《第9章 人的信息處理系統(tǒng)》人因工程教材課件

第九章人的信息處理系統(tǒng)第九章人的信息處理系統(tǒng)1第九章人的信息處理系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是電子計(jì)算機(jī)的飛躍發(fā)展，人在系統(tǒng)中的作用發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)中的操作人員正在逐步地從直接控制人員轉(zhuǎn)變成監(jiān)視人員和決策者。生產(chǎn)過(guò)程中信息在時(shí)間和空間上密集化，對(duì)作業(yè)者勞動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生很大影響，作業(yè)者面臨著大量的信息加工要求，必須保持注意力高度集中，并具有較高的反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。因此,了解人的信息處理系統(tǒng)構(gòu)成，掌握信息處理過(guò)程和特征不僅對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員更好的完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)效率有重要作用，同時(shí)也是腦力負(fù)荷研究的基礎(chǔ)。

第九章人的信息處理系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)2

為了解釋人的認(rèn)知活動(dòng)，認(rèn)知工效學(xué)家將人模擬成一個(gè)與計(jì)算機(jī)類似的信息處理系統(tǒng)。人的信息處理系統(tǒng)的基本組成部分如圖9-1所示。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖9-1人的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型一、人的信息處理系3（一）感覺(jué)系統(tǒng)：人的信息處理的第一個(gè)階段是感覺(jué)。在這一階段，人通過(guò)各種感覺(jué)器官接受外界的信息，然后把這些信息傳遞給中樞信息處理系統(tǒng)。（二）中樞信息處理系統(tǒng)：人的認(rèn)知系統(tǒng)接收從感知系統(tǒng)傳入的經(jīng)過(guò)編碼后的信息，并將這些信息存入本系統(tǒng)的工作記憶中，同時(shí)從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取以前存入的有關(guān)信息和加工規(guī)律，進(jìn)行綜合分析后做出如何反應(yīng)的決策，并將決策信息輸出到運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。（三）反應(yīng)（運(yùn)動(dòng)）系統(tǒng)：它執(zhí)行中樞信息系統(tǒng)發(fā)出的命令，產(chǎn)生人的信息處理系統(tǒng)的輸出。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型一、人的信息處理系4

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

二、信息、信息量與信息傳遞模式（3）信息傳遞模式。人機(jī)系統(tǒng)中，信息在信息源和信宿（信息接收者）之間傳遞過(guò)程通常有三種模式：1）信息源發(fā)出的信息被信宿完全接收。2）信源發(fā)出的信息在傳遞過(guò)程中消耗殆盡。3）從信源發(fā)出的信息雖然有些損耗，信宿收到的信號(hào)也混有某些噪聲成分，但仍有部分信源發(fā)出的信息被有效地傳送到了信宿。（1）信息。信息是能消除事先不能確定的情況的信號(hào)或知識(shí)，它存在于一切事物中，是一種抽象量。

（2）信息量。信息量是人機(jī)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重要參數(shù)。有關(guān)信息量的計(jì)算通常選用對(duì)數(shù)單位進(jìn)行度量。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型二、信息、信息量與信5（一）感覺(jué)器官及其信息接收能力人通過(guò)感覺(jué)器官獲得關(guān)于周圍環(huán)境和自身狀態(tài)的各種信息。感覺(jué)器官中的感受器是接收刺激的專門裝置。感受器按其接受刺激的性質(zhì)可分為視、聽(tīng)、觸、味、膚覺(jué)等多種感受器。其中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué)接受遠(yuǎn)距離的刺激。每一種感受器通常只對(duì)一種能量形式的刺激特別敏感。這種刺激就是該感受器的適宜刺激。人的感覺(jué)和各類感受器的適宜刺激見(jiàn)教材表9-1。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)6（一）感覺(jué)器官及其信息接收能力

