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第一章认知心理学导言1认知心理学是以信息加工观点研究感知觉、注意、记忆思维和言语等心理过程,以及儿童认知发展和人工智能计算机模拟的一门心理科学认知心理学是关于思考着的心智的科学,他的研究对象是;我们怎样注意到并获取世界上的信息信息在头脑中是怎么储存和加工的我们是怎样解决问题,进行思考,以及语言的产生2广义的“认知”认识和知识,它既包含了一种动态性的加工过程认识,也包含了一种静态性的内容结构知识O3狭义的“认知”指那些能使主体获得知识和解决问题的操作和能力4广义的认知心理学泛指一切以认知过程为对象的心理学研究;5狭义的认知心理学是以信息加工理论观点为核心的心理学,又被称为信息加工心理学这里,认知心理学研究的内容是对于信息的知觉,理解,思考,答案的形成和产生6信息加工系统Information ProcessingSystem,IPS又称物理符号系统Physical SymbolSystem,是指能够接收、存储、处理和传递信息的系统它由记忆装置、加工器、效应.7信息加工模型,这个模型基本上是将事件以时间顺序排列其建立在以下3个假设认知活动可以分解为一系列阶段每一个阶段都对输入的信息进行独一无二的加工最终的反应被假定为这一系列阶段和操作的结果每一个阶段都从先前阶段接受信息,然后完成其都特的功能8认知心理学的基本假设存在着心理加工人类是主动的信息加工者心理加工可通过外部行为的测量来推知9认知模型1符号操作系统范式基于信息加工观点,认为许多认知过程是以系列serially和序列sequentially的方式进行的又称“信息处理模型”,“符号处理模型”,“串行处理模型”等符号操作系统范式实际上是把人的认知活动看作为是一种信息处理过程,即可以按照符号结构和符号过程的表征来加工各种信息Newell和Simon是首先对符号操作系统作出完整论述的认知心理学家一个完整的符号操作系统应该具有六种功能输入符号、存储符号、建立符号结构、条件性迁移、复制符号、输出符号2联结主义范式联结主义把认知描绘成是简单而大量的加工单元的联结网络,在此网络中的每一个单元的激活水平与来自于环境和其他与之相连接的单元有关知识贮存在单元之间的联结中,学习就是建立新的联结或改变联结间的激活强度该模型把信息看成是分布在各个神经元及神经元的连结中的,信息的加工是并行的,因此被称作“并行分布系统parallel distributedsystem在计算机和工程领域,人们又把它称作“人工神经网络第二章认知神经科学1赫布定律当细胞A的一根突触与B细胞靠得很近,足以将其激活时两个细胞中都会生长或发生代谢变化,从而使A细胞对B细胞的激活作用增强赫布定律基于以下基本假设共同激活的神经元成为联合联合能发生在相邻的或疏远的神经元间,即整个皮层是联合存储如果神经元成为联合,它们将发展成为功能体或细胞集合2神经科学常用探测技术单细胞记录single—unit recording脑电图electroencephalogram,EEG事件相关电位event—related potentials,ERP正电子发射断层扫描PET磁共振成像MRI和fMRI脑磁图magneto-encephalography,MEG穿颅磁刺激TMS CT扫描3认知心理学经典研究方法简介一.反应时测量法反应时reaction time,简称RT刺激作用于有机体后到其作出明显反应所需要的时间,即刺激与反应之间的间隔
1.减法反应时subtractive method用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在在研究快速信息加工过程如识别、短时记忆应用这种方法目的是测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间
2.相加因素法S.Sternberg,1969相加因素法实验的基本思路为如果可以确定一个信息加工过程有某一独立过程,那么,当加工过程包含该过程时,可以看到信息加工总时间的显著变化,如果该过程不是一个独立的加工过程,那么当加工过程包含该过程时,加工总时间不会发生显著化变化使用相加因数法实验可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节
3.开窗实验通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间直接进行测量“开窗”实验的目的是采用“开窗”技术,将大脑进行信息加工过程及其所使用时间直接地测量出来使用研究者可以清楚感知该过程
二、出声思考口语报告法是指被试在解决某项问题时“出声思考”出声说出其思维内容,研究者记录后进行分析从而揭示被试认知活动规律的研究方法,它又称为“口述记录分析法工
三、计算机模拟对于计算机模拟的争论
1、适用范围问题是不是可以用计算机模拟人类全部的信息加工?
