丁锦红-认知心理学-第三章-知觉与模式识别ppt课件.ppt
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1、第三章第三章 知觉与模式识别知觉与模式识别p 知觉的理论知觉的理论p 知觉的加工方式知觉的加工方式p 模式识别理论模式识别理论p 结构优先效应结构优先效应感觉和知觉的区别感觉和知觉的区别p 感觉反映的是事物(或客体)的单一属性,感觉反映的是事物(或客体)的单一属性,知觉反映的是整体属性(多个属性)。知觉反映的是整体属性(多个属性)。p 感觉是单通道的反映,知觉是多通道的整合感觉是单通道的反映,知觉是多通道的整合反映。反映。p 感觉是自下而上的加工,知觉是自下而上和感觉是自下而上的加工,知觉是自下而上和自上而下加工的结合。自上而下加工的结合。p 知觉以客体辨认和命名为标志。知觉以客体辨认和命名为
2、标志。感觉和知觉的区别感觉和知觉的区别知觉涉及的一些问题知觉涉及的一些问题p 由刺激决定还是由主观心理决定?由刺激决定还是由主观心理决定?p 先知觉部分还是整体?先知觉部分还是整体?p 图形背景的分离如何形成?图形背景的分离如何形成?p 模式识别如何进行?模式识别如何进行?第一节第一节 知觉三大理论知觉三大理论一、格式塔知觉理论一、格式塔知觉理论n 人类具有不需学习的整体知觉组织机制,使我人类具有不需学习的整体知觉组织机制,使我们可以将外部刺激以整体而非部分的方式知觉们可以将外部刺激以整体而非部分的方式知觉为为“完形完形”。n 心理与神经系统同构或同型论:知觉表征与神心理与神经系统同构或同型论
3、:知觉表征与神经表征具有相似的对应关系,神经系统靠电磁经表征具有相似的对应关系,神经系统靠电磁场使神经细胞形成对应结构关系。场使神经细胞形成对应结构关系。n 例子:北斗七星的心理表征与神经结构同型。例子:北斗七星的心理表征与神经结构同型。n 问题:心理表征不一定是具体的生理结构表征。问题:心理表征不一定是具体的生理结构表征。n 重点:强调知觉自下而上的组织过程。重点:强调知觉自下而上的组织过程。二、知觉的假设检验理论二、知觉的假设检验理论n 强调已有知识经验对知觉的影响,主要是以假强调已有知识经验对知觉的影响,主要是以假设、期望或图式的形式起作用。设、期望或图式的形式起作用。n 知觉是一个将外
4、部刺激与脑中已有知识进行匹知觉是一个将外部刺激与脑中已有知识进行匹配联系之后的确认过程。配联系之后的确认过程。n 重点:强调知觉的确认过程。重点:强调知觉的确认过程。哪种是牛肉泡馍?哪种是牛肉泡馍?月亮上有什么?月亮上有什么?三、直接知觉理论(生态学理论)三、直接知觉理论(生态学理论)1.要点:要点:根据传统的根据传统的Helmholtz知觉理论,知觉是无意知觉理论,知觉是无意识推理的结果,即感觉和概念等经验的整合。但吉布识推理的结果,即感觉和概念等经验的整合。但吉布森(森(Gibson)在格式塔心理学整体知觉先于部分知觉)在格式塔心理学整体知觉先于部分知觉的基础之上,认为整体知觉是的基础之上
5、,认为整体知觉是“刺激的整体刺激的整体”而非而非“心理的整体心理的整体”(格式塔),知觉决定于外部刺激而不(格式塔),知觉决定于外部刺激而不是主观经验,否认已有经验的作用。是主观经验,否认已有经验的作用。人们拥有生物进化而来的直接知觉能力,根据外部人们拥有生物进化而来的直接知觉能力,根据外部刺激丰富的几何光学特征,可以直接知觉刺激,而不刺激丰富的几何光学特征,可以直接知觉刺激,而不需要经过图式、知识经验、推理等更高层次的心理中需要经过图式、知识经验、推理等更高层次的心理中介。介。2.证据证据 证据:证据:刚出生的婴儿包括动物已经具有深度知觉(视刚出生的婴儿包括动物已经具有深度知觉(视崖)了,这