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)人的感官除了要求“適宜刺激”信號(hào)的載體外，感官對(duì)信息載體的能量要求也有一定的限度。感官的這種對(duì)信號(hào)刺激能量范圍要求稱為該感官的絕對(duì)感覺(jué)閾限。要保證信息傳遞暢通有效，信號(hào)的能量必須較大幅度地超過(guò)人的絕對(duì)感覺(jué)閾限下限值。教材表9-2為幾種主要感覺(jué)器官的刺激閾限。當(dāng)信號(hào)刺激的能量分布落在絕對(duì)感覺(jué)閾限的上下限之間時(shí)，人不僅可覺(jué)察到信號(hào)的存在，還能覺(jué)察到信號(hào)刺激的能量分布差異。引起差別感覺(jué)的刺激間的最小差別稱為差別感覺(jué)閾限，對(duì)最小差別量的感受能力叫差別感受性。差別感受性與差別感覺(jué)閾限成反比，兩者之比是一個(gè)常數(shù)。這一關(guān)系稱為韋伯定律。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)7（二）知覺(jué)

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)人們通過(guò)感官得到了外部世界的信息，這些信息經(jīng)過(guò)頭腦的加工（綜合與解釋），產(chǎn)生的對(duì)事物整體的認(rèn)識(shí)，就是知覺(jué)。知覺(jué)以感覺(jué)作基礎(chǔ)，是現(xiàn)實(shí)刺激和已儲(chǔ)存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用的結(jié)果，是一種主動(dòng)的和富有選擇性的構(gòu)造過(guò)程。

知覺(jué)作為一種活動(dòng)過(guò)程，包含了互相聯(lián)系的幾種作用：覺(jué)察、分辨和確認(rèn)。在知覺(jué)過(guò)程中，人對(duì)事物的覺(jué)察、分辨和確認(rèn)的閾限值是不一樣的。如果說(shuō)人們覺(jué)察一個(gè)物體比較容易，那么要確認(rèn)這個(gè)物體就要困難得多，需要的加工時(shí)間也較長(zhǎng)。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)8

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

二、感知過(guò)程中的信息存儲(chǔ)（1）感覺(jué)儲(chǔ)存。感覺(jué)儲(chǔ)存又稱感覺(jué)記憶或瞬時(shí)記憶。它是外界輸入刺激后人對(duì)信息加工的第一個(gè)模塊，感覺(jué)記憶的儲(chǔ)存時(shí)間大約為0.25s～2s。（2）感覺(jué)儲(chǔ)存的編碼。感覺(jué)儲(chǔ)存編碼形式主要依賴于信息的物理特征，因而具有鮮明的形象性。（3）感覺(jué)儲(chǔ)存和工作記憶的交互作用。工作記憶是感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段，即輸入信息經(jīng)過(guò)再編碼，使其容量擴(kuò)大。（4）感知映象的衰退和儲(chǔ)存容量。感知記憶(包括視覺(jué)映象和聽(tīng)覺(jué)映象)隨時(shí)間消逝而衰退。實(shí)驗(yàn)研究表明，感知記憶中殘存的信息數(shù)量隨時(shí)間的消逝而遵循指數(shù)曲線規(guī)律迅速下降。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工二、感知過(guò)程中的信息存儲(chǔ)9

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工

人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)刺激是產(chǎn)生知覺(jué)所必需的。人的知覺(jué)過(guò)程所包含的信息加工方式主要體現(xiàn)為自下而上的加工和自上而下的加工兩種方式。

（1）自下而上的加工。指由外部刺激開(kāi)始的加工，通常指先對(duì)較小的知覺(jué)單元進(jìn)行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺(jué)單元，經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)階段的加工而達(dá)到對(duì)感覺(jué)刺激的解釋。（2）自上而下加工。是由有關(guān)知覺(jué)對(duì)象的一般知識(shí)開(kāi)始的加工。由此可以形成期望或?qū)χX(jué)對(duì)象的假設(shè)。一般說(shuō)來(lái)，在人的知覺(jué)活動(dòng)中，非感覺(jué)信息越多，他們所需要的感覺(jué)信息就越少，因而自上而下的加工占優(yōu)勢(shì)；相反，非感覺(jué)信息越少，就需要越多的感覺(jué)信息，因而自下而上的加工占優(yōu)勢(shì)。（一）信息加工方式第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工10

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工模式是指由若干元素或成分按一定關(guān)系形成的某種刺激結(jié)構(gòu)，也可以說(shuō)模式是刺激的組合。模式識(shí)別是人的一種基本的認(rèn)知能力或智能，在人的各種活動(dòng)中都有重要的作用。人的模式識(shí)別可看作一個(gè)典型的知覺(jué)過(guò)程，它依賴于人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。一般說(shuō)來(lái)，模式識(shí)別過(guò)程是感覺(jué)信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)信息進(jìn)行比較，再?zèng)Q定它與哪個(gè)長(zhǎng)時(shí)記憶中的項(xiàng)目有著最佳匹配的過(guò)程。關(guān)于匹配過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方式，有三種主要模型:（1）模板匹配模型。（2）原型匹配模型。（3）特征分析模型。（二）模式識(shí)別第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工11

