第六章 認知心理學(3 / 3)

(3)、晚期選擇模型指信息選擇發生於加工的晚期,不是處在知覺之前,也不是處在知覺與長時記憶之間,而是處在知覺和工作記憶(或運作記憶)之間。

濾波器根據強度和意義選擇經由知覺傳輸來的信息,然後將被選擇的信息輸入工作記憶(指短時間內所作的思考活動)。諾爾曼持有此觀點,並把信息的過濾置於加工的較晚階段,故稱為晚期選擇模型,或注意衰減模型。

另一類是以容量理論為依據的模型,70年代由卡恩曼等人提出的注意分配模型。該理論認為,加工係統的智源有限,不能加工所有的信息,隻能有目的有選擇地加工一定的信息,其他被忽略的信息則因未得到足夠的加工而意義不明確。由此提出的注意模型稱為智(資)源限製模型。

3、記憶信息加工的研究

記憶問題在現代認知心理學中占有重要的地位。自50年代中期以來,隨著認知心理學的興起,對記憶的研究逐漸確立了信息加工的觀點,改變了傳統的艾賓浩斯的方向。認知心理學家把記憶視為信息編碼、貯存和檢索的過程。當時對短時記憶的研究很快就蓬勃發展起來。研究表明,短時記憶在信息的容量、編碼、保持和作用等許多方麵都與長時記憶不同。於是產生一種新的觀點,認為記憶不是一個單一的東西,不隻存在一種長時記憶,而是存在長時記憶和短時記憶兩種記憶。

兩種記憶論(或二期記憶論)是對記憶曆程的一種假設性解釋。認為經感官接受外在信息後,先後要經過兩個階段才能將信息加工完畢,得以保持和應用。兩種記憶說法頗多,內涵不同,名稱也不一。作為典型代表的是沃和諾產曼最早提出的兩種記憶係統模型。他們借用美國心理學家詹姆斯的初級記憶(即短時記憶)和次級記憶(即長時記憶)兩個術語,首次應用框圖來表示這兩種記憶係統,在認知心理學中,開始盛行用框圖來表示心理活動的結構和信息流程。

自60年代以來,研究者又提出其他種類的記憶,其中先後發現不同於長時記憶的另外兩種記憶結構:

(1)、短時記憶,其容量為7±2組塊(或記憶集組),這種記憶保持時間不超過一分鍾,多為言語聽覺編碼,且極易受到幹擾。

(2)、感覺記憶,又稱瞬時記憶,其保持時間約一秒左右,但有相當大的容量,信息是完全依照刺激的物理特性來編碼的。記憶結構、模型的核心是承認長時記憶以外還存在短時記憶。美國心理學家彼德森夫婦用實驗證實了記憶可以分為短時記憶和長時記憶。

阿瑞金森和希夫林認為記憶結構是固定的,而控製過程是可變的,因而他們把記憶結構與記憶係統分開來考慮,並把記憶區分為感覺記憶、短時記憶和長時記憶三個存貯的子係統,提出記憶結構的多存貯模型,又稱記憶信息加工模型

外界信息首先通過感覺器官進入感覺記憶。這種形式的信息隻保持大約一秒時間,然後很快消失。但其中受到注意的那一部分信息可得到識別,進入短時記憶。短時記憶是一個加工器或工作記憶,它接收來自感覺記憶的信息並從長時記憶中提取信息,進行有意識的加工。複述是短時記憶的重要保持機製。它能使信息從短時記憶進入長時記憶。長時記憶是一個真正信息庫,其容量極大,保持時間長於一分鍾,甚至可永久保持。它貯存從感覺記憶和短時記憶輸入的信息,多為語義編碼。長時記憶可被提取到短時記憶中去,供認知係統應用。

多存貯模型擴展了控製過程,更便於說明信息在記憶係統中流動的方式和運作的特點。顯然,它比兩種記憶係統模型更前進一大步。因而這種記憶模型在60年代風行一時,但到70年代,開始受到挑戰。因為多存貯模型也存在一些難以克服的問題:

(1)、它主要解釋短時記憶的規律,對人類具有更為重要意義的長時記憶則研究較少;

(2)、它更易於解釋情景記憶,而不易於說明人對材料的中心意義的語義記憶;

