艾宾浩斯遗忘曲线
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人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
二、感知过程中的信息存储
（1）感觉储存。感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆。它是外界输入 刺激后人对信息加工的第一个模块，感觉记忆的储存时间大约为0.25 s～2 s。瞬时记忆容量大，一般为9-20比特。
（2）感觉储存的编码。感觉储存编码形式主要依赖于信息的物理特 征，因而具有鲜明的形象性（如图像记忆）。信息量大，大部分来不 及处理消失，只有一部分信息由于注意而得到进一步加工，并进入工 作记忆。
系统设计的任务：合理设计，减少信息损耗，或通过提高信噪比，
降低混淆度，提高信息传递质量。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
一、感觉与知觉系统 （一）感觉器官及其信息接收能力----信息接收
感受器：按其接受刺激的性质可分为视、听、触、味 、肤觉等多种感受器。
1.感觉器官的信息接收能力
(1，0，0)；(1，0，1)；(1，1，0)；(1，1，1)。
这时的信息量自然就应该是
1og28=3(比特)。
正由于最简单的信息只具有两种可能，因此计算信息量时采取以 2为底的对数可以获得最基础的信息量值1；
当信息以y=2x发生变化的时候，用log2y= x计算信息量就能正
确反映出信息量的真实情况。
用数学的语言来说，即只含有0(无烟)和1(有烟)两种情况的通信，其信息量定义
为
log22=1。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
假设烽火台上有两支烟囱，甲烟囱表示敌人情形：进犯(1)，或未进犯(0)
(0)。
乙烟囱表示我方情形，需增援(1)，或不需增援
得到四种情况：
甲乙
(0，0)敌人未来，不需增援；
知觉以感觉作基础，是现实刺激和已储存的知识经验的相互作用的
结果，是一种主动的和富有选择性的构造过程。
2.知觉作为一种活动过程，包含了互相联系的几种作用：
觉察:指发现事物的存在，而不知道它是什么
分辨:把一个事物或其属性与另一个事物或其属性区别开来
确认:确定知觉的对象是什么，给它命名，并把它纳入一定的范畴
外部
外部 接触
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力
感觉
触觉 听觉 视觉 嗅觉 味觉
表9-2 刺激阈限
刺激阈限下限
蜜蜂翅膀从lcm高处落到肩上的感觉 在寂静场所从60m远能听到的钟摆走动声(约2×10-5Pa) 在晴朗的夜晚距48km远能看到的烛光(约l0个光量子) 在30m2的房间内开始嗅到的一滴香水散发的香味 一匙白糖溶于9L水中初次能尝到的甜味
第九章 人的信息处理系统
1
人的信息处理系统模型
2
感知系统的信息加工
3
中枢系统的信息加工
4
人的信息输出
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
一、人的信息处理系统结构
为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计算机类似的
信息处理系统。人的信息处理系统由感知系统、认知决策系统、运动或反应
系统组成.
