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①战争对人的认知提出了更高的要求。
例如,人因没有及时辨认出雷达萤光屏上的信号,而导致敌机的入侵,那么人如何提高这种感知能力?
②战争突出了人的操作技能的研究,为了赢得战争的胜利,不仅需要改进武器和装备,而且需要改善人的操作和技能,这就产生了人——机系统的概念。
③战争对人的决策要求也有了提高。
从报告雷达萤光屏上是否出现信号的过程来看,观察者的决策标准不同,对信号的觉察结果也明显不同。
因此,重视人的认知因素、操作技能、人机系统、决策标准、工作效率等工程心理学问题的研究,都为后来产生的信息加工的认知心理学提出了实际的社会需要。
二战以后,西方进入了“后工业社会”,信息爆炸、技术革命、智力竞争日益显示其重要性。
知识分子尤为重要,因而迫切要求研究人的认知、智力、思维、信息加工的规律,这是现代认知心理学得以产生的最基本的社会原因。
尽管电脑和智能机的出现,突破了人脑的某些生理局限性,但人的内部心理活动比现代技术最复杂的系统还复杂得多。
故进一步了解人的智能奥妙以改善其行动,就成了研究认知心理学的重要动机。
由此可见,现实的社会需要和一些心理学家研究的热情构成认知心理学产生和发展的强大动力。
2.哲学背景
台湾心理学大师张春兴言:
认知心理学是一股融合多元而有共识的复古思潮,它所研究的正是自古以来理性主义与经验主义争论未决的知识来源问题。
认知心理学的历史渊源可追溯到古希腊时代。
在近代欧洲哲学家中,无论是经验论者还是唯理论者,都详细讨论过认知的问题。
19世纪末科学心理学兴起,结构主义偏重经验主义所持知识得自感官经验的主张,只重视认知历程中的感觉与意识的研究,而行为主义则彻底否定一切内在的认知历程的研究价值。
认知心理学不但恢复一切内在认知心理历程的研究,而且也恢复采用理性主义知识得自先天理性的观念解释认知行为。
现代认知心理学的哲学基础是现代科学主义哲学思潮的融合。
而且还包括同邻近新兴科学(现代通讯、现代电脑、信息论)更大的综合。
在研究方法上,现代认知心理学坚持以实证主义为其方法论。
可见,实证主义是现代认知心理学主要的哲学基础。
3.科学技术背景
认知心理学是心理学和邻近学科交叉渗透的产物。
控制论、信息论、电脑科学和语言学的发展是现代认知心理学产生的重要的科学基础。
(1)控制论、信息论对认知心理学的影响
控制论是研究各种系统的控制和调节的一般规律的科学。
是由美国数学家维纳创立。
1948年维纳的书——《控制论》的出版,宣告了控制论的正式成立。
控制论认为,机器系统和生命系统在结构功能上有着相同的基本要素和类似的调节机制,因而均可称之为控制系统。
任何一个控制系统都由4个基本要素构成:
①操纵机构(负责加工、选择和评估信息,并对受控者发出指令)
②受控对象(接受操纵机构指令,执行某种特定的任务)
③直感通道
④反馈通道
控制论的两个基本概念:
①信息——指物质的结构、状态和属性的一种表征,如具有新内容、新知识的消息。
信息是控制的基础。
②反馈——指受控制对象的输出信号以某种方式返传给输入端,以调整某一系统的活动。
如动物和人的神经系统的活动就是通过反馈来调节并保持系统的动态平衡的。
自从50年代以来,工程控制论、生物控制论,社会控制论和人工智能已广泛应用于心理学的研究工作之中,控制论的理论、方法为现代认知心理学提供了一种重要的理论观和科学研究方法。
信息论是应用数理统计和概率方法研究信息加工的一门通讯理论,是由美国数学家申农创建的。
信息论主要研究三方面的内容:
①狭义信息论:
即以编码理论为中心的信息论,例如信息系统模型、信息度量、编码理论。
