《认知心理学》PPT课件.ppt

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1、认 知 心 理 学,教师：吴 慧 芬Email:,参 考 教 材,王甦，汪安圣.认知心理学.人民教育出版社，2006MW艾森克，MT基恩,高定国等译，认知心理学（第四版）,华东师范大学出版社,2003Robert J.Sternberg.杨炳钧等译.认知心理学（第三版）.北京工业出版社，2006,王甦1931-2003,中国心理学会理事长中国心理学会普通心理和实验心理专业委员会主任亚非心理学会联合主席心理学报副主编北京大学“最受欢迎老师”认知心理学荣获国家教委高校优秀教材一等奖研究领域：知觉、注意（负启动和返回抑制）、记忆、（STM的组织、知觉组织、范畴组织）。,YOU,三个概念,认知:人思维

2、。(Cognition:People think.)认知心理学:科学家思考人如何思维。(Cognitive Psychology:Scientists think about how people think.)认知心理学学生：思考科学家如何思考人如何思维的人。(Student of cognitive psychology:People think about how scientists think about how people think.),三种分析水平,神经水平具体的或物质的层次：大脑在神经层次上标示用神经术语来描述神经过程和事件具体的神经元神经元定位点火模式（pattern o

3、f firing）内在联系发放冲动的神经元的数量,抽象水平认知层次：认知系统认知码用抽象的术语描述发生在神经层次上的事件的抽象说明判定参与贮存提取,心理水平“经验的”层次：心理心理（mind）当作意识（consciousness）或觉察（awareness）在心理层次上可以审慎地从事一些心理内容的操作,关心三种关系,认知功能间的关系(the relation among cognitive functions)认知与意识的关系(the relation of cognition and consciousness)认知活动与神经活动的关系(the relation of cognitive t

4、o neural processes),学习窍门,学习研究者提出的问题(To learn the questions that investigators ask)学习研究者处理问题所用的取向(To learn the approach they use to address the issues)学习研究者提出的假设(To learn the hypotheses they propose)实验设计,作业：,积累个人感兴趣或有体会的认知心理学基础研究或应用研究,生活中的认知心理学,感觉与知觉,记忆,阅读的时候，眼睛和大脑怎么搭配来辨认文字的？,上礼拜二你穿哪一件衣服？,理解,小明有8颗糖，小

5、明比小华多5颗糖，问小华有几颗糖？,解决问题,上一题怎么解题？,决策,你暑期返校要坐地铁？城铁？汽车？飞机？,12,你正行走在一条漆黑而又不太熟悉的街道上。天下着雨，雾蒙蒙的，你觉得身上挺冷，而且有点担心会发生什么事。当你穿过一条小巷时，眼角瞥到有什么东西一晃。于是你回头朝小巷近来的地方看去，发现有一个黑影正逐渐向你靠近。随着黑影越来越近，你可以看得越来越清楚，你突然意识到原来它是,注意,知觉,模式识别,记忆,13,你置身于一个拥挤的公共场所，如周末的百货商场。人群熙熙攘攘，你又热又累。你走向附近的一条长凳，打算在那休息片刻。正当你走过去的时候，一位年龄与你相仿的女士和你撞了一下。你们双方连忙

6、彼此打招呼抱歉，并互相对视了一眼，她立刻惊诧道：“噢，是你！你好吗？我从未想过在这里会碰到熟人。”你的脸上也立即呈现出友好而略带含混的微笑，以掩饰心中的困惑：她是谁呢？她看上去挺眼熟，但到底会是谁呢？以前的同学？从她的说话中可以找到她是谁的线索吗？,再认,回忆,推理,问题解决,知识表征,语言,决策,14,可能的应用研究,15,教育教学（教学过程设计、外语学习）环境（认知地图、特定建筑设计）工业设计（手机、计算机、mp3等数码产品、网络、软件、广告的设计等）社会经济政治（核威胁理论、投资决策）等,从实物消费到概念消费相关应用研究,概念消费涉及消费者的自我概念、消费期望、消费目标、消费流畅性、调节

7、性匹配、多样性收集、特征疲劳、记忆保护与情绪体验等研究领域。影响消费者的物质消费、网络消费、虚拟消费和偏好形成。其研究不仅会使消费者受益，而且对于改善营销策略和理解人类消费行为至关重要。（周详，2010）,Alter和Oppenheimer(2006)在纽约股票市场上发现，具有流畅性（fluency）代码名称（其缩写利于发音）的股票在刚刚上市的头几个月内的表现好过名称不流畅的股票，因为人们认为名称流畅性高的股票表现会更好，这种主观感受会驱动人们快速做出购买决定,从而在短时间内提升了股票价值。,从实物消费到概念消费相关应用研究,因熟悉度导致的知觉流畅性而引发积极情感反应。流畅性的体验（即所谓的“

