认知心理学 模式识别
认知心理学名词、简答、论述
一，名词解释1，模式识别：模式是刺激的组合，人能够确认他所知觉的某个模式，将它与其他的模式区分开来，这就是模式识别。
（31）2，气氛效应：前提的性质所造成的气氛引导人们得出一定的结论的现象。
（200）3，AVL单元：将听觉的、口语的、言语的代码联合起来，称之为AVL单元。
（98）4，问题空间：问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态，包括算子。
（183）5，代表性启发法：指人们倾向于根据样本是否代表或类似总体来判断其出现的概率，愈有代表性的，被判断为比较少代表性的愈常出现。
（214）6，知觉的刺激物说：人完全可以利用自然界的信息直接作用于感官的刺激相对应的知觉经验，不需要过去经验基础并进行考验。
（24）7，客体优势效应：识别一个“客体”图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段的现象。
（43）8，自动化加工：不受人控制的加工，无需应用注意，没有一定的容量限制，而且一旦形成就很难予以改变。
（65）9，编码：对信息进行转换，使之获得适合于记忆系统的形式的加工过程。
（96）10，鸡尾酒会效应：专注于和某人谈话时，对周围的人们交谈不能识别，但对偶然传来的自己的名字是能够觉察和识别的现象。
（55）11，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单独的同一字母的现象。
（43）12，精致性复述：对项目的深层加工，将复述的材料加以组织，将他与其他信息联系起来。
可使信息转入长时记忆的复述模式。
（87）13，可得性启发法：人们倾向于根据一个客体或事件在知觉或记忆中的可得性程度来评估其相对频率，容易知觉到的回想起的被判定为更常出现。
（214）14，控制性加工：是一种需要应用注意的加工，其容量有限，可灵活地用于变化着的环境。
（65）15，知觉的假设考验：认为知觉是一种包含假设考验的构造过程。
人通过接收信息、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，从而对感觉刺激做出正确的解释的观点。
第四章模式识别
知觉
现代认知心理学认为，知觉是确定人 们所感受的刺激物的意义的过程。或者 说，知觉是解释刺激信息，从而产生模 式和意义的过程。
知识经验在知觉中的作用
因素恢复实验 （Warren 1970 ） 已有知识对句子知觉的作用
（Miller&Isard ，1963) 视知觉研究的证据 (Biederman,1972）
Marr 的计算理论 (computational theory）
初级素描 (primal sketch)：这一表征对视 觉输入的主要光强变化进行二维描述，包括 关于边缘、轮廓和墨块的信息。
2 1/2 -D 素描 (2 1/2 -D sketch)：这一 表征通过利用由阴影 (shading)、纹理 (texture)、运动 (motion)、双眼视差 (binocular disparity) 等提供的信息，对 可视表面深度和方位进行描述，此表征依赖 于观察点。
第四章模式识别
第一节 知觉理论概述
一、知觉概述
关于知觉的传统观点
知觉是在刺激作用下即刻产生的，而且似乎是 自动的
常人意识不到知觉的过程 某些空间特性的知觉受先天制约，不依赖于过
去的经验或者学习 某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念
传统的观点认为，知觉是一种 消极被动的接受刺激的过程；
（二）、特征分析说
1.基本思想
特征分析说试图将模式分析为组成它们的各种 特征(feature)，模式识别时需要对刺激的特征进 行分析，将之与长时记忆中的各种刺激特征进行 比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就得以识 别。
2. “泛魔堂”模型（“魔城”模型）
通过特征分析识别一个字母R
3.特征分析的生理学依据
第二节 模式识别及其 理论模型
四大认知规律
四大认知规律
四大认知规律可能指的是认知心理学中的四个基本原则。
1.注意力局限性：人类的注意力是有限的。
在给定的时间内，我们只能关注和处理有限的信息。
这意味着我们需要优先处理重要的信息，而忽略其他信息。
注意力局限性对人类行为和决策产生重要影响。
2.模式识别：人类倾向于在环境中寻找模式，以帮助理解和解释现象。
模式识别对于快速处理大量信息以及预测未来事件具有重要意义。
人们不仅在视觉和听觉上寻找模式，还在其他感官和抽象概念中寻找模式。
3.记忆和遗忘：记忆是人类存储和检索信息的过程。
记忆可以分为短期记忆和长期记忆。
短期记忆是我们在短时间内存储信息的能力，而长期记忆则涉及将信息存储在大脑中以供将来使用。
遗忘是记忆的一个自然组成部分，它帮助我们过滤掉不必要的信息，并集中精力于重要的信息。
4.决策与问题解决：人类在日常生活中需要不断地做出决策和解决问题。