(3)、它隻能適應實驗室記憶實驗的需要,解釋字表學習類的實驗數據,與人的生活中有意義記憶的實際相脫離。

從20世紀70年代以來,加拿大心理學家圖爾文和唐納森把長時記憶又分為兩種:一種是情景記憶(或情節記憶),即對個人親身經曆的、發生在一定時間和地點的事件(情景)的記憶。如在公園裏會見朋友的記憶。另一種是語義記憶,即對各種有組織的知識的記憶,包括字詞、概念、公式、規律等等。如雨天空中傳來巨響,就會記起那是雷聲。雷聲所代表的意義長期存在記憶中,以後每遇類似聲音即可供參考比照,故語義記憶又稱為參照記憶。語義記憶比情景記憶抽象和概括,較少受到幹擾和時空的限製,提取信息也更迅速,往往不需要搜索。但兩者並不是完全分割的,而是相互依賴的。索爾索認為,對長時記憶的這兩種區分為心理學的研究方向和理論發展打下了基礎。從艾賓浩斯以來的一個世紀裏,利用詞表進行的大量記憶實驗,實際上是研究情景記憶,而語義記憶則被忽略了。

近20年來,越來越多的心理學家從對情景記憶的研究轉向了對語義記憶的研究。他們先後建構了兩類語義記憶模型:一類是網絡模型,指一切由結(代表概念的單元)和連線(代表概念間的關係)構成的語義記憶模型。它包括兩種:(1)層次網絡模型,由於柯林斯和奎連先後提出的。該模型認為,人腦對語義的記憶是以網絡形式分層次存貯。所有概念均按著邏輯的上下級關係分成若幹層次,如鳥的下級概念為金絲雀和鴕鳥等,上級概念是動物,各層次的概念依次有連線相通,由此構成一個層次網絡。其中的每一個概念都由其類屬關係和獨特的特征所表征。如金絲雀獨有的、不同於其他鳥的特征“會唱歌”、“黃顏色”,隻貯存於“金絲雀”概念結處。而所有的鳥都具有的共同特征“有翅膀”、“能飛”、“有羽毛”則隻貯存於上一級“鳥”的概念結處。其餘類推。可見,這個模型含有信息提取機製,具有相當的推論能力。(2)激活擴展模型,由柯林斯和洛夫特斯修正層次網絡模型而提出的。它也認為語義記憶是一種巨大的網絡,網絡連接的是概念而不是孤立的詞。兩者不同的是,激活擴展模型能夠解釋語義的距離效果。依據這個模型,在概念與概念之間既有上下級關係結構,同時連線的長短又表現著語義距離的遠近。當一個概念被加工時,在長時記憶存貯的信息中,不僅這個概念被激活起來,該激活作用還沿著網絡的通路向外散播,使得與之有密切關係的其他概念也處於某種程度的激活狀態。如“機動率”是“小汽車”和“卡車”等的上級概念,有連線相通。然而,概念之間有更多的橫向聯係。“小汽車”還與“卡車”、“公共汽車”、“急救車”等機動車有聯係,甚至與“街道”等也有聯係。在這個模型中,會依概念關係的密切度和距離的遠近得到不同程度的激活擴展。這表現人類認知活動的靈恬性、發散性和聯想性的特點。

另一類語義記憶模型是特征模型,即指依據概念的表征、分類和提取構成的語義記憶模型。它包括兩種:(1)特征比較模型,由史密斯等人提出的。它將概念的語義特征分為重要的和次要的兩類。在連續體的一端是對定義非常重要的特征,稱做定義性特征;另一端是次要的特征,稱做描述性特征。例如,對於鳥的概念,“是動物”、“有羽毛”是定義性特征,而“會飛”等則是描述性特性。雖然定義性特征對於定義一個概念是必要的,但描述性特征也具有一定的說明作用。這兩類特征沒有嚴格的劃分界限,人隻能根據經驗對它們做出判斷。(2)集理論模型,是由邁耶等人提出的。概念是以其因素或屬性的集來表征的,所以此類模型又稱為屬性模型。例如,鳥的概念可表征為“物質的客體,有生命的,是動物,有羽毛,有翅膀……”,金絲雀的概念則可表征為“物質的客體,有生命,有羽毛,黃顏色,會唱歌……”。兩個概念隻要有共同的因素,即形成交叉的集或一個集包含另一個集。如果說網絡模型是搜索過程操作的,那麼集理論模型則重視頻率因素和熟悉性,強調比較過程,具有計算性質。總之,語義記憶模型的研究有助於揭示人工智能中理解自然語言的基礎,並對研究人工智能有重要意義。