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工（1）加工周期。知覺(jué)加工器的加工周期時(shí)間與刺激脈沖反應(yīng)的時(shí)間有關(guān)。（2）單位知覺(jué)。如果在一個(gè)知覺(jué)加工器的工作周期里，有多個(gè)相類似的刺激發(fā)生，那么知覺(jué)加工器就會(huì)將它們當(dāng)作一個(gè)刺激單位加以處理。（3）感知加工的速率變化。在人類信息加工器模型中，知覺(jué)加工器的單位加工周期并非一個(gè)固定的常數(shù)。根據(jù)不同的刺激條件，加工周期可在一定范圍內(nèi)變化。（三）信息加工周期、單位知覺(jué)、感知加工的速率變化第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工12

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

四、人的信息傳遞能力

（1）理論能力估計(jì)與人的實(shí)際能力。哈佛大學(xué)的米勒(G．A．Miller)在大量研究和考察的基礎(chǔ)上得出了這樣的結(jié)論：“在最理想的條件下，傳信能力的實(shí)際上限似乎處于25bit/s左右，至今無(wú)人聲稱最高值能達(dá)到40bit/s”。

（2）感知覺(jué)的絕對(duì)辨認(rèn)能力。如教材中表9-3為不同感知覺(jué)的絕對(duì)辨認(rèn)能力。辨認(rèn)能力是指當(dāng)單個(gè)的刺激呈現(xiàn)而不與其他刺激作比較的條件下，感覺(jué)器官所具有的辨認(rèn)能力。（3）信息傳遞率。信息傳輸速率（R）是指人在單位時(shí)間內(nèi)能傳遞的信息量。由于實(shí)驗(yàn)條件的不同，所得的信息傳遞率也不完全一致。一般認(rèn)為，人的通道容量約為7bit左右，即人每秒最大可傳遞7bit左右的信息量。實(shí)際上，人的信息傳遞率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于7bit，這是因?yàn)樽饔糜谌说母泄俚耐饨绱碳ね际嵌嗑S度的。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工四、人的信息傳遞能力13

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（一）注意的基本概念

注意是心理活動(dòng)或意識(shí)對(duì)一定對(duì)象的指向與集中。注意的指向性是指人在某一瞬間，他的心理活動(dòng)或意識(shí)選擇了某個(gè)對(duì)象，而忽略了另一些對(duì)象。當(dāng)心理活動(dòng)或意識(shí)指向某個(gè)對(duì)象的時(shí)候，它們會(huì)在這個(gè)對(duì)象上集中起來(lái)，即全神貫注起來(lái)，這就是注意的集中性。(二)注意的功能（1）注意的選擇功能。（2）注意的保持功能。（3）注意的調(diào)節(jié)及監(jiān)督功能。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（一）注意的基14

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（三）注意的種類根據(jù)引起注意和維持注意有無(wú)目的及是否需要付出意志努力，注意可分為無(wú)意注意、有意注意和有意后注意。（1）無(wú)意注意。無(wú)意注意是指事先沒(méi)有目的、也不需要意志努力的注意。

(2)有意注意。有意注意是指有預(yù)定目的、需要一定意志努力的注意。

(3)有意后注意。有意后注意是注意的一種特殊形式。從特征上講，它同時(shí)具有無(wú)意注意和有意注意的某些特征。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（三）注意的種15

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（四）注意的特性(1)注意的廣度。注意廣度是指在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)能知覺(jué)的注意對(duì)象的數(shù)目。

（2）注意的選擇性。注意的選擇性是個(gè)體在同時(shí)呈現(xiàn)的兩種或兩種以上的刺激中選擇一種進(jìn)行注意，而忽略另外的刺激。

（3）注意的持續(xù)性。注意持續(xù)性是指注意在一定時(shí)間內(nèi)保持在某個(gè)認(rèn)識(shí)的客體或活動(dòng)上，也叫注意的穩(wěn)定性。