这个过程包括识别问题、收集信息、分析选项、评估后果和选择最佳行动方案。
决策和问题解决的质量取决于个体的认知能力、情感状态和环境因素。
这四个原则概括了认知心理学中的一些核心概念。
当然，认知科学领域还有许多其他的规律和原则，这些原则共同构
成了我们对人类思维过程的理解。
认知心理学期末考试复习资料
1．模式识别：将刺激模式与头脑中已有的表征相匹配，从而达到一个确认的模式的过程，或者说运用记忆中已经贮存的信息对当前出现的刺激模式做出有效解释的过程。
2．自下而上加工：从外部刺激开始的加工，即信息流程是从构成知觉的基础的较小的知觉单元到较大的直觉单元，或者说从较低水平的加工到较高水平的加工。
也称数据驱动加工或资料驱动加工。
3．自上而下加工：由有关知觉对象的一般知识开始加工，由此可以形成期望或是对知觉对象的假设，这种期望和假设制约着加工的所有阶段的水平。
也成概念驱动加工。
4．认知心理学: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，主要研究认知或认知过程,研究范围包括感知觉，注意,表象，学习记忆,思维和言语等心理过程或认知过程。
5．控制加工：需要注意资源才能进行的加工。
其容量有限，受人意识控制,但能灵活用于变化的环境。
又称注意性加工。
6．自动加工:不需要注意资源就能进行的活动，因而无需注意，没有容量限制,不受人控制，且一旦形成就难以改变.7．材料限制加工：指材料的性质需要较低的心理加工时，如感觉辨别等，则是否增加分配给他的注意资源对材料的加工影响不大。
8．资源限制加工：当材料的性质需要更高水平的心理加工时,如语义分析等，则增加分配给他的注意资源,材料就能得到很好的加工，否则就要受到影响。
9．鸡尾酒会效应：自己对与他人聊天时听到其他人在谈论自己。
10．开窗技术:不需要推理和两种作业的比较，而能够直接测量每个加工阶段的时间，从而能够明显看出这些加工阶段。
11．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。
12．构型优势效应:识别一个完整图形要优于识别图形部分.13．双作业操作：让被试同时完成两种不同的作业,是一种研究信息加工容量和注意分配能力的方法。
14．类比表征：知识不仅是对事物的反应,可能还存在着与外部客体相类似的形象的反应.15．本意表征：（广）指一种符号或信号能代表一个特定事件,物体或信息等,也指这种代表性关系或过程。
认知心理学的各种理论
认知心理学的各种理论1. 认知心理学简介认知心理学是研究人类思维、知觉和认知过程的科学领域。
它探究了人类如何获取、组织、处理和应用信息来理解和解决问题。
在认知心理学中，有许多重要的理论和模型帮助我们理解人类的认知过程。
2. 认知心理学的主要理论2.1 信息处理理论信息处理理论是认知心理学中最重要的理论之一。
它认为人类的思维过程可以比作计算机的信息处理过程。
信息从感觉器官获得后，会经过一系列的加工，包括注意、记忆和推理等步骤，最终形成认知的输出。
2.2 模型心理学理论模型心理学理论主要关注人类思维中的模型构建和模式识别过程。
在这种理论中，人类的思维被认为是基于内部的模型和模式进行的。
通过比对和匹配模型和模式，人们能够理解和解决问题。
2.3 认知发展理论认知发展理论是研究人类思维发展过程的理论。
它关注儿童在不同年龄段的认知能力和思维方式的变化。
认知发展理论认为，人类的认知能力随着年龄的增长而不断发展，由简单的感知到复杂的抽象思维。
2.4 网络理论网络理论是认知心理学中的一种理论框架，它认为人类的思维是基于网络结构进行的。
这种网络由许多概念和知识元素组成，它们之间通过关联和连接进行交互。
网络理论帮助解释了人类思维中的联想、记忆和概念形成等过程。
2.5 心理计量理论心理计量理论主要研究人类心理测量的理论和方法。
它关注如何准确地衡量人类思维和认知能力。
心理计量理论提供了一套科学的方法和工具，帮助研究者评估和量化人类认知过程中的各个方面。
3. 总结认知心理学涵盖了许多重要的理论和模型，有助于我们理解和研究人类思维和认知过程。
信息处理理论、模型心理学理论、认知发展理论、网络理论和心理计量理论是其中的几个主要理论。
通过研究这些理论，我们可以更深入地探索人类思维的本质和机制。
从认知心理学的模式识别看翻译过程
＇Ｉ 置
Ｉ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基础 。 二、 模板说 这个模 型最早 是针对 机器 的模式 识别而 提 出来 的 ， 后
认知 心理学 （ ｏｎｔ ｅＰｙｈ ｌｇ ） 以信 息 加工 观点 Ｃ ｇ ｉｖ ｓｃ ｏ ｙ 是 ｉ ｏ 为核心 的心理学 ， 又可称 作信 息加工 心理 学 。它 揭示 了认 知过程 内部 心理机 制 ， 能 对人 的各 种 心理 活 动 、 语行 并 言 为作 出某 种解 释 。认 知 心 理学 在 本 身迅 猛 发 展 的 同时也
