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第四章第四章 知觉知觉 第一节第一节认知心理学的知觉观认知心理学的知觉观一、知觉的实质一、知觉的实质1 1、传统的观点、传统的观点v人脑对直接作用于感官的事物的整体的反映，未人脑对直接作用于感官的事物的整体的反映，未能揭示心理过程：（能揭示心理过程：（1 1）似乎是自动的，其过程是）似乎是自动的，其过程是意识不到的；（意识不到的；（2 2）似乎是先天的，由遗传决定的。）似乎是先天的，由遗传决定的。2 2、认知的观点、认知的观点v对感觉信息的组织和理解的过程，获得感觉信息对感觉信息的组织和理解的过程，获得感觉信息的意义的过程。这个过程既受主观因素（如知识、的意义的过程。这个过程既受主观因素（如知识、态度、价值、需要）的影响，也受客观因素（如态度、价值、需要）的影响，也受客观因素（如背景、上下文）的影响。背景、上下文）的影响。二、知识经验在知觉中的作用二、知识经验在知觉中的作用1 1、实验证明、实验证明（1 1）知觉恒常性的一个例子：人类学研究。）知觉恒常性的一个例子：人类学研究。vTurnbull,Turnbull,少数民族部落对不同距离的野牛知觉不少数民族部落对不同距离的野牛知觉不一，受到知识经验的影响。一，受到知识经验的影响。（2 2）WarrenWarren（19701970）音素恢复的研究（听知觉）音素恢复的研究（听知觉）v一个句子中，某个音素的读音被替换为另外的纯一个句子中，某个音素的读音被替换为另外的纯音（如音（如*eeleel），检验被试对此音素恢复的不同情），检验被试对此音素恢复的不同情况。结果表明知识经验（语法）自动给知觉对象况。结果表明知识经验（语法）自动给知觉对象赋予了意义。赋予了意义。（3 3）MillerMiller（19631963）句子识别的实验（听知觉）句子识别的实验（听知觉）v两个自变量：需要识别的句子（包括三个水平：两个自变量：需要识别的句子（包括三个水平：正常句、异常句和非语法句）；噪音的背景（以正常句、异常句和非语法句）；噪音的背景（以音噪比为指标的连续变量）。因变量为正确率。音噪比为指标的连续变量）。因变量为正确率。结果表明知觉受语言知识的影响。结果表明知觉受语言知识的影响。（4 4）BiedermanBiederman（19721972）的实验（视知觉）的实验（视知觉）v用速示器展现不同的场景，根据箭头提供的线索，用速示器展现不同的场景，根据箭头提供的线索，让被试从备择物中指出靶子。结果表明，空间关让被试从备择物中指出靶子。结果表明，空间关系的知识对我们的知觉产生影响。系的知识对我们的知觉产生影响。v看到不同的旋转方向，代表着不同的思维类型，看到不同的旋转方向，代表着不同的思维类型，如果看到舞蹈者逆时针旋转的时候更多，代表您如果看到舞蹈者逆时针旋转的时候更多，代表您是是“左脑型左脑型”占优势；如果看到舞蹈者顺时针旋占优势；如果看到舞蹈者顺时针旋转的时候更多，代表您是转的时候更多，代表您是“右脑型右脑型”占优势。很占优势。很少人会是纯粹的少人会是纯粹的“左脑人左脑人”或或“右脑人右脑人”，基本，基本上您都能看到两种方向的旋转，只是他们的时间上您都能看到两种方向的旋转，只是他们的时间比例各有差异。比例各有差异。2 2、理论观点、理论观点（1 1）假设检验说）假设检验说vBrunerBruner和和GregoryGregory认为，知觉是一种包含假设检认为，知觉是一种包含假设检验的构造过程。知觉是在假设、期望等的引导和验的构造过程。知觉是在假设、期望等的引导和规划下进行的。规划下进行的。