第二章 知觉与模式识别
第二章认知心理学知觉
一神经细胞反应的受刺激区域，称为 该神经细胞的感受野。
特征觉察器：在大脑中存在着专门负 责对外部刺激信息特征加工处理的特 殊细胞。
简单细胞: 脑中那些对投射到眼睛视网膜上各种
简单的光线模式最为敏感地作出反应的 细胞。 复杂细胞： 复杂细胞的功能与简单细胞相同，但是 它们不像简单细胞那样受视网膜上的位 置的严重影响。也就是说，如果一个复 杂线条觉察器细胞要最好地作出反应， 则只需要线条的方位和亮度合适，而线 条在视网膜上的位置则并不重要。 超复杂细胞
刺激呈现时间
呈现时间分为短、中、长3种。 短的呈现时间达到60%正确辨认率所需 的时间，长的时间为达到90%正确辨认率所 需的时间再加5ms，中等呈现时间为短-长 的呈现时间的中点值。 全部实验应用的呈现时间范围为3585ms。
认知心理学所理解的知觉
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下，理 解当前刺激的意义。
简言之，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 激和已贮存的知识经验相互作用的结果。
Warren等（1970）的音素恢复效应
实验
实验时：让不同的被试分别听一个不同的句子， 如：
实验研究
Tulving, Mandler & Baumal(1964) 在 字词识别实验中，通过改变刺激呈现 时间来研究自下而上加工，而通过改 变作为上下文的字词的数目来研究自 上而下加工。
刺激材料 一些句子，如： The huge slum was filled with
dirt and disorder.
自下而上加工
1、从视觉输入开始 以视觉的再现结束。
2、视觉输入传递顺序， 分为高低阶段。
第二章知觉与模式识别
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结果说明
• 当视觉的总体特征与听觉刺激一致时，听觉 辨别的速度加快； • 听觉辨别的速度不受局部特征的影响。 • Navon因而认为，在一些情境中进行的视觉加 工有着有限的深度，只有总体特征可被知觉， 而局部特征不被知觉。 • 在上述的实验里，大多数被试甚至未看出大 的视觉刺激是由小的字母构成。
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Miller和Isard（1963）的实验
• 在噪音的背景上，让被试听一些句子，要求 被试将听到的句子报告出来。 • 句子分为3类，第一类为正常句子（合乎语法 且有意义）；第二类为异常句子（合乎语法， 无意义）；第三类为非语法句（不合语法， 无意义）。 • 结果发现，句子的正确知觉是句子的类型和 音噪比的函数。正常句子的知觉在所有的音 噪比水平都优于异常句子，而异常句子又优 于非语法句。说明什么？
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2、整体加工和局部加工
• 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，再由此知觉其 各部分？ • 格式塔的观点？ • 整体多于部分之和，整体决定着其部分的知 觉。整体是在其部分之前被知觉的。
• Navon(1977)开创性地采用等级刺激的范式来 研究人类的等级加工过程。
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Biederman（1972）的视觉研究
• 用速示器迅速地给被试呈现一些场景照片。 被试的任务是指出在某个场景中的一个特定 位臵上的一个熟悉的东西（靶子）。 • 场景：正常vs杂乱。 • 线索的呈现：线索在前vs线索在后。 • 靶子的出现：备择物在先vs备择物在后。 • 实验结果如图2-3。 • 人在知觉自然环境的对象时，是以已有的关 于自然环境的景物知识为依据的，有关景物 的空间关系的知识引导我们的知觉活动。
第二章 知觉与模式识别
固定网像（Stopped Image）实验 固定网像（Stopped Image）实验
固定网像（Stopped Image）或静止网像 固定网像（Stopped Image）或静止网像 人的眼睛经常处于运动之中，眼动包括人 自己觉察不到的每秒30—70次的生理震颤， 自己觉察不到的每秒30—70次的生理震颤， 以及摆动、跳动等。因此，即使人注视一 个客体，该客体的网像也不是完全固定的， 它的位置总要发生一些变化。