码与 已经贮存 在脑 子里 的另一 种语言 的单词 进行 比较 ， 看 看与译 者头 脑 中的哪个单 词—— 模板 有最佳 匹配 ， 这 就把 个刺激 确认 为与这 个 单 词 即模 板 相 同。例 如在 英 汉翻 译 中 ， 到了 ｓ ｋ 这个 单词 ， 当读 ｏ ｓ ｃ 视觉 首 先 受到 了刺 激 ， 激 刺 信息得 到 的英文编 码 与 已贮 存 的相 关 汉语 单 词 即模板 进
行比较 （ 比如人们头脑 中有男袜 ， 女袜 ， 长袜 ， 短袜等相关 单词） 发现“ 短袜” 这个汉语单词与“ｏｋ” ｓｃｓ 这个刺激有最
、
模式识 别
认知 心理学 的 知觉 研 究 主 要 涉 及 模 式 识 别 （ ａｅ Ｐｔｒ ｔｎ Ｒｃｇｉ ｎ ， 是 视 觉 的模 式 识 别 。所 谓 模 式 是 指有 ｅ ｎｉ ）特别 ｏ ｔ ｏ 若干元素或成 分按一 定关 系形成 的某种 刺激 结构 ， 可 以 也 说 模式是刺 激的组合 。
知觉认知中几种主要的模式识别理论表征与加工分析
知觉认知中几种主要的模式识别理论表征与加工分析知觉认知中几种要紧的模式识别理论表征及加工分析“模式”是指刺激的空间组合与时间组合，或者说由若干元素按一定关系集合在一起构成的一种结构。
如视觉模式、听觉模式、嗅觉模式等。
一个物体、一个单词、一种语音，甚至一种特定芳香都是模式。
复杂的模式往往由若干元素按一定的关系构成的一种结构。
模式识别就是确认模式是什么，并把它同其它模式区分开来，或者说把输入模式的信息同长时经历中有关信息进行匹配，并辨认出该刺激属于什么范畴的过程。
人的模式识别的特点（1）对言语识别的能力是人所特有的动物也能进行模式识别，如分辨有害与无害刺激、选择伴侣、构筑巢穴，但这些模式识别都是低级的，只是为了习惯环境与维持生存。
人由于能识别语言，因此能够进行人的劳动与制造。
（2）人的模式识别具有复杂性人能区分各类不一致的模式，从简单的线条到复杂的物体形状，从自然界的花草树木、虫鱼鸟兽到人类自身，从宏观结构到微观结构，人类能识别的刺激模式，其数量是无法估量的。
人还能在模式出现广泛变异的情况下完成识别任务。
如邮局里分信的工作人员，能识别千差万别、形状、大小各异的文字。
模式识别过程模式识别过程包含分析、比较与决策三个基本环节。
1．分析：识别过程的第一个阶段是分析。
即把感受经历中的信息分解成它的各个构成部分，如把字母A分解成左斜线、右斜线与一条水平线三个构成部分。
这种分析过程非常简单，在这个过程中提取出来的信息根感受经历中内容没有什么变化。
2．比较：模式识别的第二个阶段。
即把分析阶段抽取出来的信息与长时经历中已有的信息进行比较，比较的方式有两种——串行加工与平行加工。
串行加工（序列加工）：即输入的模式与长时经历中的编码一个接一个地进行比较，然后再确定与哪一个编码匹配的最好。
这种加工是耗费时间的。
经验告诉我们，人的模式识别往往进行的很快，因此，识别系统把刺激与经历编码比较时，可能采取了另一种加工方式。
平行加工（并行加工）：是指许多独立的比较同时进行，就是说，在模式识别中，刺激能够同时地与许多内部经历编码进行比较，而整个过程所需的时间，差不多等于刺激与单个经历编码进行比较的时间。
人类的心理学认知心理学的关键理论
人类的心理学认知心理学的关键理论心理学是研究人类心理活动和行为的科学。
在心理学领域中，认知心理学是一门重要的分支，主要关注人类的心理认知过程以及与之相关的心理学理论。
在认知心理学中，存在着一些关键理论，本文将对其中的一些理论进行探讨。
一、信息加工理论信息加工理论是认知心理学研究的基石之一。
根据该理论，人类的认知活动可以类比为计算机的信息加工过程。
人类从外界获取信息，通过感知、注意、记忆、推理和问题解决等过程对信息进行加工和处理。
这一理论为我们理解人类认知活动的本质提供了重要的视角。
二、模式识别理论模式识别理论是认知心理学中的一项关键理论，它描述了人类在认知活动中是如何通过对信息的模式和结构进行识别与理解的。
根据模式识别理论，人类通过将刺激与其在记忆中存储的模式进行匹配，从而对信息进行认知和理解。
这一理论不仅对我们认知的基本过程有着重要的解释作用，还在智能系统设计和模式识别技术方面具有实际应用。
三、认知心理学的开放系统理论认知心理学的开放系统理论是指人类认知系统与外界环境之间相互作用的理论。
根据这一理论，人类认知系统不仅仅是一个封闭的个体内部过程，它与外部环境之间的相互作用对于认知过程的发展和塑造起着重要作用。
这一理论的提出，拓展了我们对人类认知过程的理解，也为研究认知与行为的关系提供了新的视角。
四、认知失调理论认知失调理论是由心理学家弗斯基提出的，旨在解释人类在认知冲突和矛盾情境下的的心理体验和行为调整。
认知失调理论认为，当人类遇到认知冲突时，会产生一种不舒服的心理状态，进而通过调整自己的认知来减轻这种不适。
这一理论对于理解人类的人际关系、认知偏差以及心理控制等方面有着重要的影响。
五、认知发展理论认知发展理论是由心理学家皮亚杰提出的，旨在解释人类认知能力的发展和变化过程。
根据认知发展理论，人类的认知能力会随着年龄的增长不断发展，成熟和变化。