v刺激变量可能是模糊的，与知觉经验并没有一一刺激变量可能是模糊的，与知觉经验并没有一一对应关系，同一刺激可能引起不同的知觉（双关对应关系，同一刺激可能引起不同的知觉（双关图），不同的刺激也可能引起相同的知觉（恒常图），不同的刺激也可能引起相同的知觉（恒常性）。性）。（2 2）刺激物说）刺激物说vGibsonGibson强调知觉过程是由刺激物本身决定的，根本强调知觉过程是由刺激物本身决定的，根本不需要知识经验的参与。在实验室条件下，刺激不需要知识经验的参与。在实验室条件下，刺激所具有的丰富信息被排除了许多，因此生态学效所具有的丰富信息被排除了许多，因此生态学效度低。度低。v两者争论的焦点在于现实刺激信息是否需要在过去两者争论的焦点在于现实刺激信息是否需要在过去知识经验的基础上进行组织才能产生知觉。知识经验的基础上进行组织才能产生知觉。三、知觉加工过程三、知觉加工过程1、自下而上和自上而下的加工、自下而上和自上而下的加工（1）自下而上（材料驱动、数据驱动）：由刺激到）自下而上（材料驱动、数据驱动）：由刺激到意义，即先分析小的知觉单元，再到大的知觉单元，意义，即先分析小的知觉单元，再到大的知觉单元，最后形成对感觉刺激的解释。最后形成对感觉刺激的解释。（2）自上而下（理论驱动、概念驱动）：由意义）自上而下（理论驱动、概念驱动）：由意义（期望、假设）到刺激，即从有关知觉对象的一般（期望、假设）到刺激，即从有关知觉对象的一般知识开始，形成某种期望或假设，制约加工的所有知识开始，形成某种期望或假设，制约加工的所有阶段和水平。阶段和水平。v二者是两种不同方向的加工，相互结合而形成统一二者是两种不同方向的加工，相互结合而形成统一的知觉过程。的知觉过程。自上而下加工和自下而上加工的交自上而下加工和自下而上加工的交自上而下加工和自下而上加工的交自上而下加工和自下而上加工的交互作用互作用互作用互作用v试想一下拼图游戏：最初阶段，试想一下拼图游戏：最初阶段，只有一些拼块的形状和颜色配合只有一些拼块的形状和颜色配合逐步地思考拼到哪里？几个拼逐步地思考拼到哪里？几个拼块相互拼接，在尝试错误中不断块相互拼接，在尝试错误中不断尝试。接下来，这回大致有个整尝试。接下来，这回大致有个整体的轮廓了，可以预测所要描述体的轮廓了，可以预测所要描述的是一个什么样的图案，这回，根据已有的这方面知识，的是一个什么样的图案，这回，根据已有的这方面知识，开始寻找可以拼的拼块。开始寻找可以拼的拼块。（3 3）在不同的情况或条件下，知觉过程对这两种）在不同的情况或条件下，知觉过程对这两种加工也可能有不同的侧重。加工也可能有不同的侧重。vEysenckEysenck（19841984）指出，）指出，GibsonGibson（刺激物说）强（刺激物说）强调的是在良好的条件下的知觉，调的是在良好的条件下的知觉，BrunerBruner和和GregoryGregory（假设检验说）强调的是不良条件下的（假设检验说）强调的是不良条件下的知觉。知觉。v【实验实验】Tulving（1964）在字词识别实验中，改）在字词识别实验中，改变刺激呈现时间（变刺激呈现时间（0140ms）来研究自下而上加）来研究自下而上加工，通过改变上下文字词的数目（工，通过改变上下文字词的数目（0、4、8）来）来研究自上而下加工，测量指标是识别靶子词的正研究自上而下加工，测量指标是识别靶子词的正确率。确率。v结果分析：当呈现时间较短时（结果分析：当呈现时间较短时（2060ms），对），对比比8字上下文和无上下文条件下的数据，发现背字上下文和无上下文条件下的数据，发现背景的作用（自上而下）比时间的作用（自下而上）景的作用（自上而下）比时间的作用（自下而上）明显；当延时增长（到明显；当延时增长（到140ms），再对比发现时），再对比发现时间的作用比背景的作用明显。