二、原型说
原型说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（Prototype）。 原型不是某一个特定模式的内部复本。它被看作 一类客体的内部表征，即一个类别或范畴的所有 个体的概括表征。这种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。当刺激与某一原形 有着最近似的匹配，即可得到识别。
三、特征说
模式是由若干元素或成分按一定关系构成的。这 些元素或成分可称为特征（Feature），而其关系 有时也称为特征。特征说认为，模式可分解为诸 特征。 特征说认为外部刺激在人的长时记忆中，是以各 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，一旦获得最佳的 匹配，外部刺激就被识别了。
结构密度级差实验 如果在两维平面上，画出这种表面结构 的密度级差，如使上端的结构单元较小而 密度较大，下端的结构单元较大而密度效 小，则可将画面知觉为向远方延伸，有明 显的距离感或深度感。但是如果画面没有 这种结构密度级差，则看起来仍然是垂直 于视线的平面图形。
（1） 视觉环境中存在的种种特性提供了足够的信息，使 人能够分辨物体的深度。 （2） 这种直接来自环境的信息，是由物体表面的纹理结 构提供的。 （3） 当人们观看周围的物体时，物体表面的纹理密度发 生变化。 （4） 这种纹理密度的级差就是深度知觉的重要线索。 （5） 如果一个均匀的、有纹理的表面与视线垂直，那么 它的纹理密度在视野的不同部位是一样的，或者说，纹理 密度的级差为零。物体表面与视线倾斜，级差将上升。当 物体在不同距离出现时，它的表面的纹理密度也是变化的。 （6）人们根据这种变化就能直接感知物体的深度与距离。 因此，深度知觉既不依赖于感觉的联合，也不依赖于无意 识的推理。
北京大学认知心理学知识点
北京大学认知心理学知识点第一章绪论名词解释1.认知：认知是一种心理活动，包括知识的获得，贮存，转化和使用，它是人类心理学研究的重要组成部分。
2.认知心理学：代表心理学研究的一种特点的理论定向，角度或途径，她强调心理结构和过程。
3.生态学效度：研究所获得的结果也应该能够适用于现实世界中自然发生的行为。
4.认知科学：是当今试图回答有关心的问题的一个领域，它考察知识的性质，组成，发展和运用。
5.近因效应现象：在一个长的刺激系列中，最后的项目回忆的最准确。
简答论述1.试分析认知心理学简史答：①19世纪：内省法（冯特）：被训练过的观察者仔细的，小心的注意他们自己的感觉，精确地辨别这些感觉，并尽可能的客观的报告这些感觉。
冯特特别指出，像语言，思维和问题解决这样的高级心理过程，不适合用内省技术来研究。
艾宾浩斯的无意义音节，威廉·詹姆斯的记忆理论②20世纪：行为主义：仅仅依靠客观的，可观察的反应的途径，她强调行为的环境决定性，而不是心理过程。
行为之一者很少研究人类的高级心理过程。
格式塔心理学：强调，人有一种将他们所看到的东西组织起来的倾向。
整体大于部分之和，是格式塔心理学著名的论调。
格式塔心理学家也强调顿悟在问题解决中的重要性。
③当代认知心理学：信息加工途径，来自计算机科学和通讯科学。
信息加工途径有两个重要的成分：一是心理过程能够通过与计算机的操作相比较，而得到最好的理解。
二是心理过程可以解释为，系统从刺激到反应的一系列阶段中，所完成的信息加工。
2.认知神经科学常用的研究方法有哪些？答：①脑损伤病人研究：脑损伤研究大大的增加了我们对大脑组织的理解②正电子发射断层摄影术（PET扫描）：这种扫描技术，能够通过测量血流模式，得到脑活动图。
PET扫描能够用来研究像注意，表象和阅读这样的认知过程。
③磁共振成像（MRI）：研究者让强但无害的磁场穿过被试的头部。
这种技术为脑解刨学提供了详细的图像。
功能性磁共振成像（fMRI）只需5秒钟便能做出一个血流改变图像，而MRI要90秒。
第二章知觉案例
【实验】 Tulving等（1964）的字词识别实验
通过改变刺激的呈现时间来研究自下而上的加工， 而通过改变上下文字词的数目来研究自上而下的加 工。
上 下 文
Countries in the United Nations form a military alliance.
The political leader was challenged by a dangerous opponent.