虽然皮亚杰的认知发展理论主要是针对儿童认知的，但其对于理解认知过程的发展规律以及认知与行为之间的关系仍然具有重要的意义。
认知心理学：模式识别“小妖模型”特征分析理论
哥比李
”较宇
男春
05
性
“ 春
因 外 形
囧：超女选哥，超男选姐？
•
刘著 10年快男四川赛区 选手 因为做女生打扮 且
声音也如女生 网友称“著
姐”
囧
谢 谢！
特征分析理论?模式是由若干元素及其之间关系的特征组成结合体任何模式都可以被分解为诸多特征或属性模式识别就是通过对刺激信息特征的分析然后与其存储在长时记忆中的模式相比较后决定与哪个模式进行匹配的过程
模式识别——特征分析理论
谁是男的？谁是女的？
模式识别
指当一个模式作用于人的感觉器官时， 便在人脑中引起一系列复杂的活动。人 能够觉察到模式的存在，把一个模式与 另一个模式加以分辨并进而确认它是什 么或代表什么。
特征分析理论
模式是由若干元素及其之间关系的特征组成结 合体，任何模式都可以被分解为诸多特征或属 性，模式识别就是通过对刺激信息特征的分析， 然后与其存储在长时记忆中的模式相比较后， 决定与哪个模式进行匹配的过程。
谢夫里奇（O、G、Selfridge）根据特征分析 的一般原则，提出了模式识别的计算机模型， 即小妖模型。
小妖模型包含相继的四个阶段：
• 获得物体的图像 • 分析它的特征 • 在更高水平上对事物的认知 • 作出正确的决策。
相比较模板说，特征分析具有一定的优点：
首先，依据刺激的特征和关系进行识别，就可以 不管刺激的大小、方位等其他细节，避开预加工 的困难和负担，使识别有更强的适应性。
其次，同样的特征可以出现在许多不同的模式中， 必然要极大地减轻记忆的负担。
模式识别认知理论导引
十种模式识别认知理论简介导引人们在认知景物时，常常寻找它与其它事物的相同与不同之处，根据使用目的进行分类，人脑的这种思维能力就构成了模式和识别的能力。
所谓模式，是指若干元素或成分按一定关系形成某种刺激结构，也可以说模式是刺激的组合。
当人们能够确认他所知觉的某个模式是什么时，将它与其他模式区分开来，这就是模式识别。
例如，有人想把一大批图片分成人物、动物、风景、建筑物、其他等五种类型分别保管，上述五种类型就是五个类别，也就是五个不同的模式，分类的过程叫做模式识别。
模式有简有繁，繁杂的模式往往是由多个子模式组成。
认知心理学家西蒙认为：“人们在解决数学问题时，大多数是通过模式识别来解决的，首先要识别眼前的问题属于哪一类，然后以此为索引在记忆储存中提取相应的知识，这就是模式识别。
我们之所以关心模式识别认知理论，是因为它是建立图像（景物）理解数学模型的思想源泉。
例如：传统的模式识别理论有人把它分为五类：模板匹配模式；原型匹配模式；特征分析模式；结构描述模式；傅里叶模式。
现在图像理解中主要的数学处理方法，几乎都是源于五种传统模式识别理论而建立的，或是基于它们的变形。
近二十多年来新提出的模式识别理论有人把它分为五种：视觉计算理论；注意的特征整合理论；成分识别理论；相互作用激活理论；视觉拓扑理论。
其中，马尔（Marr）的视觉计算理论是当前计算机（机器人）视觉的主流理论。
其它的理论，也被众多探索者们作为创新的源泉。
然而，无论上述那一种模式识别理论，都存在着或多或少的片面性，迄今为止尚未形成一个较具有说服力的、普遍认可的模式识别理论。
这正是制约图像识别（计算机视觉）数学模型发展的根本所在。
下面我们将各种模式识别理论分别介绍之。
模板匹配模式（传统模式识别之一）这个模型最早是针对机器的模式识别而提出来的，后来被用来解释人的模式识别。
它的核心思想是认为在人的长时记忆中，贮存着许多各式各样的过去在生活中形成的外部模式的袖珍复本。
心理学的模式识别名词解释
心理学的模式识别名词解释在心理学中，模式识别是一个广泛应用的概念，指的是个体对于外界刺激进行感知和理解时，通过识别特定的模式以及这些模式之间的关系，进行信息处理和推理的过程。
模式识别在认知心理学、发展心理学、社会心理学等领域都有着重要的应用。
在本文中，我们将对心理学中的模式识别相关名词进行解释，以帮助读者更好地理解这一概念。
1. 专注（Attention）专注是指个体有意识地将注意力集中于某个特定刺激或任务上的心理过程。
它在模式识别中起着重要的作用，因为只有通过专注，个体才能将注意力集中于感兴趣的信息中，识别出相关的模式，并在信息处理中加以应用。
2. 感知（Perception）感知是指个体对于外界刺激进行接收、整合和理解的过程。
在模式识别中，感知起着关键作用，因为只有通过感知，个体才能从环境中感知到刺激的存在，并将其转化为可以理解的知觉模式。
3. 归纳（Induction）归纳是指通过观察和分析个别事件或现象，从中整合出普遍规律和模式的过程。
在心理学中，归纳是一种重要的模式识别方式，它帮助个体从个别的刺激中提取出共同点和重要特征，从而形成更广泛的认知和推理。
4. 概念（Concept）概念是对于具有相似特征和属性的对象或事件的心理表征。
在模式识别中，概念帮助个体将感知到的刺激进行分类和归类，从而更好地理解和记忆信息。
概念也是个体进行模式识别和推理的基础。