6、种深度知觉的建立不是靠知识经验或推崖)了,这种深度知觉的建立不是靠知识经验或推理而建立的,而是长期的生物进化与环境适应形成理而建立的,而是长期的生物进化与环境适应形成的,因而对视崖的知觉是直接的而不是经验调节的。的,因而对视崖的知觉是直接的而不是经验调节的。(生态意义由此引发)(生态意义由此引发)推测:推测:人类和高等动物为了适应生存以及发展出直接人类和高等动物为了适应生存以及发展出直接知觉外部刺激的能力,而不需要以心象、图式、推知觉外部刺激的能力,而不需要以心象、图式、推理等高级心理为条件。例如只有低级心理的动物它理等高级心理为条件。例如只有低级心理的动物它们对环境的知觉主要是直接知觉而不是
7、间接知觉。们对环境的知觉主要是直接知觉而不是间接知觉。三个知觉理论的侧重点三个知觉理论的侧重点外部外部刺激刺激感知觉感知觉(初级心理)(初级心理)经验、图式、经验、图式、推理、期待等推理、期待等(高级心理)(高级心理)格式塔学派格式塔学派(知觉组织(知觉组织的整体性)的整体性)知觉的假设检知觉的假设检验模型验模型直接知觉理论直接知觉理论(刺激结构的(刺激结构的整体性)整体性)第二节第二节 知觉的加工方式知觉的加工方式一、自下而上的加工(数据驱动)一、自下而上的加工(数据驱动)1.加工始于外部刺激,即先对外部刺激特征进加工始于外部刺激,即先对外部刺激特征进行分析,之后经心理组织而成有意义客体。行
8、分析,之后经心理组织而成有意义客体。2.知觉是一个特征分析知觉是一个特征分析特征整合的过程,特征整合的过程,知觉需经组织过程。知觉需经组织过程。3.总特征:由外到内,由局部到整体,由分析总特征:由外到内,由局部到整体,由分析到整合。到整合。二、二、自上而下加工(概念驱动)自上而下加工(概念驱动)1.加工始于大脑内的心理预期或概念图式,加工始于大脑内的心理预期或概念图式,2.整体知觉影响局部知觉。整体知觉影响局部知觉。3.知觉需经确认过程。知觉需经确认过程。结论:结论:正常条件下,知觉主要是自下而上加工,正常条件下,知觉主要是自下而上加工,模糊条件下则要结合自上而下加工。模糊条件下则要结合自上而
9、下加工。知觉的加工方式知觉的加工方式p 月亮中的内容知觉月亮中的内容知觉n 自下而上加工,从刺激中辨认。自下而上加工,从刺激中辨认。n 自上而下加工,模糊时需要经过假设检验。自上而下加工,模糊时需要经过假设检验。如听说过月亮有仙女、玉兔、伐木工等,而将如听说过月亮有仙女、玉兔、伐木工等,而将之知觉为这些假设对象,然后进行检验。之知觉为这些假设对象,然后进行检验。p 北斗七星知觉北斗七星知觉p 带着有色眼镜看人带着有色眼镜看人三、整体加工与局部加工三、整体加工与局部加工 1.Navon的经典实验的经典实验 总体的三种实验条件总体的三种实验条件1.总体的一致关系总体的一致关系(1)一致:一致:大图
10、形与听觉刺激相同。大图形与听觉刺激相同。H视觉视觉听觉听觉1.总体的一致关系总体的一致关系(2)无关:无关:大图形与听觉刺激无关。大图形与听觉刺激无关。S视觉视觉听觉听觉1.总体的一致关系总体的一致关系(3)冲突:冲突:大图形与听觉刺激是不同的字母。大图形与听觉刺激是不同的字母。S视觉视觉听觉听觉1.局部的一致关系局部的一致关系 (1)一致:一致:局部字母与听觉刺激相同。局部字母与听觉刺激相同。H视觉视觉听觉听觉局部的三种实验条件局部的三种实验条件1.局部的一致关系局部的一致关系 (2)无关:无关:局部特征与听觉刺激无关。局部特征与听觉刺激无关。H视觉视觉听觉听觉1.局部的一致关系局部的一致关
11、系 (1)冲突:冲突:局部字母与听觉刺激冲突。局部字母与听觉刺激冲突。S视觉视觉听觉听觉局部的三种实验条件局部的三种实验条件实验结果实验结果p 实验条件实验条件听觉辨别反应时听觉辨别反应时 一致条件:最快一致条件:最快 冲突条件:最慢冲突条件:最慢 无关条件:居中无关条件:居中p 推论:推论:整体知觉先于局部知觉整体知觉先于局部知觉整体优先整体优先效应。效应。p 解释解释n 有意识注意整体时可以忽略局部特征,但有意有意识注意整体时可以忽略局部特征,但有意识注意局部时总是要先受到整体特征的影响。识注意局部时总是要先受到整体特征的影响。挑战挑战p 视觉知觉对象具有最佳大小水平(注意范视觉知觉对象具
