说来，当涉及快速的信息加工过程时，多利用以反应时为指标的实验；而涉及较慢的信息加工过程时，则可应用出声思考形式的观察法。 计算机模拟既可运用于快速的、又可运用于慢速的信息加工过程的研究。不管应用哪一种方法，认知心理学都强调将条件与结果加以对照，即将输入和输出联系起来进行推理，以发现某一心理现象的内部机制。这称作抽象分析法。因此，认知心理学特别注重实验设计，以求获得为判定内部心理机制所需要的材料。 ### 认知心理学的兴起及影响 一些科学家现在企图将研究人的认知的几个独立的学科如心理学、人工智能、逻辑和认识论等加以综合，形成一个单一的学科，这就是目前所说的认知科学（Cognitive Science）。 ### 关于认知心理学的争论 公平地说，认知心理学即使在目前也并不是完全没有涉及情绪、动机、能力等心理现象。相反，已经从认知心理学的角度提出了情绪激活的模型，探讨了激情、认知能力、认知风格、社会性原型和图式以及社会行为等与个性密切有关的现象。但是，在这些领域里，认知心理学涉及的大多是它们的认知方面，凡是认知成分愈多的地方，它涉及得也愈多愈深入然而它没有在整体上把握这些心理现象。 与此有关，认知心理学本是研究人的信息加工过程的，但它主张进行计算机模拟，则又会抹掉人的一些特点，如认知过程受情绪、动机等的制约。这使认知心理学受到许多批评。 **四层心理学理论大厦** 苏联心理学家ЛOMOB（1983）曾将心理学的研究分为4个水平或层次，认为心理学的理论大厦是由这些层次组成的。 * 第一个水平：在社会关系的体系中，研究人的发展，人看作是社会系统的成分、社会成员；研究人-社会系统所产生的一系列现象，如个性发展问题、社会情绪的动力过程、心理气氛等。这些主要是社会心理学的内容，与社会科学交叉。 * 第二个水平：研究个性的结构，如需要与动机、能力与态度的动力过程、行为的结构和动力过程、调节机制等。 * 第三个水平：研究从感觉知觉到思维情绪等心理过程。这些过程在第二个水平上，只是作为个性的因素出现；而在这个水平上，则作为相对独立的因素。心理学过去主要研究这一水平。 * 第四个水平：研究心理过程的生理机制。这是与神经生理学、化学等学科交叉的领域。 ## 2 知觉 目前认知心理学将知觉看作是感觉信息的组织和解释，也即获得感觉信息的意义的过程。这个过程相应地被看作是一系列连续阶段的信息加工过程，依赖于过去的知识和经验。 ### 知觉信息与知觉过程 [[知觉的讨论]] 知觉被看作一种主动的和富有选择性的构造过程。 知觉是现实刺激和已贮存的知识经验的相互作用的结果。相对而言，感觉信息是具体的、特殊的；知觉信息是较抽象的、一般的。知觉既具有直接性质，也具有间接性质。 #### 知识经验在知觉中的作用 知觉与人的知识经验是分不开的，并因此而具有间接性质。 人在知觉自然环境中的对象时，是以已有的关于自然环境中诸景物的知识为依据的，有关诸景物的自然的空间关系的知识引导我们的知觉活动。 #### 两种对立的知觉理论 **知觉的假设考验说** 知觉是一种包含假设考验的构造过程。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的解释。 感觉刺激的物理特征、刺激的上下文和有关的概念都可激活长时记忆中的有关知识而形成各种假设。知觉因而是以假设为纽带的现实刺激信息和记忆信息相结合的再造。 **知觉的刺激物说** 主张知觉只具有直接性质，否认已有知识经验的作用。 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。 著名的Gibson结构密度级差的实验：在二维平面上，画出这种表面结构的密度级差，如使上端的结构单元较小而密度较大，下端的结构单元较大而密度较小，则可将画面知觉为向远方延伸，有明显的距离感或深度感。但是如果画面没有这种结构密度级差，则看起来仍然是垂直于视线的平面图形。 认知心理学有理由认为，知觉依赖于过去的知识和经验，知觉信息是现实刺激的信息和记忆信息相互作用的结果。从目前的研究状况来看，以过去的知识经验的作用为焦点的知觉实质问题的争论还将继续下去。 #### 知觉加工 **自下而上加工和自上而下加工** 自下而上加工是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。称作数据驱动加工。 自上而下加工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，从调整特征觉察器直到引导对细节的注意等。自上而下加工常体现于上下文效应中。概念驱动加工。 自下而上加工和自上而下加工是两种方向不同的加工，两者结合而形成统一的知觉过程。 据Gregory（1970）推算，人的视觉系统接收外界信息的极限大约是每秒12比特（bit）。 **整体加工和局部加工** 格式塔心理学认为，整体多于部分之和，整体决定着其部分的知觉。照这种观点来看，整体是在其部分之前被知觉的。 ### 模式识别 知觉研究主要涉及模式识别（Pattern Recognition），特别是视觉的模式识别。