二、两种对立的知觉理论
1.假设考验说 2.刺激物说
1.假设考验说
代表人物：Bruner、Gregory
主要内容：知觉是一种包含假设考验的构造过程
。人通过接受信息、形成和考验假设，再接受或搜 寻信息，再考验假设，直至验证某个假设，从而对 感觉剌激做出正确地解释。 论据：Rock（1983）指出，外部刺激与知觉经验
觉信息是现实刺激的信息和记忆信息相互作用的结果 。
三、知觉加工
1.自下而上加工和自上而下加工
2.整体加工和局部加工
1.自下而上加工和自上而下加工
自下而上（bottom-up）加工：是指由外部刺激开始的加 工，通常是说先对较小的知觉单元进行分析，然后再转向 较大的知觉单元，经过一系列连续阶段的加工而达到对感 觉刺激的解释。
局限性
给记忆带来沉重的负担，缺少灵活性。
难以解释人何以迅速识别一个新的、不熟悉的
模式这类常见的事实。
模板说没有完全解释人的模式识别过程。
二、原型说（Prototype Theory）
在记忆中储存的不是与外部模式有一对一关系的模
板，而是原型（Prototype）。原型是一个类别或范 畴的所有个体的概括表征，反映一类客体具有基本 特征。
《认知心理学》考试重点笔记整理
第一章绪论一、信息加工的一般原理感受器→加工器→记忆系统→加工器→效应器二、对认知心理学的实质的理解：实质：研究认知活动本身的结构和过程，并且把这些心理过程看作信息加工的过程。
认知心理学关心的是人脑的心理功能、而不考虑它的物质基础。
认知心理学的核心是：以信息加工的观点揭示认知过程的内部心理机制，即信息是如何获得、贮存、加工和使用的。
三、认知心理学的研究方法实验法：快速的信息加工观察法：“出声思考”形式的观察法: 较慢的加工计算机模拟：两者皆宜（适用于快速/慢速的信息加工过程）（一）反应时实验：1、减法反应时实验：荷兰的生理学家唐德斯（Donders,1868）实验逻辑：安排两种反应时作业，如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。
应用：确定某个心理过程所需的时间；可以从两种反应时的差数来判断某个心理过程的存在。
复杂任务-简单任务=复杂部分的认知过程减法反应时小结：1. 前提：认知过程是系列加工的。
2. 在认知心理学研究中的应用比较广泛。
3. 对于一些复杂的认知过程，要明确区分出不同的加工阶段还存在一些困难。
2、相加因素法实验该方法是减法反应时实验的延伸，最初由斯腾伯格(Sternberg,1966-1969)发展出来。
斯腾伯格认为：完成一项作业所需要的时间，是每个加工阶段所需要的时间总和，如果发现可以影响完成作业所需时间的因素，那么单独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。
实验逻辑：如果两个不同的实验因素的效应是分别独立的（可以相加），那么这两个因素各自作用某一个特定的加工阶段。
相反，如果两个不同的实验因素的效应是相互制约的（存在交互作用），那么这两个因素作用于同一个信息加工阶段。
应用：通过对影响因素的相互关系的分析，分离出不同的加工阶段。
相加因素法实验小结：1. 如减法反应时的前提，认知过程必须是系列加工的。
认知心理学1-4章
认知心理学第一章绪论认知心理学是以信息加工观点为核心的心理学，又可称作信息加工心理学，兴起于本世纪50 年代中期第一节认知心理学的对象1.研究范围：感知觉、注意、表象、学习记忆、思维和言语等心理过程或认知过程，以及儿童的认知发展和人工智能2.信息加工观点就是将人脑与计算机进行类比，将人脑看作类似于计算机的信息加工系统。
一、信息加工的一般原理：Newell 和Simon 认为无论是有生命的（人）或人工（计算机）信息加工系统都是操纵符号的，符号是模式，符号的功能是代表、标志或指明外部世界的事物，一些符号通过一定联系而形成符号结构，符号和符号结构是外部事物的内部表征，一个符号结构可以标志另一个符号结构，或标志一个程序，信息加工系统得到某个符号就可得到该符号所代表的事物，或进行该符号所标志的操作，信息加工系统也就是物理符号系统或符号系统。
目的在于强调这种符号系统确实存在于现实世界之中，或者在现实世界中是可以实现的。
信息加工系统的一般结构：感受器、效应器、记忆、加工器（包含 3 个因素：一组基本信息过程、短时记忆、解说器）二、认知心理学的实质1.认知心理学的实质：在于它主张研究认知活动本身的结构和过程，并且把这些心理过程看作信息加工过程2.认知心理学的核心：是揭示认知过程的内部心理机制，即信息是如何获得、贮存、加工和使用的。