4心象的研究

心象是現代認知心理學新開發的一個研究領域。19世紀末20世紀初,高爾頓、鐵欽納(見第八章第二節)等人曾對心象的鮮明性、年齡和性別差異以及定量評定有所研究,但在行為主義長期的統治下這一領域的研究已被中斷。70年代以來,有許多研究者從認知心理學的視角出發,著眼於信息的表征,運用新的方法對於心象開展了實驗研究。庫柏和謝帕德做了心理旋轉(或心理移轉)的研究。所謂心理旋轉就是人在頭腦中將某個圖形的映象做平麵或立體轉動的心理運作過程。

心理旋轉這一研究的特點,不是把心象當成靜止的畫麵,而是從動態的角度研究人對心象如何進行加工。研究表明,心象與外部客體有著同構關係,但是心象並不是直接地從結構上來表征外部客體,而是內部表征的功能聯係與外部客體的結構聯係的類似物。所以,兩個物體間的角度差別越大,則被試者完成這種旋轉所需的時間也就越長。這不僅用客觀的方法證明了心象是客觀存在的反映,而且也證明了心理學研究內部心理活動機製的可能性。柯斯林等人對心象進行了心理掃描的實驗研究。他們要求被試者構成一個視覺心象並加以審視,如同用內部眼睛來掃描,以確定其中的客體或其空間特性(如大小、方位、位置等),記錄所需要的時間。這些研究既證實了在心理活動中心理掃描的存在,又證實了心象與現實客體的知覺相似。此外,認知心理學還區分了具體心象(或個別心象,如樂山大佛心象)和概括心象(或一般心象,如金秋的豐收心象)兩種貯存信息的形式,並有說服力地指出了心象在從感知到思維過渡中的重要作用。

5思維的研究

思維(或思考)是認知心理學中一個極為重要的富有成果的研究領域。主要包括概念和問題解決兩大課題。

首先,認知心理學研究了概念形成和概念結構問題。他們認為,概念形成是獲得事物的概括表征,而概念結構則是這種表征的內部組織。20世紀50年代,布魯納提出的假設檢驗說是認知心理學關於概念形成的主要理論。該理論認為,概念形成的過程是對假設進行檢驗的過程。人在概念形成的過程中,對任何一個刺激作出反應之前,總要利用現在和過去獲得的信息所形成的假設庫中的一個或幾個假設,做出反應,進行檢驗,如果是正確的就會繼續使用下去(成功-繼續),否則就會更換假設(失敗-更換),直到獲得正確的假設,即形成某個概念。可見,概念形成過程是一個運用策略檢驗假設的過程,顯示著人的主動性和智慧性。

概念結構是60年代以來認知心理學研究的一個新課題。所謂概念結構,即概念構成的因素及其組合關係。主要有兩種理論:一是特征表說,認為概念是按一定規則組合起來的事物的定義性特征或有關特征。如“鳥”的概念的表征包括“羽毛”、“動物”兩個定義性特征及其關係之“和”。這種看法與共同因素說相關,並吸收了許多語義記憶和人工概念的研究成果。二是原型說,認為概念主要是以原型即它的最佳實例所表征。如在思維活動中涉及“鳥”的概念時,我們常會想到“鴿子”,而不大會想到“企鵝”或者“鴕鳥”。這說明人對概念的理解不僅包含著原型,而且也包含著維量(或向度)。羅希認為,這種概念結構的理論可以解釋全部自然概念,包括我們日常應用的最簡單和最基本的概念。

其次,認知心理學用信息加工觀點集中研究了問題解決(或問題索解)的過程。問題解決是由問題引發並指向其解決的思維活動。它不僅表明人的心理活動的智慧性和創造性,而且在人們的實際生活中占有重要的地位。傳統的聯想主義和完形主義心理學雖然對問題情境的結構和問題解決機製的研究取得了一定成果,但是他們並沒有成功地解釋整個問題解決的過程。而現代認知心理學將人看作是主動的信息加工者,將問題解決看作是對問題空間的搜索,以便從起始狀態達到目標狀態。在解決問題的過程中,思想活動可分為四個步驟:(1)理解問題;(2)訂出獲取答案的計劃;(3)實施計劃;(4)檢驗結果。啟發式和算法式是解決問題的兩種策略和途徑。其中啟發式是主要的,它常用的方法有手段-目的分析、逆向行動和計劃法等。紐厄爾和西蒙根據上述理論編寫電腦程序,成功地模擬了人在解決幾種不同類型問題時的思維過程,如解決密碼算題、邏輯定理證明等,為研究人工智能做出了重要的貢獻。