（4）注意的分配。注意的分配性是個(gè)體在同一時(shí)間對(duì)兩種或兩種以上的刺激進(jìn)行注意，或?qū)⒆⒁夥峙涞讲煌幕顒?dòng)中。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（四）注意的特性16

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（1）過(guò)濾器理論。神經(jīng)系統(tǒng)在加工信息的容量方面是有限度的，不可能對(duì)所有的感覺(jué)刺激進(jìn)行加工。當(dāng)信息通過(guò)各種感覺(jué)通道進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，要先經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)濾機(jī)制。只有一部分信息可以通過(guò)這個(gè)機(jī)制，并接受進(jìn)一步的加工；而其他的信息就被阻斷在它的外面，而完全喪失了。（2）衰減理論?；谌粘Ｉ钣^察和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，特瑞斯曼(Treisman，1964)提出了衰減理論。衰減理論主張，當(dāng)信息通過(guò)過(guò)濾裝置時(shí)，不被注意或非追隨的信息只是在強(qiáng)度上減弱了，而不是完全消失。（五）注意的認(rèn)知理論第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意1.注意的選擇功17

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（五）注意的認(rèn)知理論（3）后期選擇理論。這種理論認(rèn)為，所有進(jìn)來(lái)的信息都被加工。當(dāng)信息達(dá)到工作記憶時(shí)，開(kāi)始選擇獲得進(jìn)一步加工的信息。因?yàn)檫M(jìn)一步加工的選擇是在工作記憶中進(jìn)行的，即對(duì)信息的選擇發(fā)生在加工后期的反應(yīng)階段。

（4）多階段選擇理論。過(guò)濾器理論、衰減理論及后期選擇理論都假設(shè)，注意的選擇過(guò)程發(fā)生在信息加工的某個(gè)特定階段上。約翰斯頓等人(Johnston&Heinz，1978)提出了一個(gè)較靈活的模型，認(rèn)為選擇過(guò)程在不同的加工階段上都有可能發(fā)生。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意1.注意的選擇功18

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

圖9-2三種理論的比較示意圖第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工圖9-2三種理論的比較19

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認(rèn)知資源分配（五）注意的認(rèn)知理論（1）認(rèn)知資源理論。該理論認(rèn)為，與其把注意看成一個(gè)容量有限的加工通道，不如看作一組對(duì)刺激進(jìn)行歸類和識(shí)別的認(rèn)知資源或認(rèn)知能力。圖9-3描述了注意的能量模型。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意2.注意與認(rèn)知資20

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工21

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認(rèn)知資源分配（五）注意的認(rèn)知理論（2）雙加工理論。該理論認(rèn)為，人類的認(rèn)知加工有兩類：自動(dòng)化加工和受意識(shí)控制的加工。其中自動(dòng)化加工不受認(rèn)知資源的限制，不需要注意，是自動(dòng)進(jìn)行的。這些加工過(guò)程由適當(dāng)?shù)拇碳ひl(fā)，發(fā)生比較快，也不影響其他的加工過(guò)程。在形成之后，其加工過(guò)程比較難改變。而意識(shí)控制的加工受認(rèn)知資源的限制，需要注意的參與，可以隨環(huán)境的變化而不斷進(jìn)行調(diào)整。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意2.注意與認(rèn)知資22

人在執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的時(shí)候，認(rèn)知系統(tǒng)的功能是把感知系統(tǒng)輸入信息與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)合適的輸出行為連接起來(lái)。然而人類面臨的系統(tǒng)任務(wù)是困難或復(fù)雜的，往往要涉及學(xué)習(xí)、記憶提取、問(wèn)題解決等過(guò)程，因而認(rèn)知系統(tǒng)的加工器活動(dòng)也比其他系統(tǒng)的加工器活動(dòng)更為復(fù)雜。第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工人在執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的時(shí)候，認(rèn)知系統(tǒng)的功能是把感23

