认知心理学第1章概述..资料.ppt

认知心理学第1章概述.一、认知的定义vNeisser 1967 Cognitive Psychology中：认知是感觉中：认知是感觉输入的转换、减少、解释、贮存、恢复和使用等所有过程。输入的转换、减少、解释、贮存、恢复和使用等所有过程。vGlass 1985 Cognition：认知是所有的心理能力（知觉、：认知是所有的心理能力（知觉、记忆、推理等）组成了一个复杂的心理系统，它的综合功能记忆、推理等）组成了一个复杂的心理系统，它的综合功能就是认知。就是认知。第一节第一节 认知与认知心理学认知与认知心理学2认知结构认知结构组成认知的各种成分及它们之间的相互关系。组成认知的各种成分及它们之间的相互关系。认知过程认知过程接收、解释、组织和提取信息的活动或操作。接收、解释、组织和提取信息的活动或操作。认知功能认知功能不同认知成分或过程在知识获得与应用中的作用。不同认知成分或过程在知识获得与应用中的作用。二、认知的结构、过程与功能31、广义认知心理学、广义认知心理学 包括：包括：（1）结结构构主主义义心心理理学学：以以Piaget为为代代表表，研研究究儿儿童童的的心心理理结结构随年龄增长而发生变化的规律。构随年龄增长而发生变化的规律。（2）心心理理主主义义（psychologism）：指指在在行行为为主主义义盛盛行行时时期期，受其影响较小，坚持研究意识现象的心理学。受其影响较小，坚持研究意识现象的心理学。（3）信息加工心理学）信息加工心理学 2、狭义认知心理学、狭义认知心理学 以以信信息息加加工工（information processing）观观点点为为核核心心来研究人类认知的心理学，也叫信息加工心理学。来研究人类认知的心理学，也叫信息加工心理学。三、认知心理学4四、认知心理学的研究范围四、认知心理学的研究范围 研究范围具体包括知觉、注意、记忆、语言、判断研究范围具体包括知觉、注意、记忆、语言、判断和决策等。和决策等。任何与智力相关的活动都需要认知功能的支持，不任何与智力相关的活动都需要认知功能的支持，不论是一般行为、社会生活、还是感情、情绪活动，论是一般行为、社会生活、还是感情、情绪活动，都在认知心理学研究范围内。都在认知心理学研究范围内。5第二节第二节 信息加工理论信息加工理论一、一、“信息信息”的来源的来源信息加工模型建立在一组假设的基础上：信息加工模型建立在一组假设的基础上：v认知活动可以分解为一系列阶段。认知活动可以分解为一系列阶段。v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。应被假定为这一系列阶段和操作的结果。v每一个阶段都从先前阶段接受信息，然后完成其独特的功能。每一个阶段都从先前阶段接受信息，然后完成其独特的功能。6二、信息的概念与度量信息的概念与度量 日常用语日常用语指消息、情报、指令、密码等。指消息、情报、指令、密码等。科学概念科学概念:Shannon:Shannon:信息是不确定性减少的量，即两次不确定性之差。信息是不确定性减少的量，即两次不确定性之差。信息量是信息接收者知识变化的数量信息量是信息接收者知识变化的数量信息量是信息接收者知识变化的数量信息量是信息接收者知识变化的数量。度量度量：Shannon Shannon 和和WienerWiener提出了信息的度量方法。提出了信息的度量方法。信息单位是信息单位是bitbit。1 bit1 bit信息量可以使情境不确定性减少一半。信息量可以使情境不确定性减少一半。7三、信息的特点 1 1可描述性可描述性 (1)(1)信息源于外部环境，这类信息易于描述。信息源于外部环境，这类信息易于描述。(2)(2)信信息息来来源源于于主主体体的的经经验验、知知识识等等。包包括括陈陈述述性性知知识识和和程程序性知识序性知识2 2编码和译码的层次性编码和译码的层次性3 3信息的流动性信息的流动性 (1)(1)方向性：方向性：top-down top-down 和和 bottom-upbottom-up。(2)(2)阶段性：信息流在不同阶段所完成的任务不尽相同。阶段性：信息流在不同阶段所完成的任务不尽相同。