12、有最佳大小水平(注意范围),当局部特征处于最佳大小水平时,可围),当局部特征处于最佳大小水平时,可以出现局部优先效应以出现局部优先效应因为此时的总体特因为此时的总体特征已经在最佳注意范围之外了。征已经在最佳注意范围之外了。假设最佳大小水平假设最佳大小水平最佳大小水平最佳大小水平第三节第三节 模式识别模式识别一、模式识别概述一、模式识别概述 1.概念:概念:模式(模式(pattern)是指由若干要素)是指由若干要素或成分组成的具有特定关系的刺激结构。模或成分组成的具有特定关系的刺激结构。模式识别是指对特定模式的知觉辨认过程。式识别是指对特定模式的知觉辨认过程。2.特点:特点:复杂性、适应性、习得
13、性复杂性、适应性、习得性我们时刻都在进行模式识别我们时刻都在进行模式识别模式识别的理论模型模式识别的理论模型p 模板匹配理论模板匹配理论直接存储和匹配具体样例直接存储和匹配具体样例p 原型匹配理论原型匹配理论不存储和匹配具体特征和不存储和匹配具体特征和样例,只存储某一类事物的概况特征,对象样例,只存储某一类事物的概况特征,对象与某个原型匹配。与某个原型匹配。p 特征分析理论特征分析理论分析刺激的某种特征分析刺激的某种特征p 部件(或成分)识别理论部件(或成分)识别理论分析和匹配事分析和匹配事物的基本组成单元。物的基本组成单元。一、模板(一、模板(template)说)说p 人脑预先存有各种事物
14、的模板,这些模板来人脑预先存有各种事物的模板,这些模板来自于人来过去的生活经验。自于人来过去的生活经验。p 模式识别就是将外部刺激与心理模板的各个模式识别就是将外部刺激与心理模板的各个特征进行一一比对,匹配度最高者(概率)特征进行一一比对,匹配度最高者(概率)即被某种已有心理模式。即被某种已有心理模式。他他最最像像谁谁?模式匹配理论模式匹配理论p 你认得出他们是谁吗?你认得出他们是谁吗?p 模板理论的改进:模板理论的改进:模板匹配加工前还存在预模板匹配加工前还存在预加工阶段,其作用是将外部刺激的特征标准加工阶段,其作用是将外部刺激的特征标准化,从而减少预存模板的数量。化,从而减少预存模板的数量
15、。p 模板说的问题模板说的问题n 外部事物不计其数,人脑如何可以存储无限多外部事物不计其数,人脑如何可以存储无限多的模板?的模板?不够经济。不够经济。n 一旦外部事物特征发生局部变化,模式识别如一旦外部事物特征发生局部变化,模式识别如何可以保持正确无误?何可以保持正确无误?不够灵活。不够灵活。n 如果刺激需要与模板完全匹配,新事物如何获如果刺激需要与模板完全匹配,新事物如何获得识别?得识别?n 没有说明匹配过程是系列的还是平行的,知觉没有说明匹配过程是系列的还是平行的,知觉是先整体还是局部。是先整体还是局部。模板匹配技术与人工智能模板匹配技术与人工智能模板匹配较多应用于模板匹配较多应用于机器的
16、模式识别机器的模式识别二、原型匹配理论二、原型匹配理论p 原型(原型(Prototype):):某一类客体共有的典某一类客体共有的典型特征或概括特征。型特征或概括特征。p 原型说要点原型说要点n人脑储存的是事物的基本原型,而非与刺激一人脑储存的是事物的基本原型,而非与刺激一对一对应的具体模板。对一对应的具体模板。更为经济。更为经济。n 刺激不需要完全与原型匹配,只需要最近似匹刺激不需要完全与原型匹配,只需要最近似匹配即可识别,因此新刺激同样可以获得识别。配即可识别,因此新刺激同样可以获得识别。更为灵活。更为灵活。原型匹配的应用原型匹配的应用汉王文字识别汉王文字识别穿越天门洞的翼装侠穿越天门洞的
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