5. 视觉搜索（Visual Search）视觉搜索是指个体在一组刺激中寻找特定目标的过程。
在模式识别中，视觉搜索允许个体在复杂的信息环境中快速找到感兴趣的模式。
通过视觉搜索，个体能够注意到特定的形状、颜色、运动等特征，以识别目标对象。
6. 差异门控（Difference Detection）差异门控是指个体对于刺激之间的差异性的敏感程度。
在模式识别中，个体通过差异门控来注意和区分不同刺激之间的特点和差异，进而识别出相关的模式。
差异门控在感知过程中起着重要的作用，帮助个体筛选出与众不同的刺激。
模式识别理论表征方式分析
关于知觉认知的几种主要模式识别理论中模式表征方式的分析肖玉浩( 东北师范大学教育科学学院08心理学系1013408010 ) 认知心理学中，一般把知觉看作是感觉信息的组织和解释，也就是获得感觉信息的意义的过程。
认知心理学的知觉研究主要涉及模式识别，特别是视觉的模式识别，进而形成了模式识别理论。
常见的模式识别的理论模型或假说一般认为，模式识别过程是感觉信息与长时记忆中的有关信息进行比较，再决定它与哪个长时记忆中的项目有着最佳匹配的过程。
模式识别的过程就是对信息进行转换，使之获得适合于人的各种信息加工系统形式，也就是通过编码获得在大脑中的表征的过程。
模式识别理论经过长时间的发展，尤其是受人工智能的影响，常见的模式识别理论，如模板说、原型说、特征说由简单、视觉计算理论等在模式表征方式上形成了各自的特点，共同促进了对模式识别理论研究的深入。
在教育心理学中，一般认为只存在命题表征，在模式识别理论中，表征的方式存在争议，即是单一的命题表征，还是在单一编码说之外同样存在表象表征。
几种常见的模式识别理论在表征方式上形成了各有特色的看法。
由对机器的模式识别做出解释提出的模板说，它的核心思想认为在人的长时记忆里储存了许多各式各样的过去生活中形成的外部模式的袖珍复本，这些复本与外部的模板有一一对应的关系，编码的过程就是获得模板与复本获得最佳匹配的过程。
因此，模板匹配说模型是一种自下而上的加工模型，是单一编码说的代表，而这种单一编码说是只存在表象表征。
显然，模板说有他的缺陷，如大脑缺乏如此繁多的复本以识别客观事物，在无法获得绝对匹配时对模板如何解释，还有就是这一理论主要针对视觉研究而言，缺少更大的外部价值。
随着最初模板说的修订，模板说修正理论提出了预加工过程以使模板和复本能够更好匹配。
预加工就是在匹配之前根据经验将刺激标准化，因此难免会出现自上而下的加工。
综上，模板说支持双重编码说，在命题表征外存在表象表征，并以表象表征为主。
认知心理学 第二章 模式识别
– 特征分析说 —— 模式可分解为诸特征
– 模式识别时，由特征觉察系统对刺激的特征进行分解， 与长时记忆中各种刺激的特征进行比较和匹配
• Lindsay和Norman(1977)：构成所有26个英文字母的特征共有 7种，即垂直线、水平线、斜线、直角、锐角、连续曲线和不 连续曲线
第二章 模式识别
25
二、模式识别的理论
– 难题：
• 无法确定一个客观事物模板的数量及其变式 • 大脑中贮存有多少模板？这些模板的检索方式与速度如何？
第二章 模式识别
22
二、模式识别的理论
• 2、原型理论
– 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 一类客体具有的基本特征 – 模式识别时，刺激只需与原型近似匹配即可 – Posner等（1967）：原型实验 —— 证实原型的存在
– 1990：端点和结合点在图形辨认中的重要性
• 符合格式塔的连续性原则和间隙填充原则
– 局限性：
• 对不规则物体的解释 • 几个物体同时呈现时，边缘信息识别困难
第二章 模式识别
32
二、模式识别的理论
• 6、视觉拓扑学理论
– 陈霖（1982） – 在视觉处理的早期阶段，视觉系统首先检测的是图形
的大范围的拓扑性质，而非局部几何性质；
• 知识表征：已有的知识经验
• 易化作用：加快速度，提高正确率
• 补充作用：填补感觉信息的缺失 • 期待作用：预测环境中将呈现的信息
– 人鼠两歧图
第二章 模式识别
35
三、模式识别的影响因素
第二章 模式识别
提
• 一、知觉与模式识别 • 二、模式识别的理论 • 三、模式识别的影响因素
基于认知心理学的模式识别模型框架
支— —影像 信息科 学的崛起 。影像 信息科学与地 球科学 、 知科学 、 认 计算机科学 、 人工智 能 、 专家 系 统 等 的 结 合 ， 成 了一 个 复 杂 的 关 于 地 球 空 间 信 构 息 获 取 、 理 、 储 、 示 、 发 和 利 用 的 巨 系统 。 处 存 表 分
的【 。
１ 关 于 认 知 心 理 中期 ， 来 ０世 ０年 后
近２ ０年 来 ， 影 像 信 息 的 处 理 ， 技 术 和 算 对 在 法 方 面 已经 取 得 了 长 足 的 进 步 ， 在 计 算 机 自动 但 分 类 、 式 识 别 、 像 理 解 、 识 的 表 示 和 利 用 等 模 影 知
Ｖｏ ＿ ７ Ｎｏ． ｌ２ ５ Ｏｃ ． ０ ２ ｔ２ ０