感觉 视觉 听觉 旋转 下落和直线 运动
味觉
嗅觉
触觉
感受 器 眼睛 耳 半规管肌肉感受器
适宜刺激 一定频率范围的电磁波 一定频率范围的声波 内耳液压变化，肌肉伸张
半规管
内耳小骨位置变化
头和口腔的一些特殊细 胞
溶于唾液中的一些化学物质
鼻腔粘膜上的一些毛细 胞
蒸发的化学物质
主要是皮肤
皮肤表面的变形弯曲
刺激源 外部 外部 内部 内部
(0，1)敌人未来，需要源自文库援；
(1，0)敌人进犯，不需增援；
(1，1)敌人进犯，需要增援。
我们所知道的信息比以前多了，它所含的信息量应该是1og24=2(比特)。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
三支烟囱的烽火台可传递8种情况信息
即：(0，0，0)；(0，0，1)；(0，1，0)；(0，1，1)；
执行中枢信息系统 发出的命令，产生 系统的输出。
感觉器官和相关 的记忆存储器组 成感知系统，感 受信息并进行简 单信息编码
图9-1 人的信息处理系统的结构图
人因工程学
接收信息并存入工作记 忆中，从长时记忆中提 取以前存入的有关信息 和加工规律，进行综合 分析后做出决策，将决 策信息输出到运动系统
第一节 人的信息处理系统模型
韦伯定律：最小可觉差别与最初的刺激强度之比是一个常数。
△A/A=K
△A---能引起最小可觉差别所需要的刺激增量；
A----最初刺激强度；
感受器的适宜刺激为中等强度范围时，韦伯定律都是适用。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（二）知觉 1.含义
人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过大脑的加工（综 合与解释），产生的对事物整体的认识，就是知觉。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力
感觉器官能觉察到信号刺激的强度和频率之间的差异
条件:当信号刺激的能量分布落在绝对感觉阈限的上下限之间时
在人机系统设计中，常利用信号的能量差异进行信息编码，例如飞机告警 系统采用不同强度和不同频率的声音混合编码，以提高告警信号的传信绩效。
二、信息、信息量、信息传递
（1）信息 以适合通讯、存储或处理的形式表示的知识和或消息。 信息是用来消除随机不确定性的东西。
（2）信息量
我国古代的烽火台是传递信息的工具。
烽火台燃起烟火，表示敌人来犯， 否则，表示敌军未动。
它传递的信息只有两种情况：“有”或“没有”。
这是最简单的通信情形，拿它作为信息量的单位，称为“1比特”。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
（3）信息传递模式
人机系统中，信息传递过程通常有三种模式：
1）信息源发出的信息被信宿完全接收。
2）信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽。
3）从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某些 噪声成分，但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿。
（1）感觉器官要求“适宜刺激”信号的载体
每一种感受器通常只对一种能量形式的刺激特别敏感 。这种刺激就是该感受器的适宜刺激。表9-1
（2）感官对信息载体的能量要求也有一定的限度（
表9-2）
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力 表9-1 人的感觉和各类感受器的适宜刺激
第二节 感知系统的信息加工
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
二、感知过程中的信息存储
（1）感觉储存。感觉储存又称感觉记忆或瞬时记忆。它是外界输入 刺激后人对信息加工的第一个模块，感觉记忆的储存时间大约为0.25 s～2 s。瞬时记忆容量大，一般为9-20比特。
（2）感觉储存的编码。感觉储存编码形式主要依赖于信息的物理特 征，因而具有鲜明的形象性（如图像记忆）。信息量大，大部分来不 及处理消失，只有一部分信息由于注意而得到进一步加工，并进入工 作记忆。
系统设计的任务：合理设计，减少信息损耗，或通过提高信噪比，
降低混淆度，提高信息传递质量。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
一、感觉与知觉系统 （一）感觉器官及其信息接收能力----信息接收
感受器：按其接受刺激的性质可分为视、听、触、味 、肤觉等多种感受器。
1.感觉器官的信息接收能力
(1，0，0)；(1，0，1)；(1，1，0)；(1，1，1)。
这时的信息量自然就应该是
1og28=3(比特)。
正由于最简单的信息只具有两种可能，因此计算信息量时采取以 2为底的对数可以获得最基础的信息量值1；
当信息以y=2x发生变化的时候，用log2y= x计算信息量就能正
确反映出信息量的真实情况。
用数学的语言来说，即只含有0(无烟)和1(有烟)两种情况的通信，其信息量定义
为
log22=1。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
假设烽火台上有两支烟囱，甲烟囱表示敌人情形：进犯(1)，或未进犯(0)
(0)。
乙烟囱表示我方情形，需增援(1)，或不需增援
得到四种情况：
甲乙
(0，0)敌人未来，不需增援；
知觉以感觉作基础，是现实刺激和已储存的知识经验的相互作用的
结果，是一种主动的和富有选择性的构造过程。
2.知觉作为一种活动过程，包含了互相联系的几种作用：
觉察:指发现事物的存在，而不知道它是什么
分辨:把一个事物或其属性与另一个事物或其属性区别开来
确认:确定知觉的对象是什么，给它命名，并把它纳入一定的范畴
外部
外部 接触
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力
感觉
触觉 听觉 视觉 嗅觉 味觉
表9-2 刺激阈限
刺激阈限下限
蜜蜂翅膀从lcm高处落到肩上的感觉 在寂静场所从60m远能听到的钟摆走动声(约2×10-5Pa) 在晴朗的夜晚距48km远能看到的烛光(约l0个光量子) 在30m2的房间内开始嗅到的一滴香水散发的香味 一匙白糖溶于9L水中初次能尝到的甜味
第九章 人的信息处理系统
1
人的信息处理系统模型
2
感知系统的信息加工
3
中枢系统的信息加工
4
人的信息输出
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
一、人的信息处理系统结构
为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计算机类似的
信息处理系统。人的信息处理系统由感知系统、认知决策系统、运动或反应
系统组成.