所谓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。 当人能够确认他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来，这就是模式识别。 现在认知心理学已提出几个理论模型或假说，如模板说（模板匹配模型）、原型说（原型匹配模型）和特征说（特征分析模型）等。 #### 模板说 认为在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的过去在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；当一个刺激作用于人的感官时，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。 模板说虽然可以解释人的某些模式识别，但它存在着明显的局限。依照模板说的观点，人必须事先存贮相应的模板，才能识别一个模式。即使附加了预加工过程，这些模板的数量仍然是巨大的。 #### 原型说 认为在记忆中贮存的不是与外部模式有一对一关系的模板，而是原型（Prototype）。原型不是某一个特定模式的内部复本。它被看作一类客体的内部表征，即一个类别或范畴的所有个体的概括表征。这种原型反映一类客体具有的基本特征。 #### 特征说 模式是由若干元素或成分按一定关系构成的。这些元素或成分可称为特征（Feature），而其关系有时也称为特征。特征说认为，模式可分解为诸特征。 特征分析模型是目前最受到注意的一个模型，分层，鬼城模型： - 第一个层次是由“映象鬼”对外部刺激进行编码，形成刺激的映象。 - 第二个层次的“特征鬼”对刺激的映象进行分析，即将它分解为各种特征；在分析过程中，每个特征鬼的功能是专一的，只寻找它负责的那一种特征，如字母的垂直线、水平线、直角等，并且需要就刺激是否具有相应的特征及其数量作出明确的报告。 - 第三个层次的“认知鬼”始终监视各种特征鬼的反应，每个认知鬼各负责一个模式（字母），它们都从特征鬼的反应中寻找各自负责的那个模式的有关特征，当发现了有关的特征时，它们就会喊叫，发现的特征愈多，喊叫声也愈大。 - 最后，“决策鬼”根据这些认知鬼的喊叫，选择喊叫声最大的那个认知鬼所负责的模式，作为所要识别的模式。 特征分析模型存在着一个最大的争论问题，就是前面提到的整体加工和部分加工的问题。特征分析模型是一个典型的从局部到整体的加工模型。 ### 结构优势效应 [[知觉的讨论#关于知觉理论的三个问题#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，可统称为结构优势效应。 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，这个现象称作字词优势效应（Word-Superiority Effect）；识别一个“客体”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的该线段，这种现象称作客体优势效应（Object-Superiority Effect）；而识别一个完整的图形要优于识别图形的一个部分，这称作构型优势效应（Configural-Superiority Effect）。此外还确定字母优势效应（Letter-Superiority Effect），即识别字母的一个组成线段要优于识别单独的该线段。这些效应都表明上下文，或者严格地说，整体的结构在模式识别中所起的有利的作用，可统称为结构优势效应。 ## 3 注意 ### 知觉选择模型：过滤器模型和衰减模型 这两个模型有着基本的共同点。 第一，这两个模型的根本出发点是共同的，即都认为高级分析水平的容量有限或通道容量有限，必须过滤器予以调节； 第二，这种过滤器的位置在这两个模型中是相同的，都处于初级分析和高级的意义分析之间； 第三，这种过滤器的作用又都是选择一部分信息进入高级的知觉分析水平，使之得到识别，注意选择都是知觉性质的。 在当前的认知心理学中，多倾向于将这两个模型合并，把两个名称联合起来，称之为Broadbent-Treisman过滤器-衰减模型，并且将它看作注意的知觉选择模型。 ### 反应选择模型 #### 反应选择模型 几个输入通道的信息均可进入高级分析水平，得到全部的知觉加工，注意不在于选择知觉刺激，而在于选择对刺激的反应。 他们设想中枢的分析结构可以识别一切输入，但输出是按其重要性来安排的，对重要的刺激才会作出反应，对不重要的刺激则不作出反应。 如果更重要的刺激出现，则又会挤掉原来重要的东西，改变原来的重要性标准，作出另外的反应。 显然，这种重要性的安排还依赖于长期的倾向、上下文和指示语等。这个理论认为注意是对反应的选择，因而它被称作反应选择模型（Response Selection Model） #### 两类注意模型的比较 反应选择模型不同于知觉选择模型。它们的主要差别在于对注意机制在信息加工系统中所处的位置有不同的看法。 