间的作用比背景的作用明显。2 2、整体加工和局部加工、整体加工和局部加工vGestaltGestalt学派认为，整体大于部分之和，整体决定学派认为，整体大于部分之和，整体决定着其部分的知觉。着其部分的知觉。（1 1）NavonNavon关于总体特征（关于总体特征（Global FeatureGlobal Feature）和局部）和局部特征（特征（Local FeatureLocal Feature）的实验。）的实验。v结论：该研究认为总体特征的知觉快于局部特征的结论：该研究认为总体特征的知觉快于局部特征的知觉，总体加工是处于局部分析之前的一个必要的知觉，总体加工是处于局部分析之前的一个必要的知觉阶段。知觉阶段。v质疑：该结论的得出是否与整体、部分的大小对比质疑：该结论的得出是否与整体、部分的大小对比关系、视角等有关？关系、视角等有关？（2 2）不同的实验）不同的实验v当小字母达到视角当小字母达到视角8 8时，它比大字母（总体特征）时，它比大字母（总体特征）更易被识别，即部分优于整体。更易被识别，即部分优于整体。3 3、自下而上和自上而下的加工、整体加工和局部加工、自下而上和自上而下的加工、整体加工和局部加工的对比的对比v上，指关于知觉对象的一般原理、期望或假设，大上，指关于知觉对象的一般原理、期望或假设，大的知觉单元等；下，指具体的刺激条件，小的知觉的知觉单元等；下，指具体的刺激条件，小的知觉单元等。自上而下，从意义到刺激；自下而上，从单元等。自上而下，从意义到刺激；自下而上，从刺激到意义。刺激到意义。v整体和局部都是指刺激物本身而言，并非刺激和意整体和局部都是指刺激物本身而言，并非刺激和意义的关系。义的关系。第二节第二节 模式识别模式识别v模式（模式（PatternPattern）：若干元素或成分按一定的关）：若干元素或成分按一定的关系形成的某种刺激结构。系形成的某种刺激结构。v模式识别（模式识别（Pattern RecognitionPattern Recognition）：）：指人把输指人把输入刺激的信息与长时记忆中的信息进行匹配，并入刺激的信息与长时记忆中的信息进行匹配，并辨别出该刺激属于什么范畴的过程。辨别出该刺激属于什么范畴的过程。一、模板匹配理论一、模板匹配理论1 1、基本思想、基本思想v模板是长时记忆中储存的外部刺激的袖珍复本，当模板是长时记忆中储存的外部刺激的袖珍复本，当一个外部刺激的编码和某一个模板有最佳匹配时，一个外部刺激的编码和某一个模板有最佳匹配时，这个刺激就被确认为和这个模板相同，于是得到了这个刺激就被确认为和这个模板相同，于是得到了识别。识别。v【举例举例】如字母如字母A A的识别过程要求刺激与大脑中的的识别过程要求刺激与大脑中的模板完全匹配才能被识别。模板完全匹配才能被识别。v2 2、优点、优点v（1 1）支持知识经验的作用，因为模板的实质是长）支持知识经验的作用，因为模板的实质是长时记忆中储存的、日常生活中积累的经验。时记忆中储存的、日常生活中积累的经验。v（2 2）有较大的应用价值。）有较大的应用价值。v模板说最早是针对机器的模式识别提出来的，在此模板说最早是针对机器的模式识别提出来的，在此基础上产生了条形码识别机、阅卷机。基础上产生了条形码识别机、阅卷机。v（3 3）得到了一些实验的支持。）得到了一些实验的支持。v3 3、缺点、缺点v（1 1）严格的匹配思想，）严格的匹配思想，1 1：1 1，不能适应环境的千变，不能适应环境的千变万化，即使有数百万个模板也不能胜任。而且，模万化，即使有数百万个模板也不能胜任。