6言語的研究

言語或語言是現代認知心理學中一個重要的研究領域。人的言語活動既包含著複雜的心理活動,又參與諸如知覺、記憶和思維等許多不同的心理活動。由於行為主義否定意識和內部心理過程,用刺激-反應公式和強化原則來解釋言語活動和兒童言語獲得,因而一直到20世紀50年代心理學並未能有效地開展言語的研究。而現代認知心理學深受喬姆斯基轉換生成語言學理論的影響,把語言看作是一個生成係統,在語言結構、言語理解和言語產生(或言語表達)等方麵取得了重要的研究成果。他們認為,語言是一個複雜的係統,具有層次結構從簡單到複雜依次有語音、字詞、句子和意義等不同層次。其中,表層結構決定了句子的形式,即實際說出句子時單詞之間的表層關係;深層結構決定句子的意義,即單詞之間的邏輯關係。

認知心理學家把言語理解看成是一種構建言語意義的過程。在這個由句子的表層結構到深層結構的一係列相繼的信息加工過程中,利用各種策略(如語義策略、詞序策略和句法策略等),形成兩類言語理解模型。一類是係列模型,即遵循語言、詞、句法和語義順序進行信息加工的模型。該模型認為,言語理解經曆著順序相對固定的一係列加工階段,言語理解是從語音加工開始的,然後到詞彙,再到句法和語義的加工,信息從較低的水平或階段向較高的水平或階段流動。

另一類則是相互作用模型,包括自下而上的加工,又包括自上而下的加工,以及這兩種方向相反的加工過程的相互作用的模型。該模型認為,各種水平的加工以複雜的方式發生相互作用,信息並不總是朝著一個方向流動,而且一些加工水平也是可以重疊的。這兩類模型的根本區別在於,係列模型是一個自下而上的加工模型,而相互作用模型則是自下而上和自上而下兩種加工相互作用的模型。言語理解模型就屬於相互作用模型。通過自下而上的加工,對進入感覺係統的聽覺的或視覺的信息進行分析,抽取特征,識別字母和字詞及其聯係,最後再予以解釋,以達到對一個句子的理解。自上而下加工的方向則相反,它從對話題的一般概念或期望開始,應用有關的知識包括語言知識,來引導對特定的感覺信息、特定的字詞及其句法聯係等進行加工。這兩種方向相反的加工是相互聯係而進行的。

認知心理學家認為,言語產生乃是指人們將自己頭腦中的思想用語言表達出來。言語產生和言語理解相反,它是從句子的深層結構到表層結構的過程。對這一個過程,不同的心理學家區分出數目不同的階段。安德森提出了一個更為簡便的三階段模型:

(1)構造階段,即確定要表達的思想;

(2)轉換階段,即將思想換成言語形式;

(3)執行階段,即將言語信息加工以口頭或書麵形式表達。

二、認知心理學在中國的發展

在60年代初,我國心理學家敏銳地看到了國際上信息加工心理學這一新的學術動向,並在漢字識別與記憶等方麵做了一些試探性的研究。

認知心理學在中國有係統的傳播,是從80年代初才開始的。1983年初,中國心理學會普通心理與實驗心理專業委員會在昆明召開了學術研討會,專門討論認知心理學的問題。同年,他們在上海舉辦心理學講習班,介紹了國外認知心理學的成果。不久,邀請西蒙在北京大學心理學係開設了“人類認知”的係列講座。美國著名認知心理學家弗萊維爾、萊斯尼克和曼德勒等教授相繼來我國講學,介紹了認知心理學在不同領域的研究成果。1983年秋後,張厚粲、王等教授在北京師範大學和北京大學首次為本科生和研究生開設《認知心理學》課程。先後出版了一批譯著,主要有《人類信息加工》、《現代認知心理學》以及《認知心理學》、《認知心理學》等。我國學者也出版了一些教材或專著。如樂國安著的《論現代認知心理學》、陳永明等著的《現代認知心理學》、彭聃齡等著的《認知心理學》王等著的《認知心理學》等。十一年中,在中國大陸12種刊物上發表的認知心理學的文章共834篇。主要研究領域和成果有下述八個方麵:

