认知心理学 知觉讲解

四、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。
• 自变量： – 句子的类型（正常的句子，异常的句子，非语法句） – 音噪比
• 因变量： – 句子正确知觉率
• 实验结果： – 随着音噪比的增大，句子知觉得到改善 – 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
实验材料示例：
正常的句子 – A witness signed the official document. 异常的句子 – A witness appraised the shocking company
（二）原型存在的证据
1、Posner等（1967）实验
2、Reed（1972）实验（略）
（三）基于原型的模式识别模型
三、特征分析说
（一）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。
实际上，后面的墙并没有与观察者平行， 而是斜的，地板掩饰了这种倾斜。
• 认知心理学认为
知觉是对感觉信息的选择、组织、解释并
确定其意义的过程，是一种主动的、富于 选择性的过程。
不完整图形 你觉得这个图形像什么？
• 认知心理学从信息加工的观点出发，认为 知觉是一系列连续阶段的信息加工过程。
• 知觉既具有直接的特点，也有间接的性质。
dragon 非语法句 – A legal glittering the exposed picnic knight
2.自然环境对象的知觉
Biederman(1972)不同场景下的对象辨别实验
• 自变量 – 正常的场景和杂乱的场景；线索在前和线索在后；备 择物在先和备择物在后
• 因变量： – 靶子正确辨认率
• 2、Navon通过实验认为知觉加工过程中存在总体 特征优先现象。即在知觉加工的过程中，总体加 工快于局部特征加工。而且当人们注意局部特征 时，也不能不先知觉刺激对象的总体特征。
第三节 人类的模式识别
• 模式：
–若干元素或成分按一定关系 形成的某种刺激结构。
• 模式识别：
–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。
• It was found that the *eel was on the table.
实验结果： 听第一个句子的被试倾向于将缺失一个字母（*eel）听 成wheel,听第二个句子的被试则会听成heel，第三个和 第四个句子的被试会分别听成peel和meal。
Miller和Isard(1963)句子知觉实验
– 随呈现时间增加，靶子词识别率上升。 – 有上下文的始终优于无上下文的，但两者差距随呈现时间延
长而缩小
四、整体加工和局部加工
• 整体加工：对于一个刺激客体，先知觉其整体，
然后再知觉各部分的加工方式。 • 局部加工：对于一个刺激客体，先知觉其各部分，
进而再知觉整体的加工方式。
•整体加工与局部加工的实验a（Navon，1977）
• 自上而下加工（又称概念驱动加工）
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形成假设，这种期望或 假设制约着加工的所有阶段或水平，从调整感受 器直到引导对细节的注意。
依赖于 刺激物
自
的特性
下
而
例： 物体的 颜色知 觉依赖
上 的 加
于光的
工
波长
自
依赖于
上
知觉的
而
主体
下
• 3-D 模型表征 (3-D model representation)：这一表 征描述物体形状的三维特征，以及它们的相对位置， 而不依赖于观察点。
Marr的计算理论——物体识别的三种表征过程
五、平行分布加工模型
• McClelland & Rumelhart(1981)
Macrostructure and Microstructure of the Interactive Activation Model
（二） “泛魔堂”模型（“魔城”模型）
通过特征分析识别一个字母R
（三）特征分析的生理学依据
1981年诺贝尔医学奖获得者：Hubel & Wiesel
（四）特征分析的行为学证据
Neisser(1964)英文字母扫描实验 固定影像与静止影像的实验
（五）特征分析说的评论
优点：避开预加工、减轻记忆负担、带有学习色彩 缺点：缺乏自上而下的过程
• 结果： – 在上述任何一种情况下，正常场景中的靶子的辨认率 均高于杂乱的场景 – 后续的研究还确定在正常场景中，搜寻一个靶子的速 度要快于在杂乱场景中的搜寻。
二、两种对立的知觉理论
• 1、假设考验说
通过接收信息，形成和考验假设，在接收或搜寻 信息，再考验假设，直至验证某个假设，从而对 感觉刺激作出正确的解释。 过去的知识经验主要是以假设、期望或图式的形 式在知觉中起作用的。知觉是在这些假设、期望 等的引导和规划下进行的。
影响到反应时，两者冲突时，对小字母的反应时最慢。
Kinchla和Wolfe(1979)进行重复实验研究，认为 小字母达到8度视角时，它比总体特征（大字母） 更易识别。由此他们认为：有着最佳大小的对象 首先被加工。
知觉四种加工方式之间的关系
• 1、一般都承认，在良好的知觉条件下，知觉主要 是自下而上的加工，而随着条件恶化，自上而下 加工的参与也将逐渐增多。
Warren(1970) 扩充的音素恢复实验
实验材料举例：
• 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.