文 章 编号 ：０００ ０ （０ ２ ０—５ ３０ １０ —５ Ｘ ２０ ）５０ ４—５
文 献标 识码 ： Ａ
基 于 认 知 心 理 学 的 模 式 识 别 模 型 框 架
王 树 根
（ 武 汉大学 遥感 信 息工程 学 院 ， １ 武汉 市珞 喻路 １ ９号 。３ ０ ９ ２ ４０７ ）
如 果说 遥 感 和 空 间定 位 系统 （ Ｓ 等 作 为 信 息 获 ＧＰ ）
取 的 手 段 是 人 的感 官 对 地 球 空 间 信 息 认 知 在 广 度
认 知科 学 研 究 的 内 容 非 常 广 泛 ， 文 仅 从 认 本 知科 学 的 精 髓— — 认 知 心 理 学 的基 本 理 论 和 “ 信 息 处 理 拟人 律 ” 的原 则 出 发 ， 立 计 算 机 模 式 识 别 建 的理 论 模 型 ， 对 所 建 模 型 的 优 缺 点 进 行 分 析 。 并
03认知心理学-模式识别
“映象鬼”——对外部刺激信息进行编码，形成刺激模式的表象或映象。 “特征鬼”——从“映象鬼”得到的表象中搜索一定的特征，每个“特征 鬼”都有 其特定的功能和任务，它们只搜索和选择自己负责的那个特 征，找到后就喊叫或标记出这种刺激特征及其数量。
“认知鬼”——每个“认知鬼”负责一个特殊的模式，它们在倾听“特征 鬼”的喊 叫中搜索自己负责的某个模式的有关特征，一旦发现有关特 征，就会大喊大叫，发现的特征越多，喊叫声就越大。 “认知鬼”的喊叫声表明它们已经组合了某个字母。
四、自上而下加工和模式识别
1、背景和模式识别 字词优势效应：识别一个字词中的字母，比识别一个单独的字母 的
正确率要高。
客体优势效应：识别一个客体图形时，图形中的线段要优于识别
Байду номын сангаас
结
构不严的图形中的同一线段或单独的线段。
Word Superiority Effect
(Reicher, 1969; Wheeler, 1970)
刺激的大小。
* 谢夫里奇和奈塞尔根据特征匹配理论，设计了一套计算机 程序让计算机识别，这些字母区别于人用手写的英文字 母，结果计算机能够很好地完成这个任务。
“魔鬼城堡”模型（Pandemonium Model）（谢夫里奇）
“魔宫”里群居着许多“鬼”，他们分属于4个层次，每个层次的“
鬼”执行着某个特殊的任务，并依次工作，直到最终实现模式识别。
例：各种不同形状、型号的飞机，其原型是有2个翅膀的
长筒，机场停着的飞机和画里的飞机，尽管差异很 大，但由于与脑中表征的原型相似，仍然能够被识
别出来。
换了发型的张老师仍然能被识别出。 原型匹配理论的优点：减轻记忆负担，使人的模式识别 活动更加灵活。 缺点：没有非常具体和详细地描述刺激 与原型之间的匹配过程。
认知心理学-第四章模式识别
会 议 概 什 述 么
注视左图几秒钟，你会看到其方向 从一变为另一个，然后再到新的方 向。这种情况下，刺激在视网膜上 的投像是完全相同的，但是其解析 却各不相同。 这些演示显示出高级心理过程对视 觉知觉的影响。
对于典型表象的普遍理解是我们对于物体的日常经验可以发展出对该 物体最具代表性的形象的永久记忆以及涵盖其最多信息的形象的永久记 忆。
总结篇
形状知觉：一条整合的途径
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01
会 议 模板匹 配 概 集思广 述
益 头脑风 暴
听取汇 报 特征分 分配任 析 务
原型分 析
形状知觉 的三种模 式
小结 1.辨别和加工视觉模式的能力：格式塔心理学，自上而下和自下而上的加工，模板匹配，特征分析，圆形匹配和原 型识别。 2.格式塔心理学认为，对于视觉模式的知觉是按照接近体、相似律和自发组织的原则进行组织的. 3.模式识别可能从模式的组成部分开始，然后进行总结(自下而上加工);或者根据知觉者的假设，由识别整体开 始、进面识别每成分工。 4物体知觉探受情境产生的假设的影响。 5.模板匹配论主张，模式识别发生于感觉刺激与相应的内在形,达到精确匹配之时。该观点具有理论与实践的有效性， 但似乎不能作为对许多复杂认知过程的解释。例如，我们能够正确淦释不熟悉的形状和图形。 6.特征分析理论断言，只有在分析了刺激的简单成分后，模式识别才会发生。神经学实验与行为实验的结果支持这 表彰先一假设。 原型形成理论断言，模式知觉是对刺激加以抽象的结果，这些抽象物被储存在记忆中，并在评价模式时充当理想 进 7. 化的形状。原型理论的两个模型分别为趋中模式和特征频率模型，前者认为原型提供了一组样例的平均数，后者认 激气 为原型表征了最频繁经验到的特征的众数或总和。 8.人类视觉模式识别包括了对输入刺激的视觉分析以及长时记忆储存。
丁锦红认知心理学第三章 知觉与模式识别
双足 有喙 鸟类 身披羽毛 卵生
蝙蝠被识别为 非鸟类
举例：人脸的识别过程
仅根据基本特征 抽取部分具体特 征
综合各项特 征后与基本 特征匹配
眉毛具体特征
眉毛基本特征
匹配
两眼具体特征
A的具 体人脸
匹配
鼻子具体特征
眼睛基本特征 鼻子基本特征 嘴巴基本特征
脑中 A的 脸
匹配
嘴巴具体特征
匹配
A人脸被识别
固定网像技术的研究成果