8四、人作为四、人作为信息加工者信息加工者1 1信息加工系统的中心环节信息加工系统的中心环节加工中心环节图2 2有限的通道能力（有限的通道能力（channel capacitychannel capacity）3 3信息加工的模糊性（信息加工的模糊性（illegibleillegible）4 4信息加工的主动性（信息加工的主动性（activeactive）95 5 信息加工的层次性（信息加工的层次性（hierarchicalhierarchical）6 6 信信 息息 加加 工工 的的 离离 散散 性性 与与 连连 续续 性性（discrete discrete vs vs continuouscontinuous）7 7 串行与并行加工（串行与并行加工（series vs parallel series vs parallel）心理层次神经层次认知层次10一、起源（一）内省主义第三节第三节 认知心理学的起源与发展认知心理学的起源与发展 以冯特及其学生铁钦纳为代表的心理学发动了一场心理以冯特及其学生铁钦纳为代表的心理学发动了一场心理学研究新运动，第一次将心理学从哲学和生物学中分化出来，学研究新运动，第一次将心理学从哲学和生物学中分化出来，并规定了心理学的研究领域。并规定了心理学的研究领域。研究方法：内省研究方法：内省11（二）行为主义 代表人物：华生，斯金纳，托尔曼代表人物：华生，斯金纳，托尔曼 研究方法：强调客观数据，强调心理学的研究方法：强调客观数据，强调心理学的“自然科学自然科学化化”。12（三）格式塔心理学 代表人物：韦特海默，考夫卡，柯勒代表人物：韦特海默，考夫卡，柯勒 研究问题：知觉和问题解决研究问题：知觉和问题解决 研究方法：格式塔理论假设，心理现象不能还原成简单研究方法：格式塔理论假设，心理现象不能还原成简单的元素，应该把它们当作整体进行分析和研究。的元素，应该把它们当作整体进行分析和研究。格格式式塔塔理理论论以以个个体体对对刺刺激激的的主主观观经经验验为为研研究究对象，注重人们对经验结构的运用。对象，注重人们对经验结构的运用。13（四）发生认知论 代表人物：皮亚杰代表人物：皮亚杰 研究问题：儿童认知发展的规律。研究问题：儿童认知发展的规律。研究方法：强调图式。图式是指个体对世界的知觉、理研究方法：强调图式。图式是指个体对世界的知觉、理解和思考方式。图式的形成和变化是是认知发展的实质，认解和思考方式。图式的形成和变化是是认知发展的实质，认知发展受同化、顺应和平衡三个基本过程影响。知发展受同化、顺应和平衡三个基本过程影响。14（五）认知革命 背景：背景：19461946年第一台电子计算机问世，人工智能的出现年第一台电子计算机问世，人工智能的出现 。19761976年年，纽纽厄厄尔尔和和西西蒙蒙提提出出了了物物理理符符号号系系统统假假设设，为为现现代代认认知知心心理理学学的的建建立立和和进进一一步步发发展展奠奠定定了了重重要要的的理理论论基基础。础。15二、发展趋势 （一）信息加工取向（一）信息加工取向 该研究取向该研究取向 ，把人类比为计算机，认为人脑像电脑一样，把人类比为计算机，认为人脑像电脑一样具有对信息的接受、储存、编码、转换、提取和传递功能。具有对信息的接受、储存、编码、转换、提取和传递功能。优点：信息加工研究取向对认知心理学的产生和发展做优点：信息加工研究取向对认知心理学的产生和发展做了重要贡献。了重要贡献。缺点：忽视了人的本质属性，人的创造性，人格，情感，缺点：忽视了人的本质属性，人的创造性，人格，情感，意向活动等特征。意向活动等特征。16（二）联结主义取向（二）联结主义取向 以以“心理活动像大脑心理活动像大脑”为原则，以平行分布加工和神经为原则，以平行分布加工和神经系统网络化结构为基本观点，将认知系统看作是简单而大量系统网络化结构为基本观点，将认知系统看作是简单而大量的加工单元的联结网络。的加工单元的联结网络。联结主义研究取向的认知心理学认为，人工神经网络模型联结主义研究取向的认知心理学认为，人工神经网络模型可以通过连续改变单元之间的联结强度来实现记忆内容的模可以通过连续改变单元之间的联结强度来实现记忆内容的模拟提取，并进行模拟推理。拟提取，并进行模拟推理。17 优点：与众多学科交叉联结，在理论研究和实际应用方面优点：与众多学科交叉联结，在理论研究和实际应用方面显示出了独特价值。显示出了独特价值。