• 单词刚启动时，系统内各单元的激活水平为0
• 单词出现，特征检测器启动，WOR得以识别，并同时激活R和K
• 特征单元的激活对字母检测器发生兴奋与抑制的作用，激活具有 上述字母的词检测器。
• 词检测器反馈到字母单元，加强W、O、R、K的激活，并抑制R 检测器的活动
六、成分识别理论(略)
• 成分识别理论是用一些简单的成分和关系 来描述一个物的二维图像的识别。该理论 称这些简单的成分为几何离子，并假定了 108种关系。物体识别是通过对几何离子及 其关系的确认来实现的。
• 人们在知觉三维空间物体的大小时，总是把距离 估计在内，这是保持物体大小恒常性的重要条件。 当人们把知觉三维世界的这一特点，自觉、不自 觉地应用于知觉平面事物时，就会引起错觉现象。
2、刺激物说
刺激物说主张知觉只具有直接性质，否认已有知 识经验的作用。以Gibson为代表，认为自然界的 刺激是完整的，可以提供非常丰富的信息，环境 可提供的信息足以产生知觉，知觉并不需要内部 过程和表征的参与。
不 同 形 状 的 椅 子
一、模板匹配说
（一）基本思想 模板(template)：存在于人的长时记忆中的、与外部刺激
具有一一对应关系的外部模式的小复本。 模板匹配的基本思想：模式的识别需要刺激与模板相匹配， 而这种匹配要求两者有最大程度的重叠。
（二）模板匹配说的解释力与缺陷
• 1 对刺激的加工是从局部特征还是从总体特 征开始的?
第二章 知觉
知觉（perception）概 念是整个心理学领域最重要、 最核心的概念之一。
——J.P. 查普林
内容概要
知觉的一般概念 知觉信息和知觉过程
模式识别 结构优势效应
第一节 什么是知觉？
客观 事物 直接 作用 于感
官
觉察
分辨
对事 物的 整体 反应
确认
传统观点对知觉的理解:
• 1、知觉是在刺激作用下即刻产生的，而且似乎是 自动的；
的 加
例： 人的知 识和经
工
验会影
响知觉
的过程
和结果
•Tulving, Mandler & Baumal的实验
• 自变量
– 上下文情况：无上下文、4字上下文、8字上下文（考察自上 而下加工）
– 靶子词呈现的时间：0～140ms，以20ms变化（考察自下而上 加工）
• 因变量：
– 靶子词识别率
• 结果：
花瓶？ 侧影？
隐匿图形 你觉得这仅仅是一些斑点吗？
• 知觉是一个积极的和构建的过程 • 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、知识以及动机和情绪因素交互作用的 产物 • 知觉有时可受到不正确的假设和期望影响，因而也会发 生错误
The Muller-lyer illusion
• 刺激物说——
强调环境信息 真的不需要假设内部表征来理解知觉吗？ “看见”与“看成”是两个不同的过程
三、自上而下加工和自下而上加工
• 自下而上加工（又称数据驱动加工）
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。
• 2刺激和模板要能进行比较，两者的编码是 怎么样的？
• 3刺激与记忆中的各种模板的比较是同时进 行的，还是一个个相继进行的？
预加工(Preprocessing)过程
如果事先不知道待识别的模式是什么，那 么依据什么来调整刺激的外形、大小或方 位呢?
百度文库
二、原型说
（一）基本思想
–原型(prototype)：头脑中存储着的代表一组 物体、一个类别或范畴内所有个体关键特征 的表征，它反映的是一类物体所具有的基本 特征。原型不仅是对一类刺激的概括，也是 这类刺激在头脑中的最优代表。
• 刺激眼睛的光线模式是一个结构性的光学分布； • 这种分布能提供空间中目标分布特征的明确或恒定
信息； • 知觉在很少或没有信息加工参与的情况下,可以通过
共振直接从光学分布中提取各种丰富信息。
线条透视
结构密度
遮盖关系
对两种知觉理论的评论
• 假设检验说——
强调人主观能动性 人的知觉常常是错误的吗？ 大多数实验和演示都用了人工或非自然刺激
– 不同指导语（注意整体、注意局部） – 大字母与小字母的一致性关系（冲突、无关、一致）
• 实验程序：
预警信号——视觉刺激（40ms）——掩蔽——反应
• 实验结果：
– 大字母识别快于小字母 – 在注意整体的指导语下，小字母是否与大字母冲突并不
影响反应时，冲突＝无关＝一致 – 在注意局部的指导语下，大字母是否与小字母冲突则会
• 斑点图的知觉、定势效应等都说明了已有 知识经验在知觉中的作用。
思考：
传统普通心理学是如何理解知觉的？
它与认知心理学有什么不同之处？
第二节 知觉信息和知觉过程
一、知识经验在知觉中的作用
• 1.上下文作用
• Warren(1970)音素恢复实验 实验材料举例： the state governors met with their respective legi*latures convening in capital city 星形表示该处字母（s）缺失，用一个持续120毫秒的纯音 来取代。
40ms
听觉材料 300ms
自变量：总体的一致 性关系与局部的一致性 关系
视觉材料
因变量：反应时间（按键判断 听到的是哪一个字母，按键作反应）
80ms
实验结果：
总体的一致性关系有主效应：
一致<无关<冲突
局部的一致性关系无主效应：一致＝无关＝冲突
•整体加工与局部加工的实验b（Navon，1977）
• 自变量：两个
• 2、常人意识不到知觉的过程； • 3、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；
• 4、某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念。
The Ames room illusion
想一想： 这一错觉是怎样产生的？
• 在“大小恒常错觉”的解释中我们知道， 图画的背景提供了深度的尺度。如果删除 背景，图像就没有了立体感，就不会有错 觉产生，或者，即使有也是非常微弱的。 进一步思考，错误的背景就会提供错误 的尺度，就会使人产生错觉。 艾姆斯房间就是提供了一个错误的背景。