3.认知的内部心理机制问题被称作心理学中的“心理主义” 第二节认知心理学的方法抽象分析法：不管应用哪一种方法，认知心理学都强调将条件与结果加以对照，即将输入和输出联系起来进行推理，以发现某一心理现象的内部机制一、减法反应时实验1.研究快速的信息加工过程如识别、短时记忆2.由荷兰生理学家Donders 提出，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要的时间。
在这种实验里，通常需要安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含另一种作业所没有的某个心理过程，即所要测量的过程，这两种反应时的差即为该过程所需的时间。
(完整版)认知心理学第2章知觉
把来自感觉器官的信息（传感数据）转化为对目 标、事件、声音和味道等的体验的过程。（Roth, 1986）
视知觉的复杂性：看起来相当简单，似乎不需要 任何意志努力。在试图模拟该功能时遇到了巨大的障 碍。到目前为止还没有任何一个计算机系统的认知速 度与能力能与人的视觉系统相匹敌。
第一节 知觉信息与知觉过程 第二节 模式识别 第三节 结构优势效应
❖应用：
模板匹配理论
❖评价：
简单直观 不经济 不灵活
目前，心理学家一致认为，模板说没有完 全解释人的模式识别过程，它只是模式识别过 程的一个方面或一个环节。
（二）原型匹配理论
1. 基本思想：
它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。
模式识别就是在记忆中寻找原型的过程。
实验过程 被试任务
判断看到的刺激是哪个字母，H还是S，要 尽快，并尽量少犯错误
记录指标
实验结果
被试分组 实验过程 被试任务 记录指标 实验结果
视觉识别作业
反应时和正确率
被试分组
视觉识别作业 00
实验过程
被试任务
记录指标
实验结果 注意局部组会受到干扰，而注意整体组不会受到干扰 总体特征的知觉优于局部特征的知觉
实验结果：被试对原有的畸变模式分类的正确率 约为87％；对先前未看过的原型分类的正确率也与此 相当，而对新的畸变模式的分类则较差。
Posner等认为，这种实验结果说明，被试在实验 的第一阶段上，已经从一些畸变模式中有效地抽象出 原型。即被试对畸变模式进行分类是将它们与相应的 原型作比较的。
原型理论
实验结果表明，正常句子的知觉在所有的 音噪比水平都优于异常的句子，而异常的句 子又优于非语法句。
2 第二章 知觉与模式识别
总体一致：一致、冲突、无关 局部一致：一致、冲突、无关
当视觉的总体特征与
无关 一致 冲突
听觉刺激一致时，听 觉辨别的速度加快，
反之，速度就慢
总体一致关系
• • • •
实验二：字母识别作业 每次呈现一个刺激 （1）注意整体 （2）注意局部
H H H H H H HHHH H H H H H H H
HHH H H H HHHH H H H H HHH
H H
H H
口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口口口口口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口口口口口口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口口口口口口 口 口口口 口 口 口 口口口口口 口 口 口 口口口口
知觉的假设考验说非常强调过去知识经验的影响， 尤其是上下文的作用。
• 实验1：Warren(1970)音素恢复实验：
– The state governors met with their respective legi*latures convening in capital city. • 扩展实验 – It was found that the *eel was on the axle. – It was found that the *eel was on the shoe . – It was found that the *eel was on the orange. – It was found that the *eel was on the table.