8、感觉对了”）会从品牌和产品评价、对广告的回应、创造力、博弈行为、任务绩效等方面显示出它对判断和行为的影响（Ferraro 等，2008）。Novemsky（2007）等精心设计了关于产品的流畅性（测试），通过用容易阅读的和不容易阅读的字体分别列举产品特性。两倍。,从实物消费到概念消费相关应用研究,不过一项研究发现，当演讲者犹豫时，那接下来从他嘴里蹦出来的词会被听众更好的记住。（Corley 等，2007）也许这正是美国总统小布什的讲话风格。,从实物消费到概念消费相关应用研究，你有何启示？,第一章 绪 论,一、认知心理学是一门科学1.认知心理学的诞生（1956）,Noam Chmosky 提出了

9、转换生成语法理论;George A Miller报告了神奇数字“7”在短时记忆 中的意义;,Allen Newell和Herbert Simon提出了“通用问题解决者”计算模型;Bruner等第一次从认知加工的观点系统考察了概念形成的规律；人工智能领域也与1956年在Dartmouth College的一次会议上创立。,转换生成语法的标准模型由三个部分组成：句法规则、语义规则和语间规则。Time flies like an arrow.“下雨天留客天天留我不留”“下雨天，留客天；天留，我不留！”“下雨天，留客天；天留我不？留！”,2.信息加工观：得到认可,Broabent(1958)提出绝大多

10、数认知过程都是由一系列相继进行的加工阶段组成。Atkinson和Shiffrin 对这一过程进行了详细的描述。序列阶段加工模型能很好的解释自下而上或刺激驱动加工，但却不能较好说明自上而下或概念驱动加工。,上世纪70年代，信息加工范式得到广泛应用,人类是自主地、有目的地与外部世界发生交互作用；通过与外部世界交互作用而产生的心理是一个具有普遍目的的符号加工系统。符号是一些存储在长时记忆中的模式，这些模式指定或指向它们之外的结构；这些符号又被转化成一些最终代表外部事物的符号；心理学研究的目的就是去确定这些符号加工过程及认知任务中所有操作的表征；认知过程需要时间，而对反应时的估计并不困难；心理是一个容

11、量有限且其结构和资源存在局限性的处理器；符号系统依赖于机体的神经基础，但也不完全受制于它。,实验认知心理学（experimental cognitive psychology）继承了认知心理学的实验传统但不设计计算机建模；认知科学（cognitive science）开发各种计算模型来理解人类认知；认知神经心理学（cognitive neuropsychology）通过研究脑损伤患者的认知损害来为正常人类认知研究提供有价值的资料；认知神经科学（cognitive neuroscience）通过运用一些技术手段（如脑功能成像）研究大脑功能以理解人类认知；,3.信息加工观：走向多元,反应时新法,一

12、、减法反应时实验1、最初由荷兰生理学家丹德斯（Donders,1968)提出。2、实验设计 给被试先后安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一信息加工过程。然后测定两种作业各自所使用的反应时，两个反应时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间。例：辨别过程时间 选择过程时间 3、应用（1）用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在；（2）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。4、实验举例 Posner等（1969，1970）的短时记忆的视觉编码实验。,二、相加因素法实验1、该方法是减法反应时实验的延

13、伸，最初由斯腾伯格(Sternberg,1966-1969)发展出来。2、基本思路 完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和，如果发现可以影响完成作业所需的时间的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化3、应用 使用相加因素法实验可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节。,4、实验举例：Sternberg的短时记忆信息提取实验,实验过程：先给被试看1-6个数字（识记项目），然后再看一个数字（测试项目），并同时开始计时，要求被试回答该测试数字是否刚才识记过，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否正确提取以及所需

14、要的时间即反应时。从反应时变化上确定了4个对提取过程有独立作用的因素：测试项目的质量、识记项目的数量、反应类型、每个反应类型的相对频率。结论：字母转换的信息加工过程经过四个阶段：刺激编码阶段、顺序比较阶段、决策阶段、反应组织阶段,短时记忆信息提取过程,三、“开窗”实验1、“开窗”实验是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。2、实验目的 是采开“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。3、实验举例 字母转换实验（Hamilton et al，1977；Hockey et al，1981）,实验过程：给被试呈现1-4个英文字母