缺点：具有生物还原论倾向；缺点：具有生物还原论倾向；大脑细胞生理生化活动和认知过程之间关系模糊；大脑细胞生理生化活动和认知过程之间关系模糊；对人脑任何局部认知功能的模拟还非常困难；对人脑任何局部认知功能的模拟还非常困难；无法从整体上认识大脑的认知加工规律。无法从整体上认识大脑的认知加工规律。18（三）生态学取向（三）生态学取向 生态学研究强调的是人与环境的动态交互过程，尤其重生态学研究强调的是人与环境的动态交互过程，尤其重视研究生态环境中具有功能意义的心理现象。视研究生态环境中具有功能意义的心理现象。优点：使研究贴近人们的实际生活，减少了情境的人为性；优点：使研究贴近人们的实际生活，减少了情境的人为性；提高了认知心理学的生态学效度，也为社会发展提供了理论和提高了认知心理学的生态学效度，也为社会发展提供了理论和 实践指导。实践指导。缺点：如果过分强调人与环境交互作用中的环境作用只重视对生活情缺点：如果过分强调人与环境交互作用中的环境作用只重视对生活情境中认知现象的直觉、描述和解释，而忽视人在认知过程中的主观能动境中认知现象的直觉、描述和解释，而忽视人在认知过程中的主观能动性，它的生命力仍然会受到限制。性，它的生命力仍然会受到限制。19三、认知神经科学（一）认知神经科学的产生与发展（一）认知神经科学的产生与发展 认知神经科学蓬勃发展于认知神经科学蓬勃发展于2020世纪世纪9090年代，它的主要年代，它的主要发展动力来源于认知科学发展的理论需求和神经科学的巨大发展动力来源于认知科学发展的理论需求和神经科学的巨大成果。成果。20（二）认知神经科学的研究领域（二）认知神经科学的研究领域1.1.大脑认知功能模块化大脑认知功能模块化2.2.意识与无意识的脑机制意识与无意识的脑机制3.3.学习记忆的脑机制学习记忆的脑机制4.4.个体差异与发展的认知神经科学基础个体差异与发展的认知神经科学基础5.5.多种脑成像技术的综合应用多种脑成像技术的综合应用21（三）认知神经科学存在的问题（三）认知神经科学存在的问题 脑成像技术虽然为我们提供了认知过程的脑活动的脑成像技术虽然为我们提供了认知过程的脑活动的直观的功能成像，但这种图像仅表明结构或区域性功能直观的功能成像，但这种图像仅表明结构或区域性功能关系，而相对于细胞水平的机制显得过分粗糙。关系，而相对于细胞水平的机制显得过分粗糙。22第第四四节节 研究方法研究方法23一、口语报告法或大声思维报告法(Verbal Protocols or think aloud)（一）发展（二）含义 让让被被试试在在从从事事某某种种活活动动的的同同时时或或之之后后，将将头头脑脑中中进进行行的的心心理理活活动动操操作作过过程程用用口口语语表表达达出出来来，主主试试记记录录，并并根根据据有有关关结结果果对对被被试试心心理理活活动动规规律律进进行研究。行研究。24（三）功能 1 1、直接了解被试信息加工的内在过程、直接了解被试信息加工的内在过程 2 2、适用于单人个案研究、适用于单人个案研究（四）局限 1 1、仅适用于无心理语言缺陷的个体或有语言能力、仅适用于无心理语言缺陷的个体或有语言能力的个体，不适用于幼小儿童。的个体，不适用于幼小儿童。2 2、编码分析较为复杂。、编码分析较为复杂。3 3、对某些过程不能进行有效的报告。、对某些过程不能进行有效的报告。25二、计算机模拟（一）基本假设 如果计算机和人在某种作业上的操作模式具有相如果计算机和人在某种作业上的操作模式具有相等功能，那么，计算机程序就能很好地解释人是如何等功能，那么，计算机程序就能很好地解释人是如何完成这一作业。完成这一作业。SimonSimon提出了物理符号系统提出了物理符号系统(physical symbol(physical symbol system)system)：它包括：输入符号、输出符号、存储符号、：它包括：输入符号、输出符号、存储符号、复制符号、建立符号结构和依靠符号完成动作等六种复制符号、建立符号结构和依靠符号完成动作等六种功能（智能）。人也是一个物理符号系统。功能（智能）。人也是一个物理符号系统。261 1系统构造系统构造的差异。的差异。人：认知系统和生物系统的相互作用；人：认知系统和生物系统的相互作用；计算机：只有认知系统，而没有生物系统；计算机：只有认知系统，而没有生物系统；2 2人类具有自己的人类具有自己的本能目的本能目的，而计算机没有。，而计算机没有。