認(rèn)知系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存有兩種方式：一種是為當(dāng)前信息加工的需要而短時(shí)儲(chǔ)存信息，一般稱為工作記憶；另一種是為以后信息加工的需要而儲(chǔ)存信息，即所謂的長(zhǎng)時(shí)記憶。（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存1.工作記憶的含義及特點(diǎn)工作記憶也叫短時(shí)記憶和操作記憶，是感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段。工作記憶有以下特點(diǎn)：(1)信息保持時(shí)間很短。(2)記憶容量小。(3)對(duì)中斷的高度敏感。(4)短時(shí)記憶中的信息可被意識(shí)。第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的24（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存2.工作記憶的編碼及影響因素聽(tīng)覺(jué)編碼和視覺(jué)編碼是工作記憶的主要編碼方式。研究表明，工作記憶的編碼通常是以聽(tīng)覺(jué)的聲音符號(hào)方式進(jìn)行的，但在工作記憶的最初階段存在視覺(jué)形式編碼，之后逐漸向聽(tīng)覺(jué)形式過(guò)渡。

工作記憶編碼效果的影響因素：（1）覺(jué)醒水平；（2）工作記憶的組塊；（3）認(rèn)知加工深度。（一）工作記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞25（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存3.工作記憶信息的存儲(chǔ)和遺忘（1）復(fù)述。復(fù)述是工作記憶信息存儲(chǔ)的有效方法。復(fù)述又分為兩種：一種是機(jī)械復(fù)述或保持性復(fù)述，將工作記憶中的信息不斷地簡(jiǎn)單重復(fù)；另一種是精細(xì)復(fù)述，將工作記憶中的信息進(jìn)行分析，使之與已有的經(jīng)驗(yàn)建立起聯(lián)系。（2）遺忘。記憶的內(nèi)容不能保持或者提取時(shí)有困難就是遺忘。工作記憶的容量有限，儲(chǔ)存時(shí)間也很短。在沒(méi)有復(fù)述的情況下，工作記憶可保持15～30s。圖9-3為阻止復(fù)述后工作記憶遺忘速率。

（一）工作記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞26第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工圖9-3阻止復(fù)述后工作記憶遺忘速率第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工圖9-3阻止復(fù)述后工作27a）肯定判斷和否定判斷的反應(yīng)時(shí)間b）項(xiàng)目長(zhǎng)度與反應(yīng)時(shí)關(guān)系（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存

4.工作記憶的信息提取工作記憶中信息提取方式為完全系列掃描，即對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行完全的檢索，然后做出判斷。在這種提取方式下，肯定判斷和否定判斷都要對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行搜索，因此它們應(yīng)該具有同樣的反應(yīng)時(shí)間(圖9-4a)。另外，反應(yīng)時(shí)間是項(xiàng)目長(zhǎng)度的函數(shù)，圖9-4b是實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果。a）肯定判斷和否定判斷的反應(yīng)時(shí)間b）項(xiàng)目長(zhǎng)度與反應(yīng)時(shí)關(guān)系28（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存1.長(zhǎng)時(shí)記憶的含義和編碼（1）長(zhǎng)時(shí)記憶是指存儲(chǔ)時(shí)間在一分鐘以上、數(shù)月、數(shù)年乃至終身不忘的信息。（2）長(zhǎng)時(shí)記憶的編碼就是把新的信息納入已有的知識(shí)框架內(nèi)，或把一些分散的信息單元組合成一個(gè)新的知識(shí)框架。

長(zhǎng)時(shí)記憶的編碼形式主要有以下三種：a.語(yǔ)義類型編碼b.語(yǔ)言特點(diǎn)編碼c.主觀組織（3）長(zhǎng)時(shí)記憶編碼的主要影響因素：編碼時(shí)的意識(shí)狀態(tài)和加工深度。研究表明，有意編碼的效果明顯優(yōu)于自動(dòng)編碼的效果；加工深度不同，記憶效果也是不同的。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞29（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存2.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息儲(chǔ)存長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的存儲(chǔ)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。從量的方面，存儲(chǔ)信息的數(shù)量隨時(shí)間的遷移而逐漸下降；從質(zhì)的方面，存儲(chǔ)的信息會(huì)出現(xiàn)不同形式的變化。3.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息提取：再認(rèn)和回憶（1）再認(rèn)是指人們對(duì)感知過(guò)、思考過(guò)或體驗(yàn)過(guò)的事物，當(dāng)它再度呈現(xiàn)時(shí)，仍能認(rèn)識(shí)的心理過(guò)程。圖9-5為時(shí)間間隔對(duì)再認(rèn)的影響，從圖中可以看到，從學(xué)習(xí)到再認(rèn)的間隔時(shí)間越長(zhǎng)，效果越差。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞30（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存3.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息提取：再認(rèn)和回憶（2）