而且，模板数量越多，模式识别时工作记忆负担越重，匹配板数量越多，模式识别时工作记忆负担越重，匹配效率越低。效率越低。v（2 2）不能说明模板是如何表征的。外部的刺激模式）不能说明模板是如何表征的。外部的刺激模式在大脑中是形象的，模板也是形象的表征吗？在大脑中是形象的，模板也是形象的表征吗？v（3 3）未说明匹配的过程，是整体优先还是局部优先，）未说明匹配的过程，是整体优先还是局部优先，平行加工或是系列加工。平行加工或是系列加工。v（4 4）主要是自下而上加工，对自上而下加工重视不）主要是自下而上加工，对自上而下加工重视不够。够。4 4、改进、改进vLindsay&NormanLindsay&Norman（19771977）提出，在模式识别之）提出，在模式识别之前有一个预加工阶段，将刺激加以调整，使之标前有一个预加工阶段，将刺激加以调整，使之标准化。准化。v预加工也包含自上而下加工的影响，由上下文来预加工也包含自上而下加工的影响，由上下文来确定怎样标准化。确定怎样标准化。二、原型匹配理论二、原型匹配理论1 1、基本思想、基本思想认为在记忆中贮存的不是与外部模式有一对一关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（系的模板，而是原型（PrototypePrototype）。原型是对一类客观事物所共有的关键性特征的内原型是对一类客观事物所共有的关键性特征的内部表征。部表征。因此，在模式识别的过程中，当刺激与某一原型因此，在模式识别的过程中，当刺激与某一原型有着最近似的匹配，即可得到识别。有着最近似的匹配，即可得到识别。v这一理论能够说明人类知觉的灵活性、经济性、这一理论能够说明人类知觉的灵活性、经济性、适应性。适应性。2 2、原型的有关实验、原型的有关实验v关于原型的实验必须回答三个问题：关于原型的实验必须回答三个问题：（1 1）原型存在的证据）原型存在的证据vPosnerPosner（19671967）的实验，）的实验，、M M、F F，随机点，四种，随机点，四种原型和变型。原型和变型。（2 2）说明原型是如何形成的，有何特点。）说明原型是如何形成的，有何特点。vReedReed（19721972）的面部简图研究。）的面部简图研究。（3 3）原型如何起作用的。）原型如何起作用的。v匹配的过程，尚无实验，但有一个模型。匹配的过程，尚无实验，但有一个模型。3 3、原型匹配的一个模型、原型匹配的一个模型vReedReed（19731973）提出，包括刺激审查）提出，包括刺激审查具体的像具体的像抽象表象。抽象表象。三、特征分析理论三、特征分析理论1 1、基本思想、基本思想v人在识别一个模式时，将这个模式分解为许多基人在识别一个模式时，将这个模式分解为许多基本特征，再将它们与储存于记忆中的特征相匹配，本特征，再将它们与储存于记忆中的特征相匹配，然后根据特征的组合来进行模式的分类。然后根据特征的组合来进行模式的分类。v【举例举例】A A字母的识别。字母的识别。2、基本证据、基本证据（1）Hubel等（等（1959）发现的特征检测器。）发现的特征检测器。v用年幼的、无视觉经验的猫做实验，证明是天生用年幼的、无视觉经验的猫做实验，证明是天生的。的。（2）字母辨认实验）字母辨认实验vNeisser（1964）的字母扫描实验，找字母）的字母扫描实验，找字母Z。vMayzner（1972）的字母混淆矩阵。）的字母混淆矩阵。（3）固定网像的实验）固定网像的实验3 3、优点、优点v（1 1）同样的特征可出现在许多不同的模式中，必然）同样的特征可出现在许多不同的模式中，必然极大地减轻记忆的负担。极大地减轻记忆的负担。v（2 2）使模式识别过程更多地带有学习色彩。每一种）使模式识别过程更多地带有学习色彩。每一种类别包括哪些特征，必须事先储存然后再组合。类别包括哪些特征，必须事先储存然后再组合。v（3 3）更符合平行分布加工的原理。）更符合平行分布加工的原理。v缺点：未包括自上而下加工；未涉及整体到局部的加缺点：未包括自上而下加工；未涉及整体到局部的加工：工：4 4、模型、模型vSelfridgeSelfridge的鬼城模型（群鬼堂）的鬼城模型（群鬼堂）P42P42v获取物体图像获取物体图像映象鬼映象鬼v分析特征分析特征特征鬼特征鬼v认知事物认知事物认知鬼认知鬼v决策决策决策鬼决策鬼v（上下文）整体的结构在模式识别中所起的有利的（上下文）整体的结构在模式识别中所起的有利的作用统称为结构优势效应。作用统称为结构优势效应。一、字词优势效应（一、字词优势效应（Word-Superiority Effect）v识别一个单词中某一字母的正确率显著高于识别单识别一个单词中某一字母的正确率显著高于识别单独的同一字母。独的同一字母。v【实验实验】Reicher（1969）。）。P44呈现三类刺激：单独的字母、单词和无意义的字呈现三类刺激：单独的字母、单词和无意义的字母串母串有三种延时：短、中、长；两种条件：事先告知有三种延时：短、中、长；两种条件：事先告知要选择的字母（要选择的字母（PrecuePrecue），事后告知），事后告知（PostcuePostcue）结果发现对单词的识别存在优势。结果发现对单词的识别存在优势。第三节第三节 结构优势效应结构优势效应二、客体优势效应、构型优势效应和字母优势效应二、客体优势效应、构型优势效应和字母优势效应v讨论：为什么会出现结构优势效应？（以字词优讨论：为什么会出现结构优势效应？（以字词优势效应为例）势效应为例）（1 1）推论说：强调以过去知识经验为基础的自上）推论说：强调以过去知识经验为基础的自上而下的加工，借助于上下文而进行推理。而下的加工，借助于上下文而进行推理。（2 2）编码说：单词和字母的编码不同，单词是语）编码说：单词和字母的编码不同，单词是语音编码，字母是视觉编码，后者易受到视觉掩蔽音编码，字母是视觉编码，后者易受到视觉掩蔽的干扰。的干扰。（3 3）整体说：可从整体加工和局部加工的关系来）整体说：可从整体加工和局部加工的关系来说明，可能是更易将刺激看作整体而加工，存在说明，可能是更易将刺激看作整体而加工，存在整体优先。整体优先。v以上三种解释都有合理的一面，并不一定互相排以上三种解释都有合理的一面，并不一定互相排斥。斥。讨论：盲视讨论：盲视v盲视（盲视（blind blind sightsight）说明了意）说明了意识对知觉的补充识对知觉的补充作用。作用。v一名叫一名叫 T.N.T.N.的医生在连续两次中风后失明了，看不到任何东西。的医生在连续两次中风后失明了，看不到任何东西。在哈佛大学与荷兰在哈佛大学与荷兰 Tilburg Tilburg 大学合作搞的一个实验项目中，这位大学合作搞的一个实验项目中，这位失明的医生被邀请参加，起先他拒绝了，因为觉得试图在一个障碍失明的医生被邀请参加，起先他拒绝了，因为觉得试图在一个障碍重重的走廊里行走与他而言没有意义，但他终于还是尝试了，重重的走廊里行走与他而言没有意义，但他终于还是尝试了，研研究人员惊讶的发现，他可以绕过大厅，避开垃圾，还有一个三脚架、究人员惊讶的发现，他可以绕过大厅，避开垃圾，还有一个三脚架、一叠纸和几个箱子，就好像他什么都能看到一样。一叠纸和几个箱子，就好像他什么都能看到一样。有关盲视的一项研究有关盲视的一项研究v哪些视觉信息能够被大脑直接感觉到，而哪些又不能哪些视觉信息能够被大脑直接感觉到，而哪些又不能被感知？被感知？