15、并在字母后面标上一个数字，如“F+3”、“KENC+4”等。当呈现“F+3”时，要求被试说出英文字母表中F后面第三个位置的字母“I”；而“KENC+4”的正确回答则是“OERG”。4个字母相继呈现，由被试按键反应。实验结果表明：大脑在进行字母转换加工时，通常经历三个加工阶段，即编码阶段、转换阶段、贮存阶段。,4.实验法,通过严格控制变量来观察被试的行为（如反应时和正确率），从而研究认知过程和结构的方法。,速度和准确性只能为认知心理学家研究认知的内部过程和结构提供间接信息 行为数据通常是在人为环境的实验室里收集的,内省法（introspection）,Nisbett和Wilson（1977）在一

16、个研究里，主试先让被试看5对依次排例且基本雷同的长筒袜，然后要求被判断最喜欢哪一对。在被试做出选择后，主试要求被试回答为什么选择那一对。绝大多数被试都选择了最右边的那一对。因而事实是，长筒袜的相应空间位置显著影响了被试的判断。但所有被试都否认了这一因素的作用，认为这些长筒袜的颜色、质地等方面的细微差异导致他们做出那样的选择。,内省就是一个人对自身心理过程的检查与观察。内省依赖于意识经验，而意识经验是个人的且不为他人所知。,内省法（introspection）,内省法的局限：,Nisbert 和Wilson通过实验（如长筒袜实验）表明，个体事实上并不能觉察影响其行为的过程。当人们被要求报告一个特

17、定刺激怎样引起一个特定的反应时，个体并不是去极力回忆这一过程，而是建构一种理论去解释某类刺激会引起某类反应；内隐学习表明对某些认知加工过程个体没有能力觉察。,Erecsson 和 Simon 对内省法的观点,由于记忆的不可靠性，所以在任务过程中对认知过程进行内省要比事后回忆效果好；人们通常能精确地描述其正在参与或思考的事物，而不太擅长于对一个情景或其自身思维过程做出解释；人们不能有效地内省某些过程（例如神经过程和识别过程等）；,二、认知科学,1.计算建模（computational modelling）：从流程图到模拟,计算模型最大的优点是可以对一个现象做出解释性和预测性说明。流程图,对计算机

18、模拟认知过程的方法，存有争论：,能不能在达到书面程序前对一个理论进行解码？能不能把一个程序的心理学特征与其它特征区分开来？计算机程序和人类被试在反应时上会表现出差别吗？,理论基础：知识以联想的形式存在，联想符合三个原则,2.计算建模技术 2.1 语义网络（semantic network）,相邻原则：两件事情因在时间上同时发 生而相互联系相似原则：两件事情因相似而相互联系对比原则：两件事情因对立而相互联系,语义网络模型的特征：,概念由相连的结点来表征，各个节点形成一个网络结点间的连线是多种多样的，既可以表示一般的关系，也可以表示像“是”这样的特指的关系结点本身以及结点间连线的兴奋度代表各概念间

19、的相似程度学习意味着在网络中增加新的结点或改变原有结点间的连接强度通过兴奋从一个或一组结点在网络上传播的方式来模拟各种效应兴奋在网络上的传播方式可由多种因素决定,2.2 产生式系统（production system）,系统具有大量的“If then”的规则系统的工作模式是把工作记忆内容与规则中的“If”部分相匹配而执行“then”的内容如果工作记忆内容由多个可匹配规则，系统则采用一种“冲突解决策略”，从这些规则中选择一个最优的加以执行；,产生式系统具有如下特征：,连结主义网络，也称神经网络(neural network)或平行分布加工模型(parallel distributed proce

20、ssing model)。连结主义网络的特征：,2.3 连结主义（connectionist network）,网络由元素或类神经元的单元或结点交织连接而成单元通过兴奋或抑制的方式影响其它单元一个单元通常累加所有输入信息。当累加信息量超过某一阈限值时就输出一个单一的结果到另一个单元,网络有不同的结构或层次，既一个输入层、一个中间层（隐藏层）和输出层一个概念表征可通过分布方式以某一兴奋模式存储于网络中同一网络可存储各种不同兴奋模型且互不干扰误差逆传(backProp)是神经网络中一个重要的学习规则,三、认知神经心理学,认知神经心理学 通过脑损伤造成的选择性认知功能的障碍和保留的认知环节，推测正常

21、人大脑的认知机制。理论假设：,模块化（modularity）：认知系统由相对独立的认知过程或模块组成。各模块之间在功能上和解剖上相对独立，因此损伤其中一个将不会直接影响其它模块的运作。,信息绝缘：每一模块在功能上与其它模块独立；功能特异性：每一模块只能处理一种信息输入，如词汇或面孔等；必然性或强制性操作：模块的功能并不能自主控制；先天性：各模块是与生俱来的。,Fodor（1983）认为模块具有如下特点：,心脑同型观（isomorphism）：大脑在物理水平的组织方式与心理及认知模块的组织方式之间存在对应关系。,功能定位说，即任何特定功能或认知过程都发生于大脑的某一区域。（但此理论似乎与连结主义

22、观相冲突，根据连结主义的观点，一个过程，可分布在大脑相当广泛的领域中）。,综合症（syndrome）：绝大多数患者都可根据综合症进行分类。,一个折衷的办法就是完成多个单一个案研究。,认知神经心理学实验设计的基本思想,认知神经心理学研究强调症状的分离而不是相关分离现象（dissociation），即患者在第一项任务中表现正常而在第二项任务中表现异常；但这一现象的出现，可能是因为任务的难度不同的缘故，所以最好是可以发现双重分离现象（double dissociation），即一个患者在任务1上表现正常在任务2上表现异常，而另一患者正好相反。,一个认知神经心理学研究案例：,四、认知神经科学,技术指标

23、 时间分辨率（temporal resolution）和空间分辨率(spatial solution)。,认知神经科学方法比较,第二章 视知觉：基本过程,知觉（perceptual)的定义：指把来自感觉器官的信息转化成对目标、事件、声音和味道等的体验的过程。知觉分割（perceptual segregation）指人类能分辨那些信息应该属于一个整体进而把这些信息组织成一个独立目标的能力。,一、知觉组织,格式塔学派的知觉理论：,代表人物：koffka、Kohler、Wetheimer,完型律：即具有最好、最简单和最稳定特征的结构最有可能被知觉为一个目标。,知觉组织的原则：,一个目标或视野的某一部

24、分被知觉为图形，而余下不是注视中心的部分就是背景。这种图形和背景的分割是按着知觉组织原则发生的。根据格式塔原则，图形被知觉为一个清晰的形状或形式，而背景缺少形状。图形常被知觉为突出于背景之前，而且用来区分图形和背景的轮廓也被认为是属于图形的。,图形背景分割在知觉组织中的作用,图形背景分割在知觉组织中的作用,心脑同型观,有组织的视觉经验与大脑里的组织过程存在紧密的对应关系”。大脑里存在的各种电力场是有组织的感觉经验的基础，但未得到证实。,Lashley、Chow、Semmes(1951)的两只黑猩猩实验：在其中一只黑猩猩的视觉皮质中安放了4个金箔电极，在另一只黑猩猩的大脑皮质上插了23根金针。但

25、结果表明：两只黑猩猩的知觉能力几乎没有受到损害。,两条新的知觉组织原则：同域律和连通率；格式塔心理学家主要采用内省法研究知觉；格式塔心理学家尽管对各种有趣的知觉现象作出了精彩描述，但不能给出充分的理论解释；格式塔心理学家认为知觉元素整合发生于视觉加工早期，但研究表明“知觉整合是基于在三维空间中的知觉接近性，而不是在视网膜上的二维平面距离上进行”,对格式塔的知觉理论的评价,格式塔心理学家夸大了自下而上加工在知觉分割中的作用。Vecera和 Farah的实验：,后续理论：,Restle提出了几种知觉组织可使知觉加工变得较为经济的方式。,格式塔理论家注重对线条和形状组织的研究，但Julesz发现知觉

26、组织也受亮度、颜色和颗粒分布的影响。Quinlan和Wilton（1998）研究了当知觉原则发生冲突时的知觉，并提出以下观点：,一个视觉呈现中的元素主要依据接近律来进行组合如果元素被临时地聚合在一起且一个或多个特征上有差异，也就是发生类内失配但类间匹配现象，则需要附加处理如果发生类内失配但类间匹配尚可，则被试会依据接近律或相似律对元素进行组合如果类内失配和类间失配均发生了，则接近律被忽视，被试常常依据颜色对元素进行组合,二、深度和大小知觉,深度知觉的含义 绝对距离和相对距离的感知知觉线索 动眼线索（oculomotor cues）单眼线索（monocular cues）双眼线索（binocul

27、ar cues）,眼睛的调节 看近物，水晶体曲度变大；远物，曲度变小。水晶体曲度变化的信号提供了距离的信息。双眼视轴辐合 视轴辐合指眼睛随物体距离的改变而将视轴会聚到被注视的物体上。物体近，辐合角大；物体远，辐合角小。控制双眼视轴辐合的眼肌运动提供了关于距离的信号。,动眼线索（binocular cues）,透 视,单眼线索（monocular cues）,纹理透视（结构级差）,空气透视,线条透视,遮 挡,阴 影,运动视差,熟悉性,Ittelson(1951)要求被试通过窥视孔判断三张不同大小的图片距离的实验,当人看物体时，由于两眼间相距65毫米，两眼视像不完全落在视网膜对应的部位，表现在左眼

28、看物体的左边多些，右眼看物体的右边多些。物体在两眼视网膜上的成像有了差异,称为双眼视差。例如手指头。双眼视差产生立体视觉,双眼线索（binocular cues）：双眼视差,研究者最早认为，在某一时间点上，投射到某眼的形状或目标被独立处理，然后融合为一个单一的知觉。但Julesz(1971)通过随机点图实验驳斥了这种理论。Firsby和Mayhew(1976)发现立体图两个半区之间空间频率的重叠是立体视觉产生的必要条件,两个分离的图像如何合成一个单一的知觉？,Mayhew 和 Frisby 认为立体视觉在很大程度上受制于知觉的原始初级简图(raw primary sketch)的表述程度，并提

29、出图形连续性原则：,Marr 和 Poggio 提出了匹配三原则：,相容性条件唯一性条件连续性条件,如果能对某一潜在匹配的光强变化模式相邻的光强变化模式加以考虑时，大多数错误的可能匹配都可以避免,以上立体视觉理论都强调基本的视觉加工过程，而忽略了认知因素的影响。,线索整合,Bruno 和 Cutting总结出观察者用来处理多个线索的策略：,累加单选相乘,研究表明当进行深度知觉的判断时，观察者特别倾向于利用来自各方面的深度信息。,例外实验:Woodworh 和 Schlosberg 扑克牌实验,大小恒常性,影响大小恒常性的因素,距离：大小距离恒定假说熟知大小地平线,定义：是指对于给定目标不管其在

30、视网膜上的成像变大或变小，个体其知觉大小都有维持不变的倾向。,注意：至今还没有一个理论可以解释这些因素是如何复合起来产生 大小的判断的。,三、颜 色 知 觉,颜色知觉的意义：（1）检测：颜色视觉可帮助区分目标与背景（2）分辨：颜色视觉能易化对目标间的分辨能力,视网膜上的视觉感受细胞：（1）视锥细胞：颜色视觉和视敏度（2）视杆细胞：暗视条件下的视觉和运动检测,Yong-Helmhotz Theory,Thomas Yong提出，Hermann von Helmhotz发展,又叫成分理论（component theory）或三色理论（trichromatic theory）。该理论认为视觉系统中共

31、有三类分别对不同波长的光波做出最强烈反应的神经，这三类神经分别对应于不同的视锥细胞,红色：对长波更敏感的视锥细胞或感受器；绿色：对中波更敏感的视锥细胞或感受器；蓝色：对短波更敏感的视锥细胞或感受器。,Dartnall等（1983）利用显微分光学技术所获得的证据支持这一理论。,我们如何知觉其他颜色呢？当光刺激作用于眼睛时，将在三种感受器中引起不同程度的兴奋。各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的。如对黄光的知觉是通过激活对中波和长波敏感的视锥细胞而实现的。,该理论的不足：,不能解释负后像（negative afterimage）,在实践中，能解释红绿色盲，但很少发现蓝色和黄色知觉障碍

32、患者的短波型视锥细胞缺失。,后像（afterimage）刺激物对感受器的作用停止后，感觉现象并不立即消失，它能保留一个短暂时间，这种现象称为后像。,正后像：后像的品质与刺激物相同。负后像：后像的品质与刺激物相反（补色）,Opponentprocess Theory,Ewald Hering(1878)认为视觉系统中存在三类颉颃过程。第一类颉颃的过程是，当以某一方式反应时，它产生红色感觉而以与之对立的方式反应则产生绿色感觉。第二类颉颃过程以相似的方式产生蓝色和黄色感觉；第三类颉颃过程产生两种极端色觉，即白色和黑色。,Abramov 和 Gordon(1994)向被试呈现单一波长的光线并要求被试报

33、告蓝、绿、黄和红色在所知觉颜色中的百分比。根据Hering的理论，被试不可能同时看到红和绿、蓝和黄，但其它颜色组合却是可能的。实验结果符合理论构想。该理论可以很好的解释色觉障碍和负后像现象。De Valois(1975)在猴子身上发现，在视网膜神经节和外侧膝状核中存在所谓颉颃细胞(opponet cells):红-绿细胞，蓝-黄细胞。这种发现有力地支持了颉颃理论。颉颃理论对三原色能产生光谱上的一切颜色这一事实则不能给予说明,二阶段理论 Theory,Hurvich认为上面两个理论是可以统一起来的，提出了色觉阶段说。他认为色觉过程可分几个阶段：颜色视觉机制在视网膜感受器水平是三色的，符合Yong

34、-Helmhotz 理论，而在视网膜感受器以上的视觉传导通路上又是四色的，符合黑林Opponent process Theory，最后在大脑皮层的视觉中枢才产生各种色觉。,第三章 知觉、运动与行动,Helmholtz认为来自感觉的不充分信息可因无意识推论而得到增强。并提出结构主义范式：,一、结构主义知觉理论,知觉是一个积极和建构过程；它在某种程度上要多于感觉的直接登记。其它事件会切入到刺激和经验之中来；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、知识及动机和情绪因素交互作用的终极产品；知觉有时可受到不正确的假设和期望的影响。因而，知觉也会发生错误；,实验证据：,Palmer

35、(1975)以图片形式向被试呈现一个画面（如一个厨房），然后快速呈现一个目标图片。这个目标图片与情境是匹配的（如厨房与面包）或不匹配的（厨房与汽车）。另外还设计了不含有任何情境的控制组。被试的任务是快速判断目标并按键做出反应。,结果表明：情景匹配条件下被试正确辨认目标的速度最快，控制条件下次之，而不匹配组条件下最慢。,对Ames房间的实验表明，被试不仅把房间看做正常的，而且当房间内的人沿着后墙来回走动时，观察者还是坚持其原来的观点。但当房间内走动的人是其亲友时，Ames房间被知觉为异常的概率增大。,BrunerPostman和Rodrigues(1951)的经典实验：他们要求被试看一些扑克牌，

36、其中一张扑克牌与经验存在冲突（如黑色心形）。当这些冲突的牌被快速呈现给被试时，被试有时报告看到了棕色或紫色的心形。这个实验几乎获得了刺激信息（自下而上加工）和存储信息（自上而下加工）的混合效果,Schafer 和 Murphy(1943)的实验：他们在一个圆的中央画了一条不规则的线，使得左右两半看来均像一个侧面头像。在实验第一阶段，每张面孔均单独呈现。当出现其中一半面孔时给予奖励（如左半），出现另一半面孔时给予惩罚（如右半）。第二阶段，向被试快速呈现原来的合并图（圆）。结果发现，被试更倾向于报告知觉到曾经受奖励的那一半面孔。Smith 和 Hochberg(1954)通过类似研究发现，当呈现两

37、个面孔中的一个伴有电击时，该面孔被知觉到的概率降低。,动机和情绪对知觉的影响,Bruner 和 Goodman(947)发现穷孩子较富孩子倾向于高估钱币的大小。Ashley、Harper 和 Runyon(1951)的催眠实验：相信自己是贫穷的/富贵的。结果表明：相信自己是贫穷的被试：高估钱币的大小,在研究动机和情绪对知觉的影响时，需要区分“知觉效应”和“反应效应”。,视 错 觉,Gregory认为视错觉是由于把对三维目标的经验不恰当的运用到知觉二维图形造成的，并提出误用大小常性论（misapplied size-constancy theory）。该理论可以很好解释Ponzo错觉和Mller

38、-Lyer错觉,Matlin 和Foley(1997)提出不恰当比较论，认为错觉是因为图形中没有被判断的哪些部分所引起的。,Coren 和 Girgus 发现当 Mller-Lyer 图形中的箭头颜色不同于垂直线段时，Mller-Lyer错觉的程度显著降低了。Delucia Hochberg（1991）设计了一个2英尺高的箭头组成的三维视觉画面，但仍然获得了典型的Mller-Lyer错觉。,评 论,结构主义范式预测知觉会常常发生错误，但事实是知觉通常非常精确；结构主义理论家所完成的大多数实验和演示都使用人工和非自然的刺激。特别需要指出的是，很多支持结构主义范式的实验都采用了快速呈现视觉刺激的设

39、计。我们并不是很清楚观察者形成什么样的假设；结构主义理论家并没有对大多数视觉现象提供令人满意的解释。,直接知觉理论的基本观点,二、直接知觉理论,生态光学（ecological optics）,强调人和环境的交互（即强调情景的作用）生态光学就是基于生态水平的光学结构信息是知觉的基础,Gibson 认为，建立在静止观察者基础上的知觉理论忽视了知觉的很多关键信息，因为在自然环境中，人和动物总是活动的观察者；而对于活动的观察者，环境光阵就变成了环境光流阵。,不变性（invariants）,知觉目标的意义存在于环境之中，不是知觉的产物；知觉系统能获取的信息指出了功能承受性；有机体能觉察这些信息从而知觉到

40、功能承受性；,不变性是动态刺激流中的恒定模式，而知觉就是对这些恒定模式的直接拾取。1）目标点保持不同 2）地平线比率关系,功能承受性（affordance）,空间知觉,传统的知觉理论认为，视网膜像是两维的，因此个体必须利用深度线索来弥补所丧失的第三维信息。Gibson 认为“三维坐标”是纯粹的数学抽象，对实际知觉没有任何贡献。他认为人看到的都是物体的表面，所以知觉的基础是对物体表面布局的知觉；环境光阵中的结构密度信息已包含了所有的三维信息，因此根本不存在单独的深度知觉。,Gibson(1955)等的“伪通道”（pseudotunnel）实验。,当所有的塑料片同颜色时，被试报告什么也看不到当36

41、 片塑料片黑白相间时，所有被试都报告看到了一个连续的、平滑的通道，没有被试报告看到了塑料片中央孔的边缘；当黑白相间的塑料片数减少时，报告看到连续平滑通道的被试越来越少，而越来越多的被试报告看到了塑料片中央孔的边缘；,为了证明环境光阵中含有距离信息，Purdy 和 Gibson（1955）在室外做了一个实验。,他们在草地上放置了一些标志物，最远的标志物离被试达320 米；要求被试平分两个标志物之间的距离或者是平分自己和某个标志物之间的距离。结果发现所有的被试都能较精确地毫不费力地完成实验任务。,Higashiyama（1994）在日本海面上让被试目测船和海岛之间的距离（距离范围0.4-15.3

42、千米），结果也证明了知觉距离信息的直接性在这么远的距离下，所谓的深度线索也都失效了。,J.Gibson 等人（1960）的视崖实验表明，深度知觉是直接的，是一种天生的本能，这强有力地支持了直接知觉理论。,运动知觉,主要包括两个方面：一方面是研究对运动方向的判断；另一方面是研究对运动物体碰撞时间的估计。,运动方向,光流扩展中心（focus of expansion，即FOE）,Strelow(1985)从盲人对自身的行为控制出发，认为人的活动控制不仅可以通过环境光阵的视觉信息来完成，也可以通过非视觉信息和空间知觉学习（包括条件反射，图式和认知地图）来完成。并认为人通过注意选择不同感觉道信息或者在

43、知觉过程和认知过程之间作出选择来控制自己的活动。Beusmans(1998)通过改变中凹物体的轮廓尺寸使被试产生凸起的错觉，并在计算机上模拟人经过这样的物体的光流信息，结果发现被试同样对运动方向产生错误的判断。Beusmans 藉此认为环境结构的表征是必要的，因为它提供了解释光流信息的背景（context）。,碰撞时间的判断,Schiff（1962）等利用一个投射装置，在透明屏幕上使一个物体的轮廓迅速扩大直至充满整个屏幕。被试感觉到的是一个巨大无比的物体扑面而来，而不是一个物体的大小变化。Gibson（1979）认为这个实验说明了人对碰撞知觉的直接性：物体轮廓扩大的速率让人意识到碰撞发生的紧急

44、性。Lee（1976）发展了这一观点，认为物体视网膜像的扩大速率的倒数，即，直接表示与物体的碰撞时间。,Schiff（1981）等在不提供给被试距离和速率信息的条件下，改变在电影或在计算机显示器上图象的扩大速率，发现碰撞时间确实可以直接被知觉到。Lee（1983）等还发现，物体在加速运动时（此时值是不断变化的），被试根据值来调节自己的行动而不是根据实际的碰撞时间。也就是说，被试屏弃了有关加速度的信息Savelsberge 等（1991）使用泄气的球来做实验，发现被试接球的时间调节取决于球的视网膜像的扩大速率。,Brenner 和Smeets 对假说持怀疑态度，他们设计了实验要求被试击打一个活动

45、的蜘蛛模型。蜘蛛的背景是可动的，这巧妙地改变了被试对蜘蛛的知觉速度但不改变它的实际速度和知觉距离。实验结果发现被试是根据知觉速度而不是绝对速度来击打蜘蛛；Smeets 等人（1996）的进一步研究发现，碰撞时间取决于对物体的知觉距离和知觉速度的比率,评 论,间接理论和直接理论的谐调,三、理论整合,再认的知觉(perception-for-recognition)和行动的知觉(perception-for-action),第四章 物体识别,模板理论,一、模式识别（pattern recognition）,在长时记忆系统中存在一个与我们知觉的视觉模式相对应的缩微复本或模板。模式识别成功的条件就是某

46、一模板与输入刺激进行最为接近的匹配。众多的刺激与同一模板匹配似乎不太符合实际情况,修正1：假设在搜索可匹配的模板前，视觉系统对输入刺激有一个标准化的过程；修正2：每一个数字和字母存在不止一个对应的模板。,特征理论,一个模式由一组特征(feature)或属性(attribute)组成；模式识别以输入视觉刺激中提取的特征开始，之后这组提取出来的特征被整合起来并与记忆中的相关信息进行比较；这一理论的优点是即使视觉刺激在大小、方位和些微细节上千变万化，我们还是可把这些刺激鉴别为同一模式的不同样列。,基本观点,Neisser(1964)的视觉搜索研究:,实验证据,要求被试在由直线组成的干扰字幕背景和由圆

47、形特征组成的干扰字母背景中检测字母Z。结果表明在后一种条件下的时间要快。,特征理论基于如下假设：视觉加工是一个从模式或物体的局部分析开到整体或普遍分析的过程。但有研究表明知觉是一个从总体的结构性加工逐步转向更加精细的局部分析的过程。,实验证据,Novon(1977)的视觉搜索研究:,任务：被试必须快速判断所呈现的较大字母或较小字母是“H”还是“S”.结果：当较大字母与较小字母不一致时，对较小字母的判断速度明显降低。相反，对较大字母的判断并不受较小字母特征的影响。,Kinchla 和 Wolfe（1979）的实验结果并不支持Novon的结论,他们在Novon实验的基础上，只是增加了刺激大小这一变

48、量。结果发现，当较大字母非常大时，对较小字母的加工先于对较大字母的加工。因此，Kinchla 和 Wolfe认为整体加工早于局部加工的理论假设只有在一个模式的整体结构在单眼注视范围内才会有效果。,Novon研究的主要问题是，它没有能够清晰的说明在视觉加工系统中那一部分，整体加工会展现出优势。,来自认知神经科学的证据,见生理心理学课件,刺激特征在模式识别中起到一定的作用，但特征理论对许多重要的问题都不能给与解释：,评论,特征理论不强调情景效应(context effect)和期望效应(expectation effect)在模式识别中的影响。如客体优势效应：识别一个“客体”图形中的线段要优于识别

49、结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段的现象；模式识别并不只依赖于特征检测，如特征之间的关系等。特征理论的局限性对三维物体比二维物体更明显一些。整体加工常常优于特征加工。,二、Marr的计算理论（computational theory）,初级简图（primal sketch）:对视觉输入的主要光强变化进行二维描述，包括关于边缘、轮廓和亮暗信息；简图（sketch）：通过利用由阴影、纹理、运动、双眼视差等提供的信息，对可视表面深度和方位进行描述。像初级简图一样，这一表征也是依赖于观察者的注视点；3-D模型表征（3-D model representation）:描述物体形状的三维特征，以及它

50、们的相对位置，而不依赖于观察点（viewpoint）。,Marr（1982）认为物体识别涉及三种类型的表征,原始初级简图,初级简图：原始初级简图和完全初级简图原始初级简图包含关于视觉画面光强变化的信息，而完全初级简图则利用这些信息来鉴别物体的数目和基本形状原始初级简图是在视网膜像的灰色水平表征的基础上形成的。这种水平表征是以视网膜像上每一被称为像素集(pixels)的细小区域的光线强度为基础形成的。但从像素集反射的光强度总是连续波动的，因而就会出现灰色水平表征会被这些瞬间波动扭曲的可能性。因此，需要对临近的像素集的光强度进行平均，但这会产生模糊效应。为了消除模糊效应，常假定一个图像的多个表征是