回憶是人們過(guò)去經(jīng)歷過(guò)的事物以形象或概念的形式在頭腦中重新出現(xiàn)的過(guò)程?；貞浲ǔＲ月?lián)想為基礎(chǔ)。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞31（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存4.長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的遺忘（1）人的遺忘過(guò)程。19世紀(jì)末，德國(guó)心理學(xué)家艾賓浩斯采用自然科學(xué)的方法對(duì)記憶進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得出了人的遺忘發(fā)展進(jìn)程規(guī)律。他還將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果繪成曲線，這就是著名的艾賓浩斯遺忘曲線(圖9-6)。圖9-6艾賓浩斯遺忘曲線（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞32（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存4.長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的遺忘

（2）遺忘原因?qū)嶒?yàn)表明，干擾理論是解釋遺忘原因的重要理論。干擾理論認(rèn)為，遺忘是因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)和回憶之間受到其他刺激的干擾所致。一旦干擾被排除，記憶就能恢復(fù)，而記憶痕跡并未發(fā)生變化。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞33（一）思維過(guò)程

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

思維是借助語(yǔ)言、表象或動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的、對(duì)客觀事物概括的和見(jiàn)解的認(rèn)識(shí)，是認(rèn)識(shí)的高級(jí)形式。具體包括以下過(guò)程：1.分析與綜合。分析是指在頭腦中把事物的整體分解為各個(gè)部分或各個(gè)屬性。綜合是在頭腦中把事物的各個(gè)部分、各個(gè)特征、各種屬性結(jié)合起來(lái)，了解它們之間的聯(lián)系，形成一個(gè)整體。2.比較。比較是把各種事物和現(xiàn)象加以對(duì)比，確定它們的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)及其關(guān)系。比較是以分析為前提的，只有在思想上把不同對(duì)象的部分特征區(qū)別開(kāi)來(lái)，才能進(jìn)行比較。3.抽象與概括。抽象是在思想上抽出各種事物與現(xiàn)象的共同的特征和屬性，舍棄其個(gè)別特征和屬性的過(guò)程。（一）思維過(guò)程第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思34（二）推理

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

推理是指從具體事物歸納出一般規(guī)律，或者根據(jù)一般原理推出新結(jié)論的思維活動(dòng)。前者叫歸納推理，后者叫演繹推理。演繹推理包括以下幾種方式：1.三階段推理。它是由兩個(gè)假定真實(shí)的前提，和一個(gè)可能符合，也可能不符合這兩個(gè)前提的結(jié)論所組成。2.線性推理。線性推理又稱關(guān)系推理，在這種推理中，所給予的兩個(gè)前提說(shuō)明了三個(gè)邏輯項(xiàng)之間的可傳遞性的關(guān)系。

3.條件推理。條件推理是指人們利用條件性命題進(jìn)行的推理。它發(fā)生在當(dāng)給出所謂的條件語(yǔ)句---決定在滿足特定條件時(shí)將出現(xiàn)何種結(jié)果的規(guī)則，并要求推理者根據(jù)前面給出的信息對(duì)結(jié)論的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候。（二）推理第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思維與35（三）問(wèn)題解決

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

1.問(wèn)題解決的含義及腦機(jī)制（1）問(wèn)題解決是由一定的情景引起的，按照一定的目標(biāo)，應(yīng)用各種認(rèn)知活動(dòng)、技能等，經(jīng)過(guò)一系列的思維操作，使問(wèn)題得以解決的過(guò)程。（2）由大腦皮層其它部位加工過(guò)的信息，都要傳遞到額葉進(jìn)行更復(fù)雜的加工、綜合，編制成行為的程序，進(jìn)而調(diào)節(jié)和控制人們的行為和心理過(guò)程，同時(shí)還要將行為的結(jié)果與最初的目的進(jìn)行對(duì)照，以保證活動(dòng)的完成。

2.問(wèn)題解決中的策略（1）算法。算法策略就是在問(wèn)題空間中隨機(jī)搜索所有可能的解決問(wèn)題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問(wèn)題。（2）啟發(fā)法。啟發(fā)法是人根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)，在問(wèn)題空間內(nèi)進(jìn)行較少的搜索，以達(dá)到問(wèn)題解決的一種方法。常用的啟發(fā)性策略：1）手段一目的分析。2）逆向搜索。3）爬山法。（三）問(wèn)題解決第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思36