②广义信息论:
即以电脑为中心的信息加工的基本理论。
例如,图像识别、学习理论、语言、文字及其应用。
③一般信息论:
主要研究通讯问题,如噪声理论、信号预测、信息加工……。
信息论的研究发展很快,广泛应用各领域。
在心理学中,美国心理学家米勒于1949年发表关于行为的统计理论,测量了反应时和信息量的关系;
1951年,在美国哈佛大学第一次召开了心理学中应用信息论的研讨会;
在信息论的启发下,信息加工的认知心理学开始把人看作通讯通道,把人视为接受和加工信息的传送装置,提出人对信息具有系列加工和平行加工的能力;
米勒的研究表明,人的记忆单位不是以比特而是以组块为单位。
如此等等。
可以看出:
信息加工的术语、观点为研究人的认识过程提供了一个横向科学的依据。
(2)电脑科学的影响
电脑是应用电子技术实现自动、高速、准确地进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备。
它包括数字电脑、模拟电脑和混合电脑三种。
电脑的出现是20世纪科学技术最伟大的成就之一,也是人类智力解放道路上的一个重要里程碑,并渗透和影响到人类各个领域。
电脑科学是产生信息加工心理学最重要的外部条件。
为什么这样说呢?
美国著名数学家图灵于30年代提出了数学系统,后被人们称之为“图灵机”,使人们想到人类的认知系统也可以视为符号运用系统。
电脑是物理符号系统、人脑也是物理符号系统,这个观点是50年代美国心理学家、电脑科学、信息加工认知心理学创始人之一纽厄尔和西蒙共同提出的假设,但是,只有在电脑科学直接影响下,才使人们产生了电脑和人脑类比的构想,并提供了用电脑类比和检验人的内部心理活动的新途径。
这就是以信息加工观点研究人的认知过程的重要开端。
所以,没有信息论、控制论和电脑科学,也不会有今天现代认知心理学的产生。
(3)语言学的影响
语言学的新发展是加速现代认知心理学诞生的一个重要条件。
20世纪50年代末,语言学界发生了一场重大的变革,这就是美国语言学家乔姆斯基创立了转换——生成语法理论(转换语法)。
该理论认为,人的语言行为基本上不是学习的,而是天赋的。
即儿童具有一种先天加工语言符号的大脑内在机制。
儿童学习语言,不是学习某个特定的词语和句子,而是运用一系列规则去构成和理解新的句子。
儿童生来就会使用这些转换规则。
乔的理论对信息加工认知心理学产生具有积极的意义。
第一、它抨击了行为主义完全否定遗传在语言获得中的作用。
第二、它扭转了专门研究动物行为并以此推论人的行为规律的偏向。
第三、它提出语言具有新颖性和生成性,支持了现代认知心理学关于人的认知活动具有新颖性和生成性的特点。
心理语言可以说是认知心理学的一个分支。
4.心理学背景(内部原因)
心理学自身的发展是产生信息加工认知心理学的主要的内部原因。
(1)行为主义的失败(危机)及其内部出现的认知派的影响
行为主义心理学由美国的华生创建于1913年,是美国现代心理学主要流派之一,影响西方心理学甚巨。
行为主义的根本特点是排斥意识,主张以行为做为心理学的研究对象。
从20世纪20至50年代,其间40多年统治各国心理学界。
行为主义的形成和发展分为两个时期:
早期行为主义(1913年—1930年)和新行为主义(1930年—1960年)。
早期行为主义所坚持的逻辑实证主义的哲学基础,极端的环境决定论和生物学化的观点,造成了行为主义心理学的困境和危机,且也遭到了众多人的反对。
在行为主义内部出现了认知派,他们强调中介变量主要是认知的作用,要求恢复对认知的客观研究。
其代表人物是托尔曼。
因此,有人称托尔曼为认知心理学的开山鼻祖。
称新行为主义是信息加工心理学的前辈。
当然,行为主义对认知心理学也有影响,如行为主义重视对行为的研究,且有严格的实验方法、操作主义等。
(2)完形心理学(格式塔心理学)对信息加工心理学的影响
格式塔心理学反对把人的心理分为元素来研究,主张心理活动的整体性(即完形)它的名言是“整体多于部分之和”。
主张研究意识,企图揭露心理活动的内部过程,这些观点对认知心理学均有影响,从研究方法上,完形心理学坚持现象学的研究方法,重视直接描述,主张经验与实验相结合……这些均与认知心理学的观点基本一致。
(3)布鲁纳的知觉研究的新运动,对现代认知心理学有重要的影响
二战以后,对知觉的研究改变了以往偏重于影响知觉的客观变量的状况,进一步涉及到需要、心向、动机、价值、情感、经验等对知觉的影响。
如布鲁纳的硬币价值实验,吉布森夫妇的过去经验对知觉的影响,赫尔森的油画实验。
(4)实验心理学对信息加工心理学的影响
①19世纪赫尔姆霍茨提出的反应时研究法,已成为认知心理学广泛采用的方法,并有了新的发展。
②心理学创始人冯特的观点——心理学研究的对象是经验内容,方法是控制条件下的内省与认知心理学观点相近。
当然,认知心理学更加科学、精巧。
③詹姆斯关于两种记忆的提法,已经成为认知心理学的研究基础。
(三)认知心理学的代表人物及其贡献(广义、狭义两方面的代表)
1.纽厄尔
美国心理学和电脑科学家、信息加工认知心理学的创立者之一。
50年代,和西蒙合作提出了物理符号系统假设,,把人脑和电脑都看作是加工符号的物理机构,人脑的活动和电脑的信息加工功能都是符号的操作过程。
由此他们开辟了用电脑模拟人类思维的人工智能新领域,开创了信息加工心理学的新取向。
《人类问题的解决》是这一领域极为重要的著作。
2.西蒙(中国名为司马贺)(1916~)
美国科学家、信息加工心理学和人工智能的开创者之一。
和纽厄尔共创物理符号系统假设,自1958年始,采用电脑模拟的方法,尝试将人类讯息处理时的思维历程写成程式输入电脑,借电脑的运作表现类似人类对信息的记忆,储存、运用及解决问题的能力,并采用出声思维法,将被试想法做为撰写电脑程式的根据。
1972年他的用电脑代替人脑思维的成果被称之为人工智能。
3.米勒(1920~)
20世纪美国心理学家,是以信息处理为基础的认知心理学的先驱,也是因研究短时记忆提出“神秘七加减二”理论而闻名的心理学家。
1960年和布鲁纳联合成立了哈佛大学认知研究中心。
4.皮亚杰(1896~1980)
20世纪瑞士著名心理学家,是认知心理学的先驱,是发生认识论的创始人,是认知发展阶段论的建构者,也是被誉为弗洛伊德之外20世纪百年中贡献最大的心理学家。
他长期研究儿童认知心理发展,费60年心血探讨人类知识来源问题,超越以往在知识来源问题上两派理论(一派是主张人类知识来源于先天观念的理性主义:
另一派是主张知识来自感官经验的经验主义。
)提出个体知识发展是由其自身需要与环境相互作用逐渐获得。
这个理论称为发生认识论。
他还提出了认知结构、同化、顺应等一系列认知术语,并提出了著名的认知发展阶段论(把儿童认知发展分为4个阶段——感觉动作阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段)。
5.布鲁纳(1915~)
20世纪美国心理学家教育家,是认知心理学的先驱,是致力于将心理学原理运用于教育的典型代表,是继杜威以后对美国乃至全世界影响最大的人。
他提出了表象思维发展论(1964年);
他的教学理论将成功的教学定为四大原则——动机原则、结构原则、顺序原则、反馈原则;
他提出了发现学习的概念。
6.乔姆斯基(1928~)
是20世纪美国语言学家,是心理语言学家,也是60年代反对行为主义思想而点燃认知革命战火的先锋。
1954年他出版了《心理语言学:
理论与方法的探讨》一书,宣告了心理语言学的诞生。
他的思想可简述为三:
①人类语言是刺激——与反应之间的联系。
②刺激——反应形成决定于强化。
③复杂语言是由多个的刺激——反应联系串连而成。
乔在心理学上的贡献还表现在他提出了人类语言行为天赋观。
他在1968年出版《语言与心智》一书指出,儿童生而具有语言获得装置,这个装置是人类的遗传机制,其作用在学习使用语言时,根据其不学而能的语言规律,发挥语言的创造性功能,乔把语言结构与认知结构结合研究,有待于认知心理学家进一步研究验证。
7.弗拉维尔(1928~)
20世纪美国心理学家,是发展心理学家,以首创元认知理论而闻名于世。
弗认为,元认知是指主体对自身认知活动的认知,包括元认知知识、元认知体验、元认知监控三方面内容,实际上元认知过程是指导、调节人的认知过程、选择有效认知策略的控制执行过程。
其实质是人对认知(过程)活动的自我意识和自我控制。
8.斯腾伯格(1949~)
20世纪美国心理学家和认知心理学家,是智力三维论的建构者,是“成功智力”理论的提出者。
1985年他出版了《超越智力》一书,在书中提出了由智力的情境五理论、智力的经验五理论和智力的成分五理论建构的智力三元(维、重)理论,超越了传统的智力的单一定义——IQ。
丰富了、扩展了智力研究的领域和范围。
相隔11年后,他又提出了“成功智力”理论(1996年),撰写了《成功智力》一书。
他认为:
所谓成功智力,是“能导致个体以目标为导向而采取相应的行动,用以达成人生中主要目标的智力”。
它包括分析性智力、创造性智力和实践性智力三个关键方面。
(四)认知心理学在中国的发展
20世纪80年代初开始认知心理学在中国有系统的传播。
研究领域包括“知觉模式识别、汉字识别、记忆、思维与问题解决、中文句子与文本理解、认知的发展、应用认知、人工智能的研究。
二、认知心理学研究的对象、内容、方法
(一)研究对象及其特点
1.研究对象就是运用信息加工观点研究认知活动。
(”认知“通常指人怎样获得和应用知识)其研究范围主要包括注意、知觉、心象、记忆、思维和语言等认知历程,以及儿童的认知发展和人工智能。
2.信息加工观点一般原理
(1)何为信息加工观点
就是将人脑与电脑进行类比,把人脑看作是类似于电脑的信息加工系统。
(即称物理符号系统,符号指语言、标记、记号等,是代表、标志或指明外部世界的事物。
符号结构就是语句。
符号和符号结构均可看作是外部事物的内部表征)
信息加工观点就是将电脑作为人的心理模型,企图对人的心理和电脑的操作做出某种统一的解释,发现一般的信息加工原理。
(2)信息加工系统的一般结构
纽厄尔和西蒙在1972年认为,信息加工系统(人和计算机)应由感受器、效应器(反应器)、记忆和处理器四部分组成。
感受器——接受外界信息
效应器——做出反应
记忆——贮存、提取符号结构
处理器(加工器)包括三个因素:
①一组基本信息过程
②短时记忆(STM)
③解说器
如图所示:
以上功能也可概括为输入、输出、贮存、复制、建立符号结构、条件性迁移。
3.认知心理学的特点与实质
(1)认知心理学的特点
①强调已有的知识对认知和行为的决定作用
信息加工认知心理学强调人脑中已有的知识和知识结构对人的行为和当前的认知活动的决定作用。
例如,当人进行知觉活动时,已有的图式(知识单元或心理认知结构)被激活,使人产生内部知觉期望,以指导感官有目的地搜寻和接受外部信息,外部环境信息只有在与图式有关或适合方可进入已有的图式,此时,外部环境信息才有意义。
②强调认知结构和历程的整体性
认知心理学强调对人的认知结构,历程和功能进行整体的综合分析。
一方面要揭示认知历程中各种情境(前后关系、上下文关系)的影响。
例如,人在知觉时,既需要各种感官的活动,又要对信息进行中枢处理,还要顾及不同背景关系,方可达到意义的理解。
③强调产生式系统
70年代初,纽厄尔和西蒙将电脑科学的术语产生式系统引进了认知心理学,用以说明在人解决问题时的程序。
他们认为,人的信息加工是靠产生式系统来实现的。
在一个产生式系统中,一个条件系列产生了一个活动系列,即条件——活动(C——A)。
例如:
“如下雨——就带上雨伞”。
产生式系列突出了认知活动的整体性、内在性、概括性。
(行为主义只重在外部事件)同时也说明可以并应当建立心理过程的计算机模型(程序)。
④强调表征的标志性
表征指信息在心理活动中的表现和记载方式。
表征代表了外部世界存贮在头脑中的信息。
包括有命题表征(指人类认知中一种不带有任何感觉道特点的抽象的意义表征,它是长时记忆最主要的信息表征方式)、类比表征(指一种与被表征的东西有某些类似的信息表征方式,如地图模型。
类比表征在记忆中是以表象来对信息编码的)、程序表征(不可明确表达的表征,如技艺、直觉洞察均难以详细描述)
⑤强调揭示认知历程的内部心理机制
以往的心理学界主要关心的是心理活动的生理机制或神经机制,而现代认知心理学倡导的信息加工观点,高于生理机制水平,立足于心理机制层面来研究信息加工过程。
(即揭示认知过程的内部机制——信息如何输入、表征、编码、贮存、检索和输出)强调行动方案、计划和策略的作用,以便发挥人的主动性和智慧性。
这乃是现代认知心理的实质和核心,也是信息加工心理学最根本的目的和任务。
正如西蒙所言:
认知心理学的目的就是要说明和解释人在完成认知活动时是如何进行信息加工的。
(如人在解决课题时利用了哪些信息,采取了什么样的思维策略等)
(2)认知心理学的实质
认知心理学主张研究认知活动本身的结构和过程,并把这些心理过程看作是信息加工过程。
由上可知,认知心理学的核心是揭示认知过程的内部心理机制,即信息如何获得、贮存、加工和使用。
由于认知心理学强调研究意识和心理机制,被称之为心理学中的“心理主义”。
它的理论是一种理性主义心理学理论。
(二)研究的内容
1.知觉和模式识别的研究
知觉是现代认知心理学的一个重要研究领域。
按照信息加工观点,认为感觉是对信息的觉察,知觉是对感觉信息的组织及其意义的解释。
在这一领域中,认知心理学提出了知觉组织、过去知识经验的作用,两种加工模式(自下而上——指人们在知觉活动时按着由具体到抽象的顺序去加工刺激的物理特征及其内涵意义的过程;
自上而下——指人在从事知觉活动时运用已有的知识和概念按着整体到部分的顺序去加工当前信息的过程。
)和模式识别问题,并构建了模式识别的三种理论——模板匹配、原型匹配和特征分析。
2.注意模型的研究
现代认知心理学把注意视为对信息作用的筛选,它是由感觉登记向知觉分析和由知觉分析向信息贮存转化的重要条件。
60年代以来,认知心理学提出了各种各样的注意信息加工模型。
他们认为,注意属于认知活动,但又不是一种单独发生的过程,它有自己的一套程序。
近年来,认知心理学把注意模型分为两类:
一类是以过滤理论为依据的模型,代表人物是英国的布罗德本特。
1958年提出一种注意选择模型,认为注意犹如一个滤波器,在信息加工过程中对输入信息具有筛选的功能,并分为早期选择模型、中期选择模型、晚期选择模型三种。
另一类是以容量理论为依据的模型。
代表人物是70年代美国的卡恩曼等人。
该理论认为,加工系统的智源有限,不能加工所有的信息,只能有目的有选择地加工一定的信息,其他被忽略的信息则因未得到足够的加工而意义不明确。
