第9章人的信息处理系统分析
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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 人通过感觉器官获得关于周围环境和自身 状态的各种信息。感觉器官中的感受器是接收 刺激的专门装置。 感受器按其接受刺激的性质可分为视、听、 触、味、嗅觉等多种感受器。其中视觉、听觉 和嗅觉接受远距离的刺激。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。人的感觉和各类感 受器的适宜刺激见教材表9-1。
第九章 人的信息处理系统
第九章
人的信息处理系统
随着科学技术的进步,特别是电子 计算机的飞跃发展,人在系统中的 作用发生了根本性的转变。 系统中的操作人员正在逐步地从直 接控制人员转变成监视人员和决策 者。
生产过程中信息在时间和空间上密集化,对作 业者劳动过程产生很大影响,作业者面临着大 量的信息加工要求,必须保持注意力高度集中, 并具有较高的反应速度和准确性。 因此,了解人的信息处理系统构成,掌握信息 处理过程和特征不仅对系统设计人员更好的完 成系统设计,提高系统效率有重要作用,同时 也是脑力负荷研究的基础。
二、信息、信息量与信息传递模式
(1)信息。信息是能消除事先不能确定的情况的信号 或知识,它存在于一切事物中,是一种抽象量。 (2)信息量。信息量是人机系统中设计时考虑的重要 参数。有关信息量的计算通常选用对数单位进行度量。 (3)信息传递模式。人机系统中,信息在信息源和信 宿(信息接收者)之间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。
第一节 人的信息处理系统模型
一、人的信息处理系统结构
(一)感知觉系统:人的信息处理的第一个阶段是感 觉。在这一阶段,人通过各种感觉器官接受外界 的信息,然后把这些信息传递给中枢信息处理系 统。 (二)中枢信息处理系统:人的认知系统接收从感知 系统传入的经过编码后的信息,并将这些信息存 入本系统的工作记忆中,同时从长时记忆中提取 以前存入的有关信息和加工规律,进行综合分析 后做出如何反应的决策,并将决策信息输出到运 动系统。 (三)反应(运动)系统:它执行中枢信息系统发出 的命令,产生人的信息处理系统的输出。
第二节 感知系统的信息加工
三、感知系统的信息加工 (二)模式识别 模式是指由若干元素或成分按一定关系形成 的某种刺激结构,也可以说模式是刺激的组合。 模式识别是人的一种基本的认知能力或智能,在 人的各种活动中都有重要的作用。 人的模式识别可看作一个典型的知觉过程, 它依赖于人的知识和经验。关于匹配过程的实现 方式,有三种主要模型:(1)模板匹配模型。 (2)原型匹配模型。 (3)特征分析模型。
第二节ຫໍສະໝຸດ Baidu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 人的感官除了要求“适宜刺激”信号的 载体外,感官对信息载体的能量要求也有一定 的限度。感官的这种对信号刺激能量范围要求 称为该感官的绝对感觉阈限。要保证信息传递 畅通有效,信号的能量必须较大幅度地超过人 的绝对感觉阈限下限值。教材表9-2为几种主 要感觉器官的刺激阈限。
(4)感知映象的衰退和储存容量。 感知记忆 (包括视觉映象和听觉映象)随时间消逝而衰退。 实验研究表明,感知记忆中残存的信息数量随
时间的消逝而遵循指数曲线规律迅速下降。
字母,视觉映像的半衰期为200ms,听觉映 像半衰期1500ms 视觉映像储存容量17个字母,听觉信息5个字 母
第二节 感知系统的信息加工
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,人不仅可觉察到信号的存在,还能 觉察到信号刺激的能量分布差异。引起差别感 觉的刺激间的最小差别称为差别感觉阈限,对 最小差别量的感受能力叫差别感受性。差别感 受性与差别感觉阈限成反比。 差别感觉阈限随最初刺激能量大小而变化,两者 之比是一个常数。这一关系称为韦伯定律 。
三、感知系统的信息加工 (一)信息加工方式 人的知识经验和现实刺激是产生知觉所必需的。人 的知觉过程所包含的信息加工方式主要体现为自下而上 的加工和自上而下的加工两种方式。 (1)自下而上的加工。 指由外部刺激开始的加工, 通常指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)自上而下加工。是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。
表9-2 刺激阈限
感觉 刺激阈限下限 触觉 蜜蜂翅膀从1cm高处落到肩上的感觉
听觉 在寂静场所60m远能听到的钟摆走动声 (约2×105Pa) 视觉 在晴朗的夜晚距48km远能看到的烛光(约 10个光量子) 嗅觉 在30m2的房间内开始嗅到的一滴香水散发 的香味 味觉 一勺白糖溶于9L水中初次尝到的甜味
第二节 感知系统的信息加工
(二)知觉
人们通过感官得到了外部世界的信息,这些信 息经过头脑的加工(综合与解释),产生的对事物 整体的认识,就是知觉。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。 知觉作为一种活动过程,包含了互相联系的几 种作用:觉察、分辨和确认。在知觉过程中,人对 事物的觉察、分辨和确认的阈限值是不一样的。如 果说人们觉察一个物体比较容易,那么要确认这个 物体就要困难得多,需要的加工时间也较长。
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。 容量较大 9~20bit (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。 (3)感觉储存和工作记忆的交互作用。工作记 忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段,即输入信息 经过再编码,使其容量扩大。5s~2min