1
E F G H I J K L M N O P Q R
1 2 1 2 1 2 4 2 1 4 1 2 3 1 3 4 1 2 2 1
知觉
人已有语言知识对知觉的作用
1.正常句子和异常句子在知觉上的差别 说明人可应用句子的意义。 2.异常句子和非语法句子在知觉上的差 别说明人可将语法应用于知觉。
第一节 知觉信息与知觉过程
论据：Rock（1983） Moates（1980）
第一节 知觉信息与知觉过程
2、知觉的刺激物说（Gibson） 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，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 上形成假设并进行考验。 Gibson结构密度级差的实验
知觉
第一节 知觉信息与直觉过程 第二节 模式识别 第三节 结构优势效应
什么是知觉？
知觉：目前认知心理学将知觉看作是感觉信息的组 织和解释，即获得感觉信息和意义的过程。 争论：知觉过程被看作是一系列连续阶段的信息加工 过程，依赖于过去的知识和经验。不过这一看法存在 争论。
第一节 知觉信息与知觉过程
原型是否存在？ Posner等（1967）实验
Reed（1972）实验
第二节 模式识别
原型匹配模型
第二节 模式识别
三、特征说
外部刺激在人的长时记忆中，是以其各种特征来表征 的，在模式识别过程中，首先要对刺激的特征进行分 析，也即抽取刺激的有关特征，然后将这些抽取的特 征加以合并，再与长时记忆中的各种刺激的特征进行 比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就被识别了。 特征：按一定关系构成模式的若干元素或成分。
第三节 结构优势效应
结构优势效应：上下文，或者严格地说，整体的结 构在模式识别中所起的有利的作用。 字词优势效应 客体优势效应
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第二章知觉与模式识别
感觉人脑对直接作用于感官的刺激物的个别属性的反映。
知觉人脑对经过感官获得的外部信息进行加工，产生反映事物整体的心理现象，这一过程叫知觉。
知觉组织策略图形——背景、整体性、理解性、恒常性
知觉理论
（1）知觉的直接理论，J. J. Gibson
知觉的意义来自物体本身，与人的经验无关。
又叫刺激物说。
（2）知觉的认知理论，Bruner，Gregory
知觉不是由输入刺激直接给予的，而是当前刺激与知觉者的某些内部过程相互作用的结果。
又叫假设考验说。
知觉的加工方式
（1）自下而上/自上而下加工
自下而上加工（Bottom－up Processing）：由外部刺激开始的加工。
先对较小的知觉单元进行分析，然后再转向较大的知觉单元，经过一系列连续加工而达到对感觉刺激的解释。
又叫数据驱动加工（Data-driven processing），依赖于刺激物的特性。
自上而下加工（Top-down Processing）：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觉对象的假设，这种期望或假设制约着加工的所有阶段或水平。
又叫概念驱动加工（Conceptually-driven Processing）。
（2）整体/局部加工
整体加工：先知觉客体的整体再知觉各部分。
局部加工：先知觉客体的各部分再进而知觉整体。
知觉的组织原则接近律、相似律、良好连续、封闭律、共同命运、简单性
模式（pattern）由一组刺激或刺激特性按照一定的关系构成的一个有结构的整体。
模式识别（pattern recognition）运用记忆中已经储存的信息对当前出现的刺激模式作出有效解释的过程。
模式识别的过程
（1）感觉登记sensory register
（2）知觉分析与综合
（3）语意分析与综合
（4）决策与核证
模式识别理论
（1）模板说（template-matching theory）在长时记忆中贮存着各式各样的、过去在生活中形成的、外部模式的袖珍复本，即模板，要求刺激与模板匹配，而且这种匹配要求两者有最大程度的重叠。
也被称为模板式匹配。
（2）原型说（prototype theory）记忆中贮存的是原型（原型是对一类客体的内部表征，即一个类别或范畴的所有个体的概括表征。
原型反应一类客体的关键特征。
）在模式识别过程中，外部刺激只需与原型近似匹配即可。
（3）特征分析理论（feature analysis theory）一个模式由一组特征或属性组成，记忆中贮存的是特征，特征与特征分析在模式识别中起重要作用。
先对刺激的特征进行分析，刺激的特征加以合并，通过与长时记忆中的刺激进行分析与特征匹配，外部刺激即被识别。
这就是特征分析模型。
泛魔堂Pandemonium
1）获取物体图像——映象鬼
2）分析特征——特征鬼
3）认知事物——认知鬼
4）决策——决策鬼
（4）注意的特征整合理论(feature-integration theory of attention) 特征是某个维量的一个特定值，而客体是一些特征的结合。
特征从早期阶段的平行加工到后期的整合是通过空间注意模型实现的。
（5）拓扑学理论（topological theory）视觉系统的功能具有拓扑性，重视整体性质而忽略局部性质。
视觉加工早期阶段，视觉系统对图形的拓扑性质更敏感。
结构优势效应
字词优势效应：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。
客体优势效应：同一线段，在“客体”图形中识别要优于结构不严的图形中。
构型优势效应：识别一个完整的图形要优于识别图形的一部分。
字母优势效应：识别字母的一个组成线段要优于识别单独的该线段。