1、知覺模式識別

80年代初,陳霖提出了視知覺拓撲結構和功能層次的新見解,對“什麼是視覺信息表達的基本單元”進行了新的探索。在國際認知科學界產生了較強烈的反響。王等發現形狀性質能很好地引導視覺搜索,而拓撲性質則可能不然。此外,還研究了框架對直線的長度知覺的影響以及觸覺的超敏度問題。

2、漢字識別

通過漢字結構信息分析發現,對可分隔型的漢字來說,左邊的特征比右邊的重要、上邊的比下邊的重要,而對整體字來說,不同象限的特征在重要性上沒有區別。

許多研究一致肯定了字詞頻度對漢字識別有重要作用,語境也有重要影響。形似、音近、義同的啟動字詞,對目標字詞均有易化作用。近來發現,聲旁讀音一致性可能是影響讀音潛伏期的重要因素。義符也可能作為心理詞典的一條組織原則。

有些學者研究漢字識別腦機製時發現,在噪音背景下識別單個漢字時,左腦認知的準確度比右腦高,而在認知速度(反應時)上左腦不如右腦;對圖片的範疇判斷,大腦右半球具有優勢,而對漢字的範疇判斷,左半球則占優勢;音同材料表現出左半球優勢,而形似材料則表現出右半球優勢:7~10歲兒童對單個漢字、雙字詞及拚音單詞的辨認,都是左半球優勢,11~16歲(除11~12歲組外)兒童和少年,均為兩半球優勢。

3、記憶

喻柏林、荊其誠等研究表明,短時記憶容量和結構基本上符合短時記憶的組塊假說。彭聃齡等人研究發現,語音編碼在回憶性同一判斷中具有重要作用。莫雷指出,短時記憶的編碼方式不限於聲音,它是隨實驗情境而變化的。有些學者還測定了在短時記憶和長時記憶中碼的相加效應,以及漢字和雙字詞的意象值。近年來,朱瀅用漢字為材料探討了詞幹補筆的啟動效應,並研究了加工水平、回想策略和不自覺記憶的關係。

4、思維與問題解決

楊治良的研究表明,漢字假設檢驗模型是研究概念形成的一種好形式,具有直覺性強、時間短、效率高等特點。並指出概念形成是先漸進、後突變,無明顯高原現象。

汪安聖等研究問題解決發現,解題使用了兩類算子,即運算規則和知識性限製條件,解題過程有三種策略加工水平。解題效果依賴於被試者認知係統對問題結構的深層信息的獲得以及先前知識經驗的檢索的相互作用。

5、中文句子與文本理解

鼓聃齡與斯騰曾經合作研究了中美讀者在閱讀中、英文故事時的眼動模式,認為在決定熟練讀者的眼動模式和注視停頓時,認知因素比知覺因素有更重要的作用。張必隱和丹克斯合作研究發現,中、英文閱讀加工有共同之處,但在中文中語義違反比句法違反造成更大的朗讀混亂,而在英文中句法違反比語義違反造成更大的混亂。近年來,有些學者還研究了漢語的語境信息加工對回憶的影響和故事理解的加工機製,以及句子理解的時間模式等。

6、認知的發展

劉靜和、王憲鈿等探討了兒童對數及數學中部分與整體關係的認知發展,提出了這一認知過程是從感覺直觀到邏輯抽象的過渡。劉範、林崇德等研究了兒童數概念的發展。吳天敏、朱曼殊等調查了2~6歲兒童語言發展的一般問題。繆小春、朱曼殊等探討了兒童對人稱代名詞、指示代名詞的理解問題。

7、應用認知

朱祖祥等研究了電腦視覺顯示終端(CRT)的亮度對比、屏麵背景亮度與對比度、不同顏色顯示、背景色和漢字字符點陣尺寸等對視覺功能的影響。王重鳴等探討了企業人事決策的特點與對策、新技術引進的決策的程序特征與評價等。彭聃齡等研究了影響電視新聞、廣告節目收視效果的因素,並建立了一套各種節目質量的評估係統。

8人工智能的研究

李家治、陳永明等發表了“通過電腦理解古漢語的實驗”研究,提出了一個理解古漢語的電腦係統——SUACH係統。陳永明與布雷德紹合作研究了電腦通過樣例學習解二元一次聯立方程問題。有的學者還提出了一個漢語句子分析的電腦模型。

目前中國大陸認知心理學的研究隻是奠定了一個重要的基礎,今後將在中文的信息加工、認知應用、認知發展和人工智能等四個領域進一步開展深入的研究。