2、相似性问题计算机的思维方式主要是条件判断,它与人类高效的推理、直觉和具有创新特点的思维活动有多大的差异?
3、替代性问题在人脑信息加工的多个过程之中,过去的知识经验一直起着重要的作用而在计算机模拟中,这种已有知识经验的作用机制很难表现出来第三章知觉与注意1现代认知心理学认为,知觉是确定人们所感受的刺激物的意义的过程或者说,知觉是解释刺激信息,从而产生模式和意义的过程2错觉是对客观事物歪曲的知觉,这种歪曲是在一定条件下产生,且不随人的意志而改变3当作用于视觉器官的图像刺激迅速移去后,图像随即在视觉通道内被登记,并保持一瞬间,这叫作视像记忆或视觉登记或视像存储视象记忆有以下性质1视象记忆中所储存的信息大于被提取利用的信息2信息保持的时间很短约
0.25〜1秒,超过1秒,信息会由强变弱并自动消失3视象记忆受到干扰或擦试作用后,信息很快丧失而且不可恢复4美国心理学家GSperling在I960年首先提供了感觉记忆存在的证据他在做记忆实验时发现,许多被试虽只能报告出
4、5个字母,却声称他们所看到的比所能报告的要多为了查明被试究竟是没有看清这些字母还是看到后又忘了,他创造了部分报告法5注意心理能量在感觉事件或心理事件上的集中注意的功能分酉己divided attention警醒与信号检测vigilance andsignal detection搜索search选择selective attention6注意的过滤器模型FilterModelBroadbent1958提出过滤器理论filter model同一时间可以被注意到的信息量是有限的;如果信息量超过限度,注意过滤器就将选择让一些信息通过,并将另一些信息排斥在注意之外7注意的衰减器模型Attenuation Model该模型是Treisman1964根据追随实验中对非追随耳的信息也可以得到加工的实验结果,对过滤器模型加以改进而得出的过滤器的作用是减弱信息的信号,受到衰减的信息仍可以进行高级加工已经贮存的信息在高级分析水平仍有不同的兴奋阈限,衰减的信息也有可能激活一些兴奋阈限很低的信息8两个模型的共同之处都认为人的信息加工系统的容量是有限的都假定过滤器的位置在知觉分析之前过滤器的作用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两个模型的不同之处全或无-------------衰减单通道-------------双通道或多通道9自动化过程的特征可在无意中进行在意识的范围之外很少或根本不需要消耗意识资源第四章模式识别1知觉理论1直接知觉理论Direct perception以Gibson为代表,认为环境可提供的信息足以产生知觉,知觉并不需要内部过程和表征的参与刺激眼睛的光线模式是一个结构性的光学分布;这种分布能提供空间中目标分布特征的明确或恒定信息;知觉在很少或没有信息加工参与的情况下,可以通过共振直接从光学分布中提取各种丰富信息2建构性知觉理论知觉是一个积极的和建构的过程知觉并不是由刺激输入直接引起的,而是所呈现刺激与内部假设、期望、知识以及动机和情绪因素交互作用的产物知觉有时可受到不正确的假设和期望影响,因而也会发生错误3自下而上bottom・up加工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又称之为数据驱动加工Data-Driven Processing4自上而下top-down加工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形成假设,这种期望或假设制约着加工的所有阶段或水平又称之为概念驱动加工.5模式识别当人能确认他所知觉的某个模式时,将它与其他模式区分开来,就是模式识别模式识别是指人把输入刺激模式的信息与长时记忆中的信息进行匹配,并辨认出该刺激属于什么范畴的过程6模板匹配说模板匹配的基本思想模式的识别需要刺激与模板相匹配,而这种匹配要求两者有最大程度的重叠模板template存在于人的长时记忆中的、与外部刺激具有一一对应关系的外部模式的小复本7几何离子理论Biederman1987认为物体是由一些基本形状shapes或成分components,也就是几何子geon;geometric ion—几何离子组成的通过把复杂对象的结构拆分为简单的部件形状,就可以进行模式识别8启动效应priming effects指先前呈现的刺激项目对随后该刺激项目或与其相关的刺激项目进行某种加工所产生的易化现象,表现为启动刺激prime对目标刺激target在反应时上的促进作用9特征分析说