二、知觉的假设检验理论
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。 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。 重点：强调知觉的确认过程。
哪种是牛肉泡馍？
月亮上有什么？
三、直接知觉理论（生态学理论）
1. 要点：根据传统的Helmholtz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 森（Gibson）在格式塔心理学整体知觉先于部分知觉
三个知觉理论的侧重点外部刺激感知觉初级心经验图式推理期待等高级心格式塔学派知觉组织的整体性知觉的假设检验模直接知觉理论刺激结构的整体性第二节知觉的加工方式一自下而上的加工数据驱动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
第三章 知觉与模式识别
知觉的理论 知觉的加工方式 模式识别理论 结构优先效应
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。
挑战
视觉知觉对象具有最佳大小水平（注意范 围），当局部特征处于最佳大小水平时，可 以出现局部优先效应——因为此时的总体特 征已经在最佳注意范围之外了。
假设最佳大小水平
知觉(模式识别)
实验证据：
由点组成字母及其变形（Posner,1967）。 Reed(1972)人脸简图的归类实验。
证据：各种不同形状、型号的飞机，其原型是有2个翅膀 的长筒，机场停着的飞机和画里的飞机，尽管差异很
大，但由于与脑中表征的原型相似，仍然能够被识
别出来。
换了发型的张老师仍然能被识别出。
原型匹配理论的优点：减轻记忆负担，使人的模式识别
刺激的大小。
* Selfridge和Neisser根据特征匹配理论，设计了一套计算 机程序让计算机识别，这些字母区别于人用手写的英文字 母，结果计算机能够很好地完成这个任务。
“魔鬼城堡”模型（Pandemonium Model）（ Selfridge ,1959）
“魔宫”里群居着许多“鬼”，他们分属于4个层次，每个层次的“ 鬼”执行着某个特殊的任务，并依次工作，直到最终实现模式识别。 “映象鬼”——对外部刺激信息进行编码，形成刺激模式的表象或映 象。 “特征鬼”——从“映象鬼”得到的表象中搜索一定的特征，每个 “特征鬼”都有其特定的功能和任务，它们只搜索和选择自己负 责的那个特征，找到后就喊叫或标记出这种刺激特征及其数量。
刺激信息最为吻合，就把该刺激信息确认为是与头脑中
的某个模板相同，模式得到识别。 模式识别是刺激信息与脑中某个或某些模板产生最 佳匹配的过程。
模板匹配理论的缺陷：
强调刺激信息与脑中模板的最佳匹配，如果刺激信息稍有变化，
就无法与模板最佳匹配，无法完成模式识别。
要求在长时记忆中存储无数个模板，会给记忆带来沉重负担， 也会使人在识别事物时缺少灵活性。
成分识别理论的支持证据：
Biederman, Ju & Clapper(1985)向被试快速呈现
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Prototype Matching
例：各种不同形状、型号的飞机，其原型是有 2个翅膀的 长筒，机场停着的飞机和画里的飞机，尽管差
异很 大，但由于与脑中表征的原型相似，仍然能够
被识 别出来。
换了发型的张老师仍然能被识别出。
原型匹配理论的优点：减轻记忆负担，使人的模式识别
灵活。
活动更加
地描述刺激
缺点：没有非常具体和详细
（3）特征匹配理论或区别性特征理论（Distinctive-
Feature Theories
）
特征匹配理论：任何模式都可以被分解成诸多特征或属性，模式识 别就是通过对刺激信息特征的分析，抽取出该刺激模式的有关特 征或属性加以合并，再与长时记忆中所存储的各种刺激的特征进 行比较，一旦获得了最佳的匹配，来自外部的刺激信息模式就得 到了识别。
CDGORU RDQOCG GRDCOU DCURZG
原因： 表1中干扰字母的直线特征与“Z”的直线特征相同。 表2中干扰字母的曲线特征与“Z”的直线特征不同。
心理学家从中得到启示： 人在模式识别过程中，首先从刺激模式中抽取
特征并加以编码，然后再把目标字母和背景字母加以 比较。
* Gibson 的研究表明： 当一些字母共用很多关键特征（如 P和R）时，判断
在人长时记忆所编码的信息中，存储着各式各 样的 来自个体过去的各种外部模式的拷贝或复本 ，即模板， 它们与外部的刺激模式存在着一一对应的关系。当一个 刺激作用于人的感觉器官时，刺激信息得到编码并与头 脑中所存储的模板进行比较和匹配，确定哪一个模板与 刺激信息最为吻合，就把该刺激信息确认为是与头脑中 的某个模板相同，即产生模式识别效应。
feature detector
? featural analysis model fits nicely with some neurophysiological evidence.