由此提出了资源限制模型。
3.记忆信息加工的研究
50年代中期以来,随着认知心理学的兴起,对记忆的研究,改变了传统的艾宾浩斯的方向。
把记忆视为信息编码、贮存和检索过程。
并产生了新的记忆观点:
认为记忆不是单一的东西,不只存在一种长时记忆,而是存在长时记忆和短时记忆两种记忆(沃夫和诺尔曼的两种记忆模型)。
60年代以来又先后发现了不同于长时记忆的另外两种记忆结构(短时记忆和瞬时记忆)。
1968年,阿特金森和希尔林认为记忆结构是固定的,而控制过程是可变的,并把记忆分为感觉记忆、短时记忆和长时记忆三个存贮的子系统,提出了多存贮记忆信息加工模型,更便于说明信息在记忆系统中流动的方式和运作特点。
70年代,加拿大心理学家图尔文和唐纳森又把长时记忆分为情景记忆和语义记忆,近20年来,又先后建构了语义记忆的模型:
网络模型(层次网络模型、激活扩展模型)和特征模型(特征比较模型、集理论模型)。
4.心象(表象)的研究
19世纪末20世纪初,高尔顿、铁钦纳曾对心象的鲜明性、年龄、性别差异及定量评价有所研究,后在行为主义统治下中断。
70年代许多学者从认知心理学的角度,着眼于信息的表征,运用新的方法展开了实验研究。
库柏、谢帕德的心理旋转研究、柯斯林的心理扫描研究。
5.思维的研究
思维的研究在认知心理学中是极为重要并富有成果的研究,主要包括概念和问题解决两大课题。
(1)在概念形成和概念结构上,认知心理学的观点认为,概念形成是获得事物的概括表征,而概念结构则是这种表征的内部组织。
20世纪50年代,布鲁纳提出了概念形成的假设检验说,该理论认为:
概念形成过程是对假设进行检验的过程。
20世纪60年代,关于概念结构的两种理论:
一是特征表说,另一个是原型说。
这两种理论均是探讨概念构成的因素及其组合关系的理论。
(2)在问题解决的研究中,认知心理学集中研究了问题解决的过程。
他们认为问题解决是由问题引发并指向其解决的思维活动。
它不仅表明人的心理活动的智慧性和创造性,而且在人们的实际生活中占有重要的地位。
现代认知心理学将人看作是主动的信息加工者,将问题解决看作是对问题空间的搜索,以便从起始状态达到目标状态。
在解决问题的过程中,把思维活动分为4个步骤:
①理解问题;
②订出获取答案的计划;
③实施计划;
④检验结果。
在解决问题的过程中,人可以运用启发式和算法式两种策略和途径。
其中启发式是主要的,它常用的方法有手段——目的分析、逆向行动和计划法等。
纽厄尔和西蒙根据上述理论编写电脑程序,成功地模拟了人在解决不同类型的问题时的思维过程,如密码数字、逻辑推理等,为研究人工智能作出了重要贡献。
6.言语的研究
人的言语活动既包含复杂的心理活动,又参与诸如知觉、记忆和思维等许多不同的心理活动。
现代认知心理学深受乔姆斯基转换生成语言学理论的影响,把语言看作是一个生成系统,在语言结构、言语理解和言语产生等方面取得了重要研究成果。
在语言结构方面,他们认为:
语言是一个复杂的系统,具有决定句子形成的表层结构和决定句子意义的深层结构。
在言语理解方面,他们认为:
言语理解是一种建言语意义的过程,在表层结构到深层结构的加工过程中,形成了两类言语理解模型:
一类是系列模型(这个模型认为,言语理解是从语音加工开始的,且经历着顺序相对固定的一系列加工阶段,由较低水平向较高水平流动);
另一类是相互作用模型(这个模型认为,自上而下和自下而上的加工以复杂的方式发生相互作用,信息并不是总是朝着一个方向流动,并可以重叠加工,且言语理解模型属于相互作用模型)。
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