1.基本思想特征分析说试图将模式分析为组成它们的各种特征feature,模式识别时需要对刺激的特征进行分析,将之与长时记忆中的各种刺激特征进行比较,一旦获得最佳的匹配,外部刺激就得以识别固定影像与静止影像的实验
2.特征分析说的评论优点避开预加工、减轻记忆负担、带有学习色彩缺点缺乏自上而下的过程10原型说
1.基本思想原型(prototype)头脑中存储着的代表一组物体、一个类别或范畴内所有个体关键特征的表征,它反映的是一类物体所具有的基本特征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第六章记忆过程1短时记忆的特点容量有限保持时间在1分钟以内通过复述保持信息主要为言语听觉编码,少量为视觉或语义编码2视觉代码Conrad
(1964)的实验有两点值得考虑:一是认为短时记忆听觉编码的存在是以听觉混淆为证据的,而听觉混淆现象也可能是内部言语运动或发音的混淆所致,二是Conrad的实验材料是有利于声音编码的英文字母,因而其短时记忆听觉编码的普遍性受到怀疑而Posner
(1969)的实验也可以说明短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编码的3听觉代码4avl单元鉴于字母、字词的听觉代码和口语代码都是不同形式的言语代码,因此常将听觉的(Auditory)、口语的(Verbal),言语的(Linguistic)代码联合起来,称之为AVL单元5组块是指将若干较少单位(如字母)联合成熟悉的、较大的单位(如字词)的信息加工,也指这一加工所组成的单位或结果组块可以提高记忆的容量和效率6工作记忆指某种形式的信息的暂时存储并进行加工处理的过程它与短时记忆在功能上存在显著差异但在结构上是类似的7工作记忆模型工作记忆分成三个子成分,分别是中枢执行系统、视觉空间初步加工系统和语音回路中枢执行系统起到了控制作用,它保证大脑将注意集中在相关信息及加工过程上,而对无关信息进行抑制;负责在复杂任务中的各个不同过程间进行转换;对工作记忆中的内容进行监控等语音回路用于贮存与复述言语信息,在获得言语词汇中起到重要的作用视觉空间初步加工系统则对视觉图像信息进行操作,负责视觉信息的保持和控制8Sternberg的经典研究研究范式按一定间隔相继呈现数字(记忆集,2-6个数字)间隔一定时间(2s)测试项目(1个数字)被试作再认判断(是或否)平行扫描反应情况不受记忆集大小的影响系列扫描反应时间随记忆集增大而延长9长时记忆的特点长时长时记忆保存的时间很长,可以是一分钟以上甚至终身;长时记忆系统的容量非常巨大10超长时程记忆超长时程记忆(VLTM),或称为超过三个月的记忆11自传体记忆又称日常事件记忆(memory forordinaryevents)-指个体在日常生活中对自身经历事件的记忆-对日常生活中自发产生而非实验室设置的与自我经验相联的信息的储存和提取过程自传体记忆不是一种独立的记忆形式,而是一种混合记忆,或者说更像是一种整合记忆,它包括上下文背景信息(情节记忆)、和相关知识(语义记忆),还包括感知觉方面的信,官、O第七章记忆模型1初级记忆一种直接记忆,它涉及直接的意识经验,提供感知到的事物的忠实图像,一点也离不开当前意识,具有暂时性质2次级记忆是间接记忆,是当前意识以外的过去经验的贮存,具有长期性质3记忆信息的三级加工模型Atkinson-Shiffrin认为记忆有3种贮存感觉登记、短时贮存和长时贮存,将记忆和记忆贮存两个概念区分开来4情景记忆与语义记忆情景记忆指的是对发生于特定时间、特点地点的特定事件或情节的存储(或提取),而语义记忆则指的是关于客观世界的事实和概念的一般性知识情景记忆接收和贮存关于个人的特定时间的情景或事件以及这些事件的时间-空间联系的信息;据研究,情景记忆和语义记忆存在着重大区别一是前者涉及对过去事件进行意识性提取时的主观经验,而后者则没有;二是大脑的前额皮质在参与前者加工时比后者加工时有更强的兴奋第八章记忆术和专家1记忆术是一种方法或策略,它通过使用熟悉的联想来增强记忆过程中信息的储存和回忆的能力这个定义有三个重要组成部分
(1)使用熟悉的联想,
(2)信息的储存或编码,
(3)记住已储存的信息2定位记忆法又称地点法或“标钉法”,将一组熟悉的位置或地点与要识记的材料之间建立起联系,通过联想、利用视觉表象,以地点位置作为以后提取的线索3挂钩词记忆法把新词或新的概念与自己熟悉的一系列词语联系起来先选择一组词作为“挂钩”,再把需要记忆的项目挂在这些词上4组织化图式在记忆较多对象时,对识记材料进行分类编组、系统组织以提高记忆效果的一种记忆方法5专家的主要特征专家只是在他所属的领域和特定的情境中才表现卓越专家能在重复性的事件中表现出自动化的技能专家与新手相比,在工作中表现得更灵活专家与新手对问题的表征常有质的不同专家拥有快而准的模式识别能力6Ericsson
(1988)提出要想获得很高的记忆技能,必须满足以下三个条件一是意义编码(meaningencoding),即信息应该在意义层面上加工,把信息和存储的知识联系起来;二是提取结构(retrievalstructure),即线索应该与信息一起存储以利于其后的提取;三是加速(speed-up),即广泛练习以使编码和提取中所涉及的加工过程越来越快,直至达到自动化的程度第九章知识的表征1知识在人脑中的存储和组织形式或者说知识在人脑中的呈现方式称为知识的表征陈述性知识主要以命题和命题网络、表象系统和图式形式来表征程序性知识以产生式及产生式系统来表征2知识的分类陈述性知识是关于事物及其关系的知识,包括事实、规则、事件、态度等,是关于“是什么”的知识陈述性知识可以言传,也就是说,它可以通过言语形式向他人传授,不会出现“欲说而不能”的现象程序性知识是完成某项任务的行为或操作步骤的知识,是关于“怎么办”或“如何做”的知识也称操作性知识,包括动作技能和认知技能两方面认知技能又分为智力技能(如读、写、算等)和认知策略(如怎样学习、记忆和思维等)3知识的表征的特点有内在的组织结构和组织规则是动态的,随着经验的扩展不断进行改变和重组具有可应用性(听说读写、推理、问题解决等4集合——理论模型(STM)在该模型中,语义概念是由元素(即信息的集合)来表征的包含某一概念的单词在长时记忆中不仅仅是通过概念样例,而且也通过概念的属性来得到表征记忆是由大量的属性集合所组成在这个模型中,基本的语义单元仍是概念每个概念都由一集(set)信息或要素来表征这些信息集可分样例集和属性集或特征集样例集是指一个概念的一些样例属性集或特征集是指一个概念的属性或特征优点
①较好地解释某些迅速做出的否定判断
②可以说明范畴大小效应
③提出非预存思想,概念的联系或一定的知识需要通过比较或计算才能得到缺点不能解释熟悉效应和典型性效应5层次语义网络模型它是认知心理学中的第一个语义记忆模型模型的结构语义记忆的基本单元是概念有关概念按逻辑的上下级关系组织起来,构成一个有层次的网络系统对概念的特征相应地实行分级贮存每个概念和特征都在网络中处于特定的位置,一个概念的意义决定于某种连线的模式是预存模型缺点
①模型涉及的概念间联系的种类极少
②对概念的特征实行分级贮存,节约了贮存空间,却增加了提取信息所需时间
③难以解释熟悉效应、典型性效应6ACT模型Anderson的ACT AdaptiveControl ofThought模型中有三个主要成分陈述性记忆、程序性记忆和工作记忆对陈述性知识和程序性知识的表征方式进行了区分,认为陈述性知识的表征为“组块而程序性知识的表征方式为产生式系统7HAM模型基本表征单元命题一个命题由一小集联想构成,每个联想则将两个概念结合在一起或联系起来主要的联想