3 3人人能能够够意意识识到到内内外外环环境境中中的的许许多多事事件件，而而计计算算机机没有这种功能；没有这种功能；4 4计计算算机机的的目目标标简简单单而而固固定定，而而人人的的目目标标是是复复杂杂多多变的。变的。（二）人与计算机的差异（Norman，1980）27（三）计算机模拟与人工智能 计算机模拟：使用计算机模拟人的各种认知操作；计算机模拟：使用计算机模拟人的各种认知操作；人工智能：使计算机执行智能认知任务，无论该过人工智能：使计算机执行智能认知任务，无论该过程与人的认知加工相似与否。程与人的认知加工相似与否。28三、认知神经科学研究方法1 1、电磁生理法电磁生理法（1 1）脑电（）脑电（EEG/ERPEEG/ERP）（2 2）脑磁（）脑磁（MEG/ERFMEG/ERF）2 2、脑成像法、脑成像法（1 1）正电子发射断层扫描技术）正电子发射断层扫描技术（PETPET）（2 2）磁共振成像（）磁共振成像（fMRIfMRI）3 3、透颅磁刺激（、透颅磁刺激（TMSTMS）4 4、眼动测量法、眼动测量法29脑电（脑电（EEG/ERPEEG/ERP）v脑电图脑电图(EEG)(EEG)是通过在头皮表是通过在头皮表面记录大脑内部的电活动情况面记录大脑内部的电活动情况而获得的而获得的;v事件相关电位事件相关电位(event-related(event-related potentialpotential，简称，简称ERP)ERP)就是基就是基于于EEGEEG提取的，是指与一定提取的，是指与一定心理活动（即事件）相关联的心理活动（即事件）相关联的脑电位变化脑电位变化 。30EEG vs.ERP31优势：优势：v高时间分辨率（毫秒级），适合评估某些认知活动高时间分辨率（毫秒级），适合评估某些认知活动的时间特点。的时间特点。例：例：WoldorffWoldorff等（等（19931993）研究人对目标刺激和）研究人对目标刺激和非目标刺激的早期加工是以不同方式还是以相同方非目标刺激的早期加工是以不同方式还是以相同方式进行的。式进行的。局限：局限：v低空间分辨率；低空间分辨率；v不宜研究形式复杂的认知活动不宜研究形式复杂的认知活动,如问题解决和推理如问题解决和推理.32脑磁（脑磁（MEG/MRF)MEG/MRF)v脑磁图（脑磁图（magneto-magneto-encephalographyencephalography，简称，简称MEG）就是一种在头皮表面就是一种在头皮表面测量脑神经活动产生的微弱磁测量脑神经活动产生的微弱磁场的刺激。场的刺激。v通过叠加平均技术可在通过叠加平均技术可在MEGMEG中提取事件相关磁场（中提取事件相关磁场（event-event-related field related field，简称，简称ERFERF）。）。33优势：优势：v磁场信号相对直接地反映了神经活动的变化；磁场信号相对直接地反映了神经活动的变化；v高时间分辨率（可达毫秒级）。高时间分辨率（可达毫秒级）。局限：局限：v无关磁场的干扰；无关磁场的干扰；v不能提供大脑结构或解剖信息。不能提供大脑结构或解剖信息。34PETv正电子发射断层扫描技术正电子发射断层扫描技术(positron emission(positron emission tomography)tomography)，简称，简称PET.PET.v给被试注射一种含有放射性物质给被试注射一种含有放射性物质(示踪子示踪子)的溶液。示踪子会迅速聚的溶液。示踪子会迅速聚集在大脑的血管中，并放射出正集在大脑的血管中，并放射出正电子。当部分皮质兴奋时，示踪电子。当部分皮质兴奋时，示踪子就迅速移向兴奋处。环绕在被子就迅速移向兴奋处。环绕在被试头部的扫描装置会测量示踪子试头部的扫描装置会测量示踪子所产生的正电子数量。所产生的正电子数量。v计算机把这一信息转换成代表大计算机把这一信息转换成代表大脑不同区域兴奋水平的图像。脑不同区域兴奋水平的图像。35PET优势：优势：v高空间分辨率（可达高空间分辨率（可达3-43-4毫米），毫米），可用来确认多种认知活动的大脑可用来确认多种认知活动的大脑兴奋区域。兴奋区域。局限：局限：v低时间分辨率（低时间分辨率（6060秒或更长时段）秒或更长时段）；v对神经活动的间接测量；对神经活动的间接测量；v侵袭性技术；侵袭性技术；v很难对根据减法逻辑获得的证据很难对根据减法逻辑获得的证据予以充分解释。