静止网膜像（stabilized image ）
奈塞尔的视觉搜索实验：搜索字母“Z”
EIMVWX XMZWVI VIEXWM WVXQIE
特征和整体特征不一致时，局部特征干扰整体的识别。
这说明：整体优先效应的出现有一些制约条件 —— 小字母的间距， 刺激的大小。
“魔鬼城堡”模型 （Pandemonium Model）（谢 夫里奇）
? 没有说明模板匹配的信息编码形式，即外部刺激模式与脑中模 板的比较是平行加工还是系列加工；是从局部开始还是从整体 开始等。
2、原型匹配理论（Prototype Theories ）
原型：是一类事物所具有的基本的、共同的特征。 原型匹配理论：所有的外部刺激信息，都是以原型的表征方式存储于人
的长时记忆系统中，任何具体事物都是通过原型及其一 系列变式存储在人脑中的。人的长时记忆中，存储着的 不是与外部客观事物一一对应的具体模板，而是一系列 客观事物的原型，外部刺激信息或事物只要能与人脑中 的原型相匹配，即完成了模式识别。
模式识别是刺激信息与脑中某个或某些模板产 生最 佳匹配的过程。
模板匹配理论的缺陷：
? 强调刺激信息与脑中模板的最佳匹配，如果刺激信息稍有变化， 就无法与模板最佳匹配，无法完成模式识别。
? 要求在长时记忆中存储无数个模板，会给记忆带来沉重负担， 也会使人在识别事物时缺少灵活性。
? 无法解释为何有时能够非常迅速地识别一个新的、不熟悉的事 物。
三、模式识别理论
模板匹配理论（Template-matching Theories ） 原型匹配理论（Pronctive-Feature Theories
）
计算途径（computational approach)
1、模板匹配理论（Template-matching Theories ）
这些字母是否相同需要花更长的时间。 字母G和M各自使用许多不同的区别性特征，对类似
于这样的字母对，判断的速度相对要快。
* 局部优先效应（Local precedence effect
，Martin, 1979) ：
当局部小字母的间距更宽时，整体优先效应反转，出现局
部优势效应，即对局部特征的识别优先于整体特征的识别，当局部
二、模式识别过程：分析、比较和决策
分析：把感觉登记中短暂滞留的感觉信息的物理特征与属性 抽取出来，并把这些信息分解成各个组成成分。 如：把“A”分解成2条斜线、1条水平线。
比较：把这些特征或属性与长时记忆中储存的各种知识经验 进行比较。
决策：比较后，对刺激信息模式与哪一种记忆信息编码最为 匹配作出判断，从而了解模式的意义并赋予模式名称，使 刺激信息模式得到识别，即识别了某个事物。
例如：各种字体的同一个字，只要其基本特征保持不变， 就可得到识别。
特征模型支持证据
* 诺贝尔奖得主 Hubel 和 Wiesel 的研究 将微电极插入动物视皮层的一系列神经元中，呈现
简单视觉刺激（垂直光栅），结果表明，每个神经元只 对特定方向的光栅反应特别强烈。一小块视皮层包含了 各种各样的神经元，分别对垂直、水平、倾斜线条作出 反应，视觉系统似乎有一些专门的特征检测器，帮助我 们对字母和简单模式的某些特征作出反应。
过程。 因此，对物体、图像、语音、符号或人脸的识别过程，
即为模式识别。 模式识别依赖于人的知识经验，离开个体已有的
知识 经验，就无法理解输入信息的意义。
模式识别是人的一种基本认知能力，当代认知心理学 的知 觉研究主要涉及模式识别，特别是视知觉的模式识别。
模式识别受到计算机科学家的关注，为进一步开发人 工智 能，人们正试图将人类的模式识别过程及其能力赋予计算机， 使其具有像人一样的认知活动和人工智能。
第三章
知觉
第二节
模式识别（ pattern recognition ）
一、模式识别
模式（事物）是由若干元素或特征按照一定的关系 组合在一起构成的，比如：
汉字有8种笔划和251类偏旁等特征； 英文字母有水平线、斜线、垂直线、直角、锐角、连续曲线和不连
续曲线7种基本特征。 音乐旋律 中国好味道
模式识别：是指人把输入刺激（模式）的信息与长时记忆 中的信息进行匹配，并辨认出该刺激属于什么范畴的