①上下文——事实联想
②地点——时间联想
③主语——谓语联想
④关系——宾语联想8遗忘症患者研究逆行性遗忘症与顺行性遗忘症暂时性遗忘症与永久性遗忘症9联结主义与知识的表征联结主义认为认知活动的本质在于神经元之间联结强度不断发生的动态变换,它对信息进行并行分布处理认知的联结主义模型联结主义模型中存储的是单元间的联结强度学习的结果是单元间联结强度的改变所有知识都储存在联结上第十章心理表象1双重编码假说假设有两种编码和储存系统,一种是表象性的,另一种是言语性的——信息编码和储存可能使用其中一种或两种都用记忆的双重编码理论如果信息可以同时用言语标签和视觉表象进行编码,记忆的效率就会提高;如果只能用言语标签进行编码,效率就会降低2功能等价假说假设表象和感知是高度相似的,认为表象与知觉的信息表征是相似的,二者在机能上是等价的3认知地图认知地图cognitive map即个体在过去经验的基础上,头脑中所形成的有关空间方位关系整体的认知模型4联觉颜色的声音联觉就是一种感官刺激(比如视觉)导致另一种感官(比如听觉)做出反应的情形联觉是两种或多种分析器中枢部分形成的不同感觉间相互作用的结果★第十章思维概念形成、逻辑和决策
一、思维是通过判断、抽象、推理、想象和问题解决这些心理特征之间复杂的相互作用,来实现信息转换,从而形成新的心理表征的过程
二、三段论由三部分组成-依次是大前提、小前提和结论(行式、举例和分析)
三、
1、归纳推理是从特殊事例到一般结论的推理,是根据一类事物包含的许多对象的共同情况,推出关于该类事物的一般性结论的推理归纳的前提是关于个别的事实,复杂的具体事件,自然界的部分规律性的判断,而结论则是对反映在前提中一般的,通常是本质特征的概括
2、演绎推理是指从一般原理到特殊事例的推理形式,其前提是关于事物一般特征的真实判断,结论是根据某个或某些假设为真的判断而得到的
3、演绎推理和归纳推理的区别
①从思维的进程方向看,归纳推理是从个别推向一般,演绎推理是从一般推之个别;
②从前提的多少看,归纳推理的前提是不确定,演绎推理的前提数则仅有两个;
③从结论的可靠性来看,归纳推理的结论是或然性的,而演绎推理总蕴含必然的结论
四、气氛效应根据其推理的形式接受或者拒绝某一推理的趋向换句话说,以某种方式表达推理会影响★第十一章问题解决,创造力和智力
一、问题解决直接指向解决一个具体问题的思维它包括答案的形成和在可能答案中进行选择的过程
二、问题的类型
1、明确限定性问题;
2、非明确限定性问题
三、格式塔心理学和问题解决格式塔被大致地翻译成“构造”或者“完形”格式塔心理学家的观点与这些词的含义一致,认为行为时一个有组织的系统知觉事件不是一系列单独的成分,而是由这些事件组成的一个整体结构对于格式塔心理学家来说,问题,尤其是知觉问题,是知觉与记忆之间的某些交互作用产生了紧张或压力是产生的思考问题就是从不同的角度审视它,而“正确”的看法就会在顿悟的瞬间出现早期的格式塔心理学家证明了问题解决的活动中知觉重组的观点Karl Duncker提出了功能固着这个概念,它是一个对问题解决的研究有相当影响的概念,指的是人们倾向于根据熟悉的用法来理解事物,这种倾向使人很难用不熟悉的方法来运用事物事实上,物体或想法的功能本身就成为一种定势,当它们是问题解决任务中的一部分,又要求它们起到异乎寻常的作用的时候,被试就必须克服这种“定势”“定势”这个概念最初的定义包括先于思维和感知的所有预备性认知活动,通过更积极地参与对刺激的理解•,定势可能会提高知觉或思维的质量,另一方面,它也有可能抑制知觉或思维问题解决的步骤对于期望的估计,假设,检验假设,证实假设(详见P405图)
四、问题的表征概述在问题解决的初始过程,问题解决者将任务领域转化为问题空间,实现对问题的表征和理解,这个阶段主要受到问题提供的信息和个体已有知识经验的影响
五、问题解决的过程
1、确定问题;
2、问题表征;
3、计划解决方案;
4、执行计划;
5、评估计划;
6、评估解决方案虽然所有的阶段都很重要,但问题的表征是重中之重,尤其是信息在视觉表象中的表征方式。