予以充分解释。36fMRIv功能磁共振成像功能磁共振成像(functional(functional magnetic resonance imaging)magnetic resonance imaging)，简称，简称fMRIfMRI。v根据血氧水平依赖（根据血氧水平依赖（BOLDBOLD）效）效应，即大脑皮层的微血管中的血应，即大脑皮层的微血管中的血氧变化时，会引起局部磁场均匀氧变化时，会引起局部磁场均匀的变化，从而引起核磁共振（的变化，从而引起核磁共振（NMR NMR）信号的改变。）信号的改变。v可以用某一区域可以用某一区域NMRNMR信号的改变，信号的改变，来推测其氧化程度，即局部大脑来推测其氧化程度，即局部大脑血流的变化。血流的变化。37fMRI优势：优势：v高空间分辨率（可达高空间分辨率（可达1-21-2毫米）。毫米）。例：例：FangFang等人（等人（20082008）关于深）关于深度错觉的研究。度错觉的研究。局限：局限：v低时间分辨率（数秒钟）；低时间分辨率（数秒钟）；v对神经活动的间接测量；对神经活动的间接测量；v依赖于减法逻辑。依赖于减法逻辑。38透颅磁刺激（透颅磁刺激（TMSTMS）v透颅磁刺激（透颅磁刺激（transcranial transcranial magnetic stimulationmagnetic stimulation），），简称简称TMSTMS。vTMS技术就是通过在头皮技术就是通过在头皮表面施加一个快速变化的磁表面施加一个快速变化的磁场，使之无衰减地到达脑组场，使之无衰减地到达脑组织，并在脑内局部区域产生织，并在脑内局部区域产生电流从而改变该区域神经元电流从而改变该区域神经元的兴奋。的兴奋。39优势：优势：v可以确定哪些脑活动对于一个认知任务是必须可以确定哪些脑活动对于一个认知任务是必须的；的；v时间和空间分辨率介于时间和空间分辨率介于ERPERP和和fMRIfMRI之间。之间。局限：局限：vTMSTMS对于研究深层的脑组织作用有限；对于研究深层的脑组织作用有限；v一次磁刺激只能改变一个局部脑区域的活动。一次磁刺激只能改变一个局部脑区域的活动。40眼动测量法眼动测量法v将眼睛运动（将眼睛运动（eye movement）作为心理活动的指标）作为心理活动的指标人们注视某一部位的时间与该部位信息加工所需要人们注视某一部位的时间与该部位信息加工所需要的时间呈正比，但该时间又受到多种因素的影响，如的时间呈正比，但该时间又受到多种因素的影响，如刺激显著性、加工难度，观察者兴趣、动机等。刺激显著性、加工难度，观察者兴趣、动机等。v测量指标：测量指标：首次注视时间（首次注视时间（first fixation），驻留时间（），驻留时间（gaze duration），总注视时间（），总注视时间（total fixation），忽略概），忽略概率（率（skipping rate），瞳孔直径（），瞳孔直径（pupil diameter）4142主要参考书1.1.王甦、汪安圣，认知心理学，北京大学出版社，王甦、汪安圣，认知心理学，北京大学出版社，199219922.2.彭耽龄、张必隐，认知心理学，浙江教育出版社，彭耽龄、张必隐，认知心理学，浙江教育出版社，2004 2004 3.3.罗跃嘉主编，认知神经科学教程，北京大学出版社，罗跃嘉主编，认知神经科学教程，北京大学出版社，2006 2006 4.4.Best J B Best J B 著，黄希庭著，黄希庭 等译，认知心理学，中国轻工出版社，等译，认知心理学，中国轻工出版社，200020005.5.M.W.M.W.艾艾森森克克，M.T.M.T.基基恩恩 著著，高高定定国国、肖肖晓晓云云 译译，认认知知心心理理学学，华华东师范大学出版社，东师范大学出版社，200020006.6.Sternberg Sternberg R R J J 著著，杨杨炳炳钧钧 等等译译，认认知知心心理理学学，中中国国轻轻工工出出版版社社，2006 2006 7.7.Solso Solso R R L L 等等著著，邵邵志志芳芳 等等译译，认认知知心心理理学学（第第七七版版），上上海海人人民民出出版社，版社，2008200843The End！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