1.大腦信息處理能力的界限

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（1）大腦皮質(zhì)對(duì)連續(xù)接受的各種信息不可能全部確切地給以處理，其能力具有一定的限度。把從感覺(jué)器官得到的信息，在大腦皮質(zhì)進(jìn)行判斷，決定采取什么樣的行動(dòng)時(shí)，人不可能同時(shí)處理兩種以上的信息。

（2）在處理各種信息過(guò)程中，當(dāng)時(shí)間十分充裕時(shí)，人們可以正確地進(jìn)行處理；當(dāng)信息時(shí)間短觸信息又錯(cuò)綜復(fù)雜時(shí)，就不能很好地處理，將出現(xiàn)以下各種情況：①漏掉了未處理的信息。②作了錯(cuò)誤的處理。③處理延遲。④信息內(nèi)容處理不全。⑤信息處理的質(zhì)量降低。⑥使用了規(guī)定以外的處理方法。⑦放棄處理。1.大腦信息處理能力的界限第三37

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

影響信息處理能力的內(nèi)部因素主要有：覺(jué)醒水平，動(dòng)力，學(xué)習(xí)(練習(xí))和疲勞。（1）人的喚醒水平。喚醒水平指人的總體生理激活程度。它對(duì)工作效率有很大影響。在適宜的范圍內(nèi)，喚醒能維持大腦的興奮性，有利于注意的保持和集中。但是超出此范圍過(guò)分激活，人將處于十分緊張狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效行為。（2）工作任務(wù)因素。認(rèn)知加工器的加工周期通常為10次/s左右，每次約70(25～170)ms。認(rèn)知加工器的加工周期變動(dòng)性較大，不同的加工任務(wù)，其加工周期時(shí)間可在很大范圍內(nèi)波動(dòng)。教材表9-5為不同認(rèn)知系統(tǒng)的加工速度。2.內(nèi)部因素第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響38

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（3）學(xué)習(xí)。從學(xué)習(xí)曲線規(guī)律可知，如果反復(fù)的練習(xí)同種作業(yè)，隨著練習(xí)次數(shù)的增加，工作質(zhì)量和效率都將在一定程度上有所改善。并能減輕人的疲勞。（4）疲勞。對(duì)信息處理過(guò)程來(lái)說(shuō)，疲勞將帶來(lái)與學(xué)習(xí)相反的效果。在疲勞使信息處理能力降低的狀態(tài)下，就會(huì)發(fā)生不能很好地處理刺激的反應(yīng)模式。

（5）動(dòng)力。人因具有動(dòng)機(jī)才能對(duì)所給的刺激產(chǎn)生一定的行動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為動(dòng)力。人對(duì)作業(yè)形成動(dòng)力是人處理信息時(shí)的基礎(chǔ)條件之一，特別是在重新學(xué)習(xí)掌握信息處理方法時(shí)，動(dòng)力具有更加重要的作用。2.內(nèi)部因素第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響393.外部條件第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

大腦依據(jù)記憶而積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定如何處理新接受的信息和進(jìn)行什么樣的行動(dòng)。信息處理過(guò)程與處理信息者的知識(shí)、技能等個(gè)人的因素有很大關(guān)系。但同時(shí)作業(yè)時(shí)間、時(shí)機(jī)以及作業(yè)條件等也有影響。例如，作業(yè)環(huán)境對(duì)作業(yè)者的生理和心理有直接和間接影響。在這些因素的影響下，信息的處理能力或者是增大或者是減少。3.外部條件第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信40第四節(jié)

人的信息輸出操作者在接收來(lái)自系統(tǒng)的信息并對(duì)其進(jìn)行中樞加工以后，便根據(jù)加工的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)做出反應(yīng)。這后一個(gè)過(guò)程即稱為操作者的信息輸出。信息輸出是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制并使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要環(huán)節(jié)。例如，汽車駕駛員為避免撞上前方突然出現(xiàn)的行人而剎住汽車，飛行員將瞄準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)欲攻擊的目標(biāo)，等等。此類行為都是信息輸出的表現(xiàn)。信息輸出的實(shí)際形式是多種多樣的。各類信息輸出的質(zhì)量取決于反應(yīