认知心理学第二章知觉.ppt

第二章 知 觉内容提要：知觉理论与两种加工方式知觉理论与两种加工方式整体加工与局部加工整体加工与局部加工模式识别模式识别第一节 知觉理论一、认知心理学所理解的知觉一、认知心理学所理解的知觉 思考：为什么认知心理学体系中没有感觉这思考：为什么认知心理学体系中没有感觉这一章？一章？1、感觉和知觉的关系感觉：直接、孤立感觉：直接、孤立知觉：综合知觉：综合总之，对这个问题的回答就是感觉不能回总之，对这个问题的回答就是感觉不能回答客体答客体“是什么是什么”这样的问题，属于更低这样的问题，属于更低级的心理反映形式，因而没有被包括在认级的心理反映形式，因而没有被包括在认知心理学体系中知心理学体系中。知觉源于感觉知觉源于感觉又高于感觉又高于感觉2、认知心理学对知觉的界定 知觉是将感觉信息组成有意义的对知觉是将感觉信息组成有意义的对象，即在已贮存的知觉知识经验的参与象，即在已贮存的知觉知识经验的参与下，理解当前刺激的意义。下，理解当前刺激的意义。思考：认知心理学与普通心理学对思考：认知心理学与普通心理学对知觉的理解有什么不同之处？知觉的理解有什么不同之处？普心：知觉是客观事物直接作用于人的普心：知觉是客观事物直接作用于人的感觉器官，人脑对客观事物整体的反映。感觉器官，人脑对客观事物整体的反映。认知：知觉就是对刺激意义的理解，这认知：知觉就是对刺激意义的理解，这种刺激意义的理解（获得）就是当前刺种刺激意义的理解（获得）就是当前刺激和已贮存的知识经验相互作用的结果。激和已贮存的知识经验相互作用的结果。火烧云，云彩象什么？火烧云，云彩象什么？认知心理学认为，知觉与人的知识经验是认知心理学认为，知觉与人的知识经验是分不开的，并因此而具有间接性质。分不开的，并因此而具有间接性质。二、知觉理论（一）刺激物说（一）刺激物说 1.1.理论内容：理论内容：认为自然界的刺激是完整的，可以提供非认为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，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。成假设并进行考验。p24p242.实验证据 Gibson Gibson的结构密度级差实验的结构密度级差实验 p25p25 距离就是我们直接知觉到的。距离就是我们直接知觉到的。3.知觉的加工方式 自下而上的加工：自下而上的加工：由外部刺激开始的加工，由外部刺激开始的加工，信息流程是从构成知觉基础的较小的知觉信息流程是从构成知觉基础的较小的知觉单元到较大的知觉单元，或者说从较低水单元到较大的知觉单元，或者说从较低水平的加工到较高水平的加工。平的加工到较高水平的加工。P25P25 也称数据驱动加工。也称数据驱动加工。（二）假设考验说 1.1.理论内容：理论内容：知觉是一种包含假设考验的构造过程。过去的知识经验主要是以假设、期望或图式的形式在知觉中起作用。人在知觉时，接收感觉信息输入，在已有经验的基础上，形成关于当前的刺激是什么的假设，或者激活一定的知识单元而形成对某种客体的期望。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。P242.实验证据（1）双关图）双关图（2）音素恢复实验 Warren(1970)p21 The state governors met with their respective legi latures convening in capital city.表示用一个持续表示用一个持续120120秒的纯音代替了字秒的纯音代替了字母母s s扩展的实验实验结果说明人在知觉一个句子时，可以依据上下文和对整个句子的理解，而把一个词所缺音素恢复起来。这种因素恢复现象是已贮存的知识作用的结果。（车轴）其它实验证据Miller和Isard(1963)。句子的意义和语法规则对知觉的影响;Biederman(1972)有关自然景物空间关系的知识对知觉的引导作用；3.知觉的加工方式 自上而下的加工：自上而下的加工：由有关知觉对象的一般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。加工的所有的阶段或水平。也称概念驱动加工也称概念驱动加工 （三）两种加工方式 知觉过程包含互相联系的自下而上加工和自上而下加工，知觉过程包含互相联系的自下而上加工和自上而下加工，但在不同情况下各有侧重；但在不同情况下各有侧重；Eysenck(1984)Eysenck(1984)认为，良好知觉条件下，知觉主要是自下认为，良好知觉条件下，知觉主要是自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工逐渐增多；而上的加工，而随着条件恶化，自上而下加工逐渐增多；这种观点可以在一定程度上解释刺激物论和假设检验论的这种观点可以在一定程度上解释刺激物论和假设检验论的分歧；分歧；实验证据：Tulving,Mandler和Baumal(1964)的字词识别实验P26-27自变量？1.刺激呈现时间;2.上下文的字词数目;因变量？靶子词正确识别率；实验结果1.随着刺激呈现时间增加，正确识别率逐步提高；2.在每一种呈现时间下，有上下文的正确识别率高于没上下文的，8字上下文的又高于4字上下文的;3.随着呈现时间进一步增加，有上下文的和没有上下文的靶子词的识别率差距缩小；第二节 整体知觉与局部知觉 对于一个客体，是先知觉其各部对于一个客体，是先知觉其各部分，进而再知觉整体，还是先知觉整体，分，进而再知觉整体，还是先知觉整体，再由此知觉其各部分再由此知觉其各部分?一、总体优先效应1.1.格式塔学派的观点格式塔学派的观点 2.2.实验支持实验支持 NavonNavon的两个实验的两个实验 p28-30p28-30实验材料NavonNavon实验之一实验之一实验结果实验结论：实验结论：1.1.听到的字母与看到的整体字母一致时听到的字母与看到的整体字母一致时,听觉的分辨速度加快；听觉的分辨速度加快；2.2.当二者不同时，听觉分辨受到干扰；当二者不同时，听觉分辨受到干扰；3.3.听觉分辨的速度不受小字母的影响。听觉分辨的速度不受小字母的影响。实实验验材材料料NavonNavon实验之二实验之二实验结果实验结论：实验结论：1.1.对于大字母的识别要快于小字母；对于大字母的识别要快于小字母；2.2.小字母的识别，在冲突条件下反应时最长。小字母的识别，在冲突条件下反应时最长。以上实验的总结总体特征的知觉快于局部特征的知觉，总体特征先于局部特征被知觉，总体加工是处于局部分析之前的一个必要的知觉阶段。p30讨讨 论论从局部到整体的加工=自下而上的加工？从整体到局部的加工=自上而下的加工？二、结构优势效应在知觉过程，位于整体结构中的对象的知在知觉过程，位于整体结构中的对象的知觉速度高快于结构不严密的组织中知觉对觉速度高快于结构不严密的组织中知觉对象的知觉速度。象的知觉速度。字词优势效应字词优势效应客体优势效应客体优势效应构型优势效应构型优势效应（一）词优效应 1.1.什么是词优效应？什么是词优效应？识别一个字词中的字母的正确率要高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。于识别一个单独的同一字母。p44p44 2.实验证据:Reicher（1969）p44-45 结果：结果：无论事先有无先行信息，识别字词中无论事先有无先行信息，识别字词中的一个字母要优于识别单个字母或非字词的一个字母要优于识别单个字母或非字词中的字母。中的字母。-即字词优势效应即字词优势效应(1)(1)推论说：推论说：(2)(2)编码说：编码说：(3)(3)整体加工与局部加工：整体加工与局部加工：借助于上下文而进行了推理借助于上下文而进行了推理语音编码不受视觉掩蔽的影响语音编码不受视觉掩蔽的影响3.3.关于关于“词优效应词优效应”的解释的解释（二）客体优势效应 1.1.内容内容 识别一个识别一个“客体客体”图形中的线段要优于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识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段。的该线段。p47p47 2.2.实验证据实验证据Weisstein&HarrisWeisstein&Harris（19741974）(1)实验材料靶子线段 上下文图形部分刺激图形 掩蔽图形(2)实验程序实验在暗室中进行，被试首先熟悉无上下文的靶子线段被试按键呈现一段时间(50ms)后，消失呈现100ms后，消失判断刺激图形属于哪个靶子(3)(3)实验结果实验结果实验结论实验结论:在一个结构严谨的三维图形中的线段识别要优于在一个结构严谨的三维图形中的线段识别要优于结构较差的图形的同一线段。结构严谨的图形易成为一个知结构较差的图形的同一线段。结构严谨的图形易成为一个知觉组织单元。觉组织单元。结构优势效应小结结构优势效应小结1.结构优势效应是一个复杂的现象，涉及知觉过程中的一些重要问题；2.对结构优势效应的解释很多，实验证据也有分歧，目前的研究水平还无法肯定或否定某一种解释；3.各种结构优势效应有共性，也有个性；4.目前有关研究只关注视觉通道，很少涉及其它感觉通道；第三节 模式识别一、基本概念一、基本概念 1.1.模式：是指由若干元素或成分按一定模式：是指由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构，也可以说模关系形成的某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。式是刺激的组合。p31p31 2.2.模式识别：当人能够确认他所知觉的模式识别：当人能够确认他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来。分开来。二、有关模式识别的几种假说（一）模板匹配说（一）模板匹配说 1.1.早期理论早期理论 p32p32 在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的在过去生活中形成的外部模式的袖珍复本外部模式的袖珍复本，与外部的模式有一对一对一的对应关系一的对应关系；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。这样，模式就得到识别了。几点质疑：（1 1）模板与外界刺激建立一一对应的关系，不计其数的模）模板与外界刺激建立一一对应的关系，不计其数的模板能都存贮在记忆中么？板能都存贮在记忆中么？（2 2）刺激与模板比较时，从记忆中搜寻类似的模板然后进）刺激与模板比较时，从记忆中搜寻类似的模板然后进行比较，耗时较多行比较，耗时较多,与人实际过程的快速加工不符合。与人实际过程的快速加工不符合。（3 3）最佳匹配困难）最佳匹配困难 刺激刺激 模板模板2.修正理论 在模式识别的初期阶段，增加一个预加工过程，即在模式识别的初期阶段，增加一个预加工过程，即在匹配之前，将刺激的外形、大小或方位等加以调整，在匹配之前，将刺激的外形、大小或方位等加以调整，使之标准化使之标准化 。p33p333.实验支持 p34 Phillips 1974 4.应用机器的模式识别机器的模式识别5.缺陷 （1）缺乏灵活性）缺乏灵活性 （2）记忆负担重）记忆负担重 （3）较难解释模糊复杂的刺激模式识别）较难解释模糊复杂的刺激模式识别（二）原型匹配说 1.1.理论内容理论内容 p34p34 认为在记忆中贮存的不是模板，而是原型，即一个类别或范畴的所有个体的概括一个类别或范畴的所有个体的概括表征表征。原型反映一类客体具有的基本特征，在模式识别的过程中，外部刺激只需与原型进行比较并达到近似的匹配即可。当刺激与刺激与某一原型有着最近似的匹配某一原型有着最近似的匹配，即可得到识别。（1）Posner等人的实验 原型原型 三角形变式三角形变式2.2.实验支持实验支持 p35-37p35-37阶段一：原型不呈现，随机地呈现变式刺激，阶段一：原型不呈现，随机地呈现变式刺激，被试对它们进行分类，每次分类均给予反馈，被试对它们进行分类，每次分类均给予反馈，直至学会正确分类。直至学会正确分类。阶段二：呈现刺激（阶段一看过的变式、新的阶段二：呈现刺激（阶段一看过的变式、新的变式、原型），按阶段一学会的分类标准进行变式、原型），按阶段一学会的分类标准进行分类。分类。实验结果：分类的正确率实验结果：分类的正确率 阶段一看过的变式（阶段一看过的变式（87%87%）原型（原型（87%87%）新的变式（新的变式（50%50%）-机遇水平机遇水平（2）Reed的实验1972原型匹配模型3.评价 优点：很好地解释了模式识别的灵活性和优点：很好地解释了模式识别的灵活性和适应性，减轻了人的记忆负担。适应性，减轻了人的记忆负担。不足：模型只含有自下而上的加工，不含不足：模型只含有自下而上的加工，不含有自上而下的加工。有自上而下的加工。(三)特征分析说认为模式可以分解为诸特征认为模式可以分解为诸特征例如大写英文字母例如大写英文字母A A特征：特征：两条斜线、一条水平线和3个锐角。关系：关系：两条斜线相交和水平线与两条斜线相接。1.理论内容 p37 特征说认为，模式可以分解为诸特征，外部刺激在人的长时记忆中，是以各种特征来表征以各种特征来表征的，在模式识别过程中，首先要对刺激的特征进行分折，也即抽取刺激抽取刺激的有关特征的有关特征，然后将这些抽取的特征加以合并，再与长时记亿中的各种刺激的特征进行比较特征进行比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就被识别了。与模板说进行比较联系：可把特征看作成一种微型模板。联系：可把特征看作成一种微型模板。区别：即特征说的优势区别：即特征说的优势（1 1）避开预加工的困难和负担，使识别有）避开预加工的困难和负担，使识别有更强的适应性。更强的适应性。（2 2）极大地减轻了记忆的负担。）极大地减轻了记忆的负担。（3 3）带有更多的学习色彩。）带有更多的学习色彩。2.实验证据 （1 1）NeisserNeisser（19641964）视觉扫描实验视觉扫描实验 p39p39 （2 2）生理学证据：）生理学证据：a.a.动物具有特征觉察器动物具有特征觉察器 b.whatb.what和和wherewhere通路通路 c.Pritchard(1961)c.Pritchard(1961)的固定网膜实验的固定网膜实验（1）Neisser(1964)视觉扫描实验在呈现的材料中快速的找到靶子在呈现的材料中快速的找到靶子字母：字母：Z Z材料的特点：材料的特点：2 2水平线，水平线，1 1斜线，斜线，2 2锐角锐角研究者的假定研究者的假定:如果被试对目标的再认是模如果被试对目标的再认是模板匹配板匹配,那么对两组材料的扫描速那么对两组材料的扫描速度应相等度应相等;如果使用特征识别如果使用特征识别,那那么被试只需要确定某个字母是否么被试只需要确定某个字母是否具有曲线特征具有曲线特征,就能判断它是不是就能判断它是不是靶子字母。此时，对材料靶子字母。此时，对材料a a的扫描的扫描比材料比材料b b快。快。结果：证明后者。结果：证明后者。（2）生理学证据 a.a.动物具有特征觉察器动物具有特征觉察器 生理学的研究表明，动物的视觉系统中含有一些专门化的神经细胞，只对有一定特征的刺激做出反应或有最大反应。这种专门化的神经细胞被称作特征觉察器特征觉察器。p41猫、猴、青蛙、鸽、兔人McCollough效应交替呈现绿背景上垂直删条和红色背景上水平删条一段时间后，紧接着看无色背景上同样的删条，被试便把垂直删条看成红色，而把水平删条看成绿色。测试刺激或被试头部旋转90度，后效颜色便互换了；测试刺激或被试头部旋转45度，则不出现颜色后效。依赖于图形的方位的这种颜色后效称为McCollough效应（简作ME).该现象能够为视觉系统具有特殊通路的理论提供证据。b.what和where通路WhatWhat通路从枕叶中的初级视皮层向颞叶下行，通路从枕叶中的初级视皮层向颞叶下行，主要负责加工视觉刺激的颜色、形状和特主要负责加工视觉刺激的颜色、形状和特性。（即加工刺激是什么的神经通路）。性。（即加工刺激是什么的神经通路）。WhereWhere通路从枕叶向顶叶上行，主要负责位置通路从枕叶向顶叶上行，主要负责位置和运动信息的加工。和运动信息的加工。What通路受损伤病人：无法同时看出几个物体WhereWhere通路受损：运动不能症通路受损：运动不能症案例：案例：LMLM女性在把茶或咖啡倒进杯子时表现出相女性在把茶或咖啡倒进杯子时表现出相当的困难，因为在她看来液体似乎是冰冻的，就当的困难，因为在她看来液体似乎是冰冻的，就像冰川一样。另外，她也不能在恰当时候停止倾像冰川一样。另外，她也不能在恰当时候停止倾倒，因为当杯子或壶中液体上升时，她并不能感倒，因为当杯子或壶中液体上升时，她并不能感觉其中液体的运动觉其中液体的运动在一个房间里，当两个人在一个房间里，当两个人在其周围走动时，她感到很不安全在其周围走动时，她感到很不安全因为因为“我我看不见这两个人在运动，而是感到他们总是突然看不见这两个人在运动，而是感到他们总是突然出现在某一点上。出现在某一点上。”c.Pritchard(1961)的固定网膜实验 p41实验表明：特征是知觉的单元，特征或单元的结合构实验表明：特征是知觉的单元，特征或单元的结合构 成了模式，而特征的抽取和结合意识不到。成了模式，而特征的抽取和结合意识不到。3.“鬼城”理论(具体的特征分析模型)P42-43 第一个层次是由“映象鬼映象鬼”对外部刺激进行编码编码，形成刺激的映象；第二个层次的“特征鬼特征鬼”对刺激的映象进行分析分析，即将它分解为各种特征；第三个层次的“认知鬼认知鬼”始终监视监视各种特征鬼的反应，负责喊叫；第四个层次的决策鬼决策鬼根据这些认知鬼的喊叫，选择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。4.不足(1)只有自下而上加工；(2)整体加工与局部加工的争论。思考题：1 1、试比较知觉的刺激物说和假设考验说对知觉的看法有什、试比较知觉的刺激物说和假设考验说对知觉的看法有什么不同？么不同？2 2、什么是总体优先效应、词优效应和客体优势效应，支持、什么是总体优先效应、词优效应和客体优势效应，支持他们的主要实验分别是什么？他们的主要实验分别是什么？3 3、什么是自下而上的加工和自上而下的加工，知觉过程中、什么是自下而上的加工和自上而下的加工，知觉过程中这两种加工哪个起主要作用？这两种加工哪个起主要作用？4 4、模式识别的理论有哪些？支持特征分析说的证据有哪些、模式识别的理论有哪些？支持特征分析说的证据有哪些？5 5、解释概念：概念驱动加工、数据驱动加工、模式、模式解释概念：概念驱动加工、数据驱动加工、模式、模式识别、原型、特征觉察器、识别、原型、特征觉察器、whatwhat和和wherewhere通路通路