感觉 视觉 听觉 旋转 下落和直线 运动
味觉
嗅觉
触觉
感受 器 眼睛 耳 半规管肌肉感受器
适宜刺激 一定频率范围的电磁波 一定频率范围的声波 内耳液压变化，肌肉伸张
半规管
内耳小骨位置变化
头和口腔的一些特殊细 胞
溶于唾液中的一些化学物质
鼻腔粘膜上的一些毛细 胞
蒸发的化学物质
主要是皮肤
皮肤表面的变形弯曲
刺激源 外部 外部 内部 内部
(0，1)敌人未来，需要源自文库援；
(1，0)敌人进犯，不需增援；
(1，1)敌人进犯，需要增援。
我们所知道的信息比以前多了，它所含的信息量应该是1og24=2(比特)。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
三支烟囱的烽火台可传递8种情况信息
即：(0，0，0)；(0，0，1)；(0，1，0)；(0，1，1)；
执行中枢信息系统 发出的命令，产生 系统的输出。
感觉器官和相关 的记忆存储器组 成感知系统，感 受信息并进行简 单信息编码
图9-1 人的信息处理系统的结构图
人因工程学
接收信息并存入工作记 忆中，从长时记忆中提 取以前存入的有关信息 和加工规律，进行综合 分析后做出决策，将决 策信息输出到运动系统
第一节 人的信息处理系统模型
韦伯定律：最小可觉差别与最初的刺激强度之比是一个常数。
△A/A=K
△A---能引起最小可觉差别所需要的刺激增量；
A----最初刺激强度；
感受器的适宜刺激为中等强度范围时，韦伯定律都是适用。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（二）知觉 1.含义
人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过大脑的加工（综 合与解释），产生的对事物整体的认识，就是知觉。
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力
感觉器官能觉察到信号刺激的强度和频率之间的差异
条件:当信号刺激的能量分布落在绝对感觉阈限的上下限之间时
在人机系统设计中，常利用信号的能量差异进行信息编码，例如飞机告警 系统采用不同强度和不同频率的声音混合编码，以提高告警信号的传信绩效。
二、信息、信息量、信息传递
（1）信息 以适合通讯、存储或处理的形式表示的知识和或消息。 信息是用来消除随机不确定性的东西。
（2）信息量
我国古代的烽火台是传递信息的工具。
烽火台燃起烟火，表示敌人来犯， 否则，表示敌军未动。
它传递的信息只有两种情况：“有”或“没有”。
这是最简单的通信情形，拿它作为信息量的单位，称为“1比特”。
人因工程学
第一节 人的信息处理系统模型
（3）信息传递模式
人机系统中，信息传递过程通常有三种模式：
1）信息源发出的信息被信宿完全接收。
2）信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽。
3）从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某些 噪声成分，但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿。
（1）感觉器官要求“适宜刺激”信号的载体
每一种感受器通常只对一种能量形式的刺激特别敏感 。这种刺激就是该感受器的适宜刺激。表9-1
（2）感官对信息载体的能量要求也有一定的限度（
表9-2）
人因工程学
第二节 感知系统的信息加工
（一）感觉器官及其信息接收能力 表9-1 人的感觉和各类感受器的适宜刺激