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日志

 
 

认知心理学的前沿问题2  

2006-11-09 13:02:07|  分类: 兴趣园地 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1 ACT-R中的知识的组织。ACT-R承认程序性知识和陈述性知识是表象知识的两种完全不同的形式。陈述性知识表象为“组块”,而程序性知识表象为产生式系统。

产生式系统由产生式规则组成,每个产生式规则表述为“如果-那么”的规则(条件-行动)产生式系统由目标来组织,它可有多个相关目标,但在每一时刻至少必须有一个目标处于激活状态。在执行特定的产生式规则的顺序上,执行完一个产生式后,还要进行模式匹配(检验规则记忆的内容及记录问题解决的状况,并把与当前匹地产生式规则应用于仍需完成的部分)配来决定下一个特定的产生式。在科选择的两个产生式规则可应用时,有一个冲突解决系统来解决,执行优先级的产生式。冲突解决程序可以评价产生式规则将最快达到系统目标。“点火”指当产生式规则的部分行为执行后,将产生式称为“点火”。通过“点火”,从模式匹配到传统解决步骤地顺序称之为活动“循环”。

产生式系统表象认知技能,我们很少或没有意识到产生式系统的运作。每个产生式的内容贮存在规则记忆中,并且还意味着产生式系统的内容是陈述性知识。

  2)建构产生式系统的知识来源:一种来源是作业分析(task analysis(Anderson ,1993)的技术。进行作业分析时,询问完成一项作业需要什么知识、行为和行为条件。然后以一个产生式系统的形式编写程序。遵循的原则:如系统是模拟人们的知识,每个产生式规则匹配条件的数量应当合理,不应超过人的工作记忆的加工数量(局限为35个条件);在每个产生式规则中所提及的条件的重复性(可通过简单的观察来评价)。 

  3)陈述记忆中的组块:在工作记忆中贮存的内容,是ACT-R运用不同的表象来描述工作记忆和永久性记忆中的实际内容。这些表象是组块或者工作记忆成分。组块的特点:a)组块可以结合数多刺激,但只有有限数量的刺激能结合到一个组块中(ACT-R认为一个组块可表象34个成分);b)组块成分被认为具有“排列特征“(configural properties);c)组块间科可能具有层次关系:两个独立组块自身可能组成一个高级组块,并且可再结合。

  4)组块的表象:a)字库的“名字”是个没有缩进的词;b)在每个组块的下面有不多于三行来表示组块中的三个特点或成分。C)表象是如何显示出组块间的层次关系。

行动中ACT-R:一个旅行者研究(略)

5ACT-R中的“R”

  ACT-R的争论是人们的认知系统在本质上是“经济的”。认知系统是经济的,因为它试图决定将来要求的类型和强度。运用对应用的估计,认知系统可以尽可能“提供”问题的解决资源。认知系统的合理性在于它成功的预言和满足了将来的需求(评估可能性,考虑时间的次数)

 小结:ACT-R表明认知系统具有组织原则,以符号表象知识。产生式系统是人们解决诸如旅行问题时神经系统的一种准确的符号表象。

33速度-准确性分解技术speed-accuracy decomposition technique):用来判定被试者的反应在多大程度上取决于迅速反应的需要、多大程度上取决于准确反应的需要的技术。

34、预存知识:语义记忆中限制所搜范围的“不是一个”连接的知识。

35、知觉环(perception cycle):Neisser通过把知觉看成连续活动,来试图综合直接的知觉观和建构的知觉观。

36、类-码区分(type-token distinction):语义记忆成分包括概念类别(类)的节点以及表象这些类别的具体样例(码)的节点。

37、交叉搜索

38、偏差效应(bias effect):当给予两个单词,并要求判断哪一个是短暂闪现过的目标词时,人们倾向于选择那个在学习词表上出现过并在目标词闪现前就见过的词。