v休斯顿莱斯特大学的研究证明，人类的大脑不仅可以休斯顿莱斯特大学的研究证明，人类的大脑不仅可以将眼睛所看到的信息直接转化为视觉，还可以处理眼将眼睛所看到的信息直接转化为视觉，还可以处理眼睛所看不到的信息。这个研究发现表明人类大脑可能睛所看不到的信息。这个研究发现表明人类大脑可能具有具有“盲视盲视”的功能，可以不通过感觉器官而直接感应的功能，可以不通过感觉器官而直接感应到外界信息，近似于通常所说的到外界信息，近似于通常所说的“第六感第六感”。v可以帮助科学家更好的研究理解可以帮助科学家更好的研究理解“潜意识潜意识”，并解开人，并解开人类为什么会产生幻觉的根本原因。类为什么会产生幻觉的根本原因。有关盲视的一项研究有关盲视的一项研究v在研究中，对被试大脑皮层最后端部分进行脉冲刺激，在研究中，对被试大脑皮层最后端部分进行脉冲刺激，该部分大脑皮层通常是用来处理眼睛看到的一切，让该部分大脑皮层通常是用来处理眼睛看到的一切，让被试短时间内失明。被试短时间内失明。v被试面前都放着一个大屏幕，第一项测试时，屏幕通被试面前都放着一个大屏幕，第一项测试时，屏幕通过水平或者垂直的直线，第二测试时，屏幕里通过红过水平或者垂直的直线，第二测试时，屏幕里通过红色或者绿色的小球。色或者绿色的小球。v每当被试被问到看到什么时，他们都回答什么也没有每当被试被问到看到什么时，他们都回答什么也没有看见。但是，让他们猜测通过的线是水平还是垂直时，看见。但是，让他们猜测通过的线是水平还是垂直时，7575的人都回答正确，而又有的人都回答正确，而又有 8181的人猜对了球体的人猜对了球体的颜色。如果按照数学原理来推测结果，应该是对错的颜色。如果按照数学原理来推测结果，应该是对错各占一半。他们多数表示只是随便猜测，自己也对如各占一半。他们多数表示只是随便猜测，自己也对如此高的正确率表示惊讶，甚至有的志愿者表示他们是此高的正确率表示惊讶，甚至有的志愿者表示他们是 感觉感觉 到的正确答案。到的正确答案。有关盲视的一项研究有关盲视的一项研究v参加试验的人员不仅正确率极高，而且当问到他参加试验的人员不仅正确率极高，而且当问到他们对自己答案正确的把握时，信心也显得很足。们对自己答案正确的把握时，信心也显得很足。v这些证据足以证明大脑某部分是具有这些证据足以证明大脑某部分是具有“感应感应”功功能的，他们不仅可以接受眼睛的视觉信息，还可能的，他们不仅可以接受眼睛的视觉信息，还可以接受到很多潜意识的信息。如果找到了这一块以接受到很多潜意识的信息。如果找到了这一块神秘区域，将会给失明者的治疗带来帮助。神秘区域，将会给失明者的治疗带来帮助。知觉缺失知觉缺失知觉缺失知觉缺失 知觉研究对象：正常人知觉研究对象：正常人+非正常人非正常人 eg.eg.有有“失认症失认症”的人的人 失认症（失认症（agnosiaagnosia)（源于希腊语）（源于希腊语）视觉上的物体失认症：能看到，但无意义视觉上的物体失认症：能看到，但无意义即能感觉到整个视野的各部分，但看到的物体对他们即能感觉到整个视野的各部分，但看到的物体对他们而言没有意义而言没有意义缺少缺少知识视觉失认症的人眼中的眼镜视觉失认症的人眼中的眼镜知觉缺失知觉缺失知觉缺失知觉缺失v同步失语症：可能是皮质颞叶区障碍，个体不能同时注意一个以可能是皮质颞叶区障碍，个体不能同时注意一个以上的物体上的物体 eg.v空间失认症：大脑顶叶受损，个体很难应付周围环境大脑顶叶受损，个体很难应付周围环境 eg.v脸部失认症：eg.“镜子里的人是谁？镜子里的人是谁？”图上都有什么？图上都有什么？“这是哪？这是哪？”v倒立的撒切尔夫人的面孔不是正常的倒立的撒切尔夫人的面孔不是正常的v男性的倒立面孔显得瘦男性的倒立面孔显得瘦