依照知觉选择模型，起注意作用的过滤器位于觉察和识别之间，意味着不是所有的信息都能进入高级分析而被识别。这个模型也称为早期选择模型。 刺激->觉察->识别->复述与反映选择->反应 依照反应选择模型，注意的机制位于识别和反应之间，它意味着几个输入通道的信息均可识别，但只有一部分可引起反应。这个模型也称为晚期选择模型。 ### 中枢能量理论 #### 双作业操作 对于这些不同于以前的双听实验的结果，无论是知觉选择模型还是反应选择模型，目前都还不能提出圆满的解释。这些结果所提出的问题需要从更广阔的范围来加以考察。 #### 中枢能量及其分配 知觉选择模型和反应选择模型都与认知系统加工能力有限相联系。在这两个注意模型里，中枢加工能力或中枢能量有限只是作为它们的出发点，并没有用来具体说明注意的机制，没有成为解释原则。 他们并不设想一个瓶颈结构，即存在于某个位置的过滤器，而是将注意看作人能用于执行任务的数量有限的能量或资源，用这种能量或资源的分配来解释注意。这种理论可称作中枢能量理论。 Kahneman（1973）提出的能量分配模型较好地体现中枢能量理论，人可得到的资源和唤醒（Arousal）是连在一起的，其数量也可因情绪、药物等因素的作用而发生变化。 决定注意的关键是所谓的资源分配方案，它本身又受到几个因素的制约： * 受制于唤醒因素的可能的能量 * 当时的意愿 * 对完成任务所需能量的评价 * 个人的长期倾向 ![picture](https://imgs.wantsong.life/ixJHlK1mUF.jpeg) 遵循能量或资源分配的观点，Norman和Bobrow（1975）还进一步区分两类过程：资源限制过程（Resource-Limited Process）和材料限制过程（Data-Limited Process）。 所谓资源限制过程是指其作业受到所分配的资源的限制，一旦得到较多的资源，这种过程便能顺利地进行。而材料限制过程是指其作业受到任务的低劣质量或不适宜的记忆信息的限制，因而即使分配到较多的资源也不能改善其作业水平。 中枢能量理论可较好地解释同时进行两个作业所产生的各种复杂情况，并在一定程度上克服知觉选择模型和反应选择模型的对立。 它的做法是以资源分配来取代设在信息加工过程某个阶段上的过滤装置或选择机制。 中枢能量理论所主张的资源分配是着眼于过程的整体的，但没有深入到过程的内部。而知觉选择模型和反应选择模型却是着眼于过程内部的加工阶段的。 似乎可以将这些模型结合起来。这样就可以设想，注意的选择在总体上是受资源分配所决定的，但它在信息加工过程中是如何实现的及在哪一个阶段实现的，却要依赖于其内外许多因素，如信息加工系统的功能状态、作业类型和当前的情境等。这种设想应当进一步具体化并得到实验验证。 ### 控制性加工与自动加工 #### 两种加工过程 根据加工过程自动化的设想，Schneider和Shiffrin（1977）提出了两种加工过程的理论。他们区分出控制性加工（Controlled Processing）和自动加工（Automatic Processing）： * **控制性加工**是一种需要应用注意的加工，其容量有限，可灵活地用于变化着的环境。 * **自动加工**是不受人所控制的加工，无需应用注意，没有一定的容量限制，而且一旦形成就很难予以改变。 资源限制过程无疑是控制性加工过程，或者主要包含控制性加工，而材料限制过程可能较多地涉及自动加工，因为它即使得到更多的资源也是无法改善其作业水平的。 * 两个控制性加工的作业则难以顺利地同时进行，因为两者都需要应用资源或注意。 * 另一方面，当需要将注意集中于某些信息输入时，控制性加工还需排除另一些信息输入，这时自动加工过程对不需要的信息作出的反应会给作业带来干扰，降低作业水平，所以控制性加工的作业水平还会受到自动加工的影响。 #### 特征整合理论 Treisman和Gelade（1980）提出的特征整合理论（Feature Integration Theory）也是一个涉及自动加工的注意理论。他们区分客体（Object）和特征（Feature），将特征看作是某个维量的一个特定值，而客体则是一些特征的结合。 特征是由功能上独立的一个知觉的子系统所分析的，这种加工是自动的，并且是以平行方式进行的，而客体的辨认则需要集中性注意参与，完全是系列加工的结果； 集中性注意的作用类似“粘胶”，使一些特征得以结合为一个单一的客体。 ## 4 记忆结构 ### 两种记忆说 记忆不是一个单一的东西，存在着短时记忆和长时记忆两种不同的记忆，它们彼此独立而又互相联系，形成一个统一的记忆系统。 外部信息经过感觉通道先进入短时记忆。它是信息进入长时记忆的一个容量有限的缓冲器和加工器。 容量以内的信息在短时记忆中可短暂地保持，利用默默地重复即复述（Rehearsal）可避免迅速遗忘。在没有复述的条件下，信息在短时记忆中可短暂保持（约15～30s），但只要复述在进行，信息即可随着复述而一直保持，并且还可通过复述而进入长时记忆。 ### 感觉记忆 感觉滞留表明感觉信息的瞬间贮存。这种记忆就是感觉记忆或感觉登记。由于它的作用时间比短时记忆更短，故又可称瞬时记忆。