39分布表象和符号表象之间的差异

40、模式联合者

41、向量编码

42、三层系统

43、线性独立:一集矢量的数学特征。每个矢量的每个项目与所有其他矢量的所有其他项目没有关系。

44、向后-传导算法(back-propagation algorithm):通过在网络上传送一个错误信息(即从产出单元开始)来训练神经网络的一种程序。

45Delta规则:该规则控制神经网络的重力变化。在网络训练过程中,当系统犯大错误时比犯小错误时,重力得到更大的改变。

46、误差球(error bowel):指从数学上界定的空间,显示出在神经网络的重力所需作的校正的性质。

47、知觉机(知觉器 perceptron):是一个简单的神经网络,可对某些任意的输入进行分别。

48XOR问题:该问题指这样一种实际情况:如模式联想器之类的两层神经网络不可能从完全不相关的输入中产出相同的输入。

49、隐藏单元:(hidden units):在神经网络中,隐藏单元指那些介于输入和输出神经元节点之间的神经元节点。

50、实用-推理图式(pragmatic reasoning schemas):基于某种目标和条件组织起来的高度概括、抽象的一组规则。

51、证实偏见

52、中心性

53、相似性:相似性判断曾一度被认为基于特征共享的程度,但相似性似乎不仅仅只是对共同特征的识别。

54、样例理论:根据这一观点,记忆所保持的是单个类别成员,而非是类别的最中心的成员。

55、同构:形式等义,通常用于描述深层结构相同而外表或表层结构不同的问题的关系。

《认知心理学》John B. Best

 

 

 

 认知心理学

1、  信息加工观:走向综合

2、 认知科学

3、 计算建模技术

4、 认知神经心理学

5、 心物同型

6、 认知神经科学:

7、  知觉组织:知觉的定义( Roth,1986):知觉指把来自感觉器官的信息转化成对目标、事件和味道等的过程。

  最基本的知觉过程之一是知觉分割perceptual segregation)。知觉分割指人类能分辨哪些现象应属于一个整体进而把这些信息组织成一个独立目标的能力。格式塔心理学家最早系统地进行了知觉分割和知觉组织的研究,其最基本的知觉原则是完形律:即具有最好、最简单和最稳定特征的结构最有可能被知觉为一个目标。

   格式塔方法:格式塔的其他组织原则大都服从于完形律,包括接近律、相似律、连续律、闭合律等。大多数格式塔知觉原则是对静止二维图形的研究得出的,但也提出了关于知觉的协变律。根据协变律,依某一整体而运动的目标有被知觉为一个整体的倾向。

 格式塔特别强调图形-背景分割figure-ground segregation)在知觉组织中的作用。一个目标或视野的某一部分被知觉为图形,而其余不是注视中心的部分就是背景。这种图形与背景地分割是按着知觉组织原则发生的。根据格式塔原则,图形被知觉为一个清晰的形状或形式,而背景缺少形状。此外,图形常被知觉为突出于背景之前,而且用来区分图形和背景的轮廓也被认为是属于图形的。

  格式塔心理学家试图根据心脑同型观来解释这些知觉原则。按照这种心脑同型观,视觉组织经验与大脑中的某一过程严格对应。当我们观察环境时。他们假定大脑中存在一种电场(electrical field forces),以帮助产生相对稳定的知觉组织经验。

评述:Rock, Palmer(1990)提出的两条新原则同域律(the law of common region-观察者倾向于把属于同一区域或范围的元素知觉为一个整体)、连通律(the law of connectedness-观察者有一种把任何均匀、连通的区域,如点、线或更伸展区域,知觉为一个单元的倾向)。

格式塔主要依赖于内省报告或“注视一个图形并从你自己的角度观看”的方法研究知觉。格式塔心理学家认为,各种知觉整合原则是依据自下而上的方式来进行知觉组织的

8、  盲视

9、  计算理论Marr(1982)提出了关于物体知觉的计算理论。他假设了一系列表征(即描述)提供关于视觉环境的愈加详细的信息。他定义了3种主要表征:

  初级简图primal sketch:这一表征对视觉输入的主要光强度变化进行二维描述,包括关于边缘、轮廓和墨块的信息。

   1

2----- -D 简图:这一表征通过利用由阴影(shading)、纹理(texture)、运动(motion)、双眼

   2

视差(binocular disparity)等提供的信息,对可视表面深度和方位进行描述。象初级简图一样,这一表征也是以观察者为中心的(observer-centered),或者依赖于观察者的观察点viewpoint–dependent.

3-D模型表征: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(观察点不变性 viewpoint invariant)。

1)初级简图:可分为两种类型的初级简图:原始初级简图和完全初级简图。两种简图都是符号特性的。这意味着它们以一组符号来表征图像。原始简图包含关于视觉画面光强变化的信息,而完全初级简图利用这些信息来鉴别物体的数目和基本形状。这种区分的依据部分因为在于光强的变化可因多种因素引起。初级简图是在视网膜像的灰色水平表征的基础上形成的。这种灰色水平表征是以视网膜像上的每一被称为象素集(pixels)的细小区域的光线强度为基础而形成的。从象素集反射的光强度总是连续波动的,因而就会出现灰色水平表征会被这些瞬时波动扭曲的可能性。一个改进的办法就是对邻近象素集的光强度进行平均。

 原始初级简图由4种不同的记号(token)组成:边缘片断(edge segments)、条形(bars)、终点(terminations)和团块(blobs)。每一记号都是基于模糊表征中一种不同的光强度变化模式。

2)、完全初级简图:原始初级简图需要运用各种加工来鉴别其内在地结构或组织。这一机制是必要的,因为原始初级简图所包含的信息是模棱两可的,而且与其他几个内在结构也是兼容的。利用两条基本原则进行知觉组织:外显命名原则(principle of explicit naming)和最少承诺原则(principle of least commitment)。根据第一个原则,给一组元素取一个名字或代号是很有效的。原因是名字或代号可一边又一边地用来描述其他元素组,然后再形成一个更大的组。根据最小承诺原则,不确定性问题只有当有可靠证据表明存在一个恰当地解决办法时才会得到解决。这一原则是有一定效果的,因为加工早期所出现的错误能导致一些错误。

根据外显命名原则,Marr的程序把位置记号(place token)分配到原始简图的细小区域中,位置记号然后以各种方式(部分基于格式塔的组织原则)组合在一起。组合位置记号的实例包括:聚类(clustering)和曲线累加(curvilinear aggregation)。

1                                               1

2----- -D 简图:根据Marr的观点,把原始简图转换为2—— D简图涉及数个阶段。第一阶

2                                                                                                                                                                                             2

段需要建构一个区域地图(range map)。区域地图是关于物体表面的局部点连点深度信息。接着,来自区域地图相关部分的复合信息导致对两个或更多个表面凸凹相同的特性高水平描述。把初级简图转换为2 1/2-D简图需要的信息包括阴影、运动、纹理、形状和双眼视差。

3D模型表征:2 1/2-D简图提供的信息是以观察点为中心的,这意味着一个物体的表征将随着观察角度的变化出现相当明显的变化。而这种变化也将在很大程度上使物体识别复杂化。这就要求包含观察点不变性信息的三维模型表征。

 Marr定义三维模型表征的标准:易加工性(表征建构过程比较容易)、兼容性和独特性(兼容性是指在给定类别中,表征适合于所有其他形状的程度,而独特性是指对物体从所有不同角度的观察都会产生同一个标准表征)、稳定性和灵敏性(稳定性表明一个表征可整合各物体间的相似性,而灵敏性是指它整合物体间的明显不同之处)。

 MarrNishihara提出,用来描述物体的原始单元应是一些具有一根主轴的圆柱体。这些原始单元分层组织,其中高水平单元提供关于物体形状的信息,而低水平单元则提供更具体的信息。物体识别涉及把某一视觉信息构建出来的三维模型表征与贮存于记忆中的某类三维模型表征进行比较的过程。因而又必要对视觉刺激的主轴进行辨认。它们提出凹陷区被首先鉴定出来,最后每一片断被发现。凹陷区的辨认在物体识别重扮演了重要角色。

 第二,不论观察角如何,绝大多数可视物体轴心的组织和长度是能够计算的;第三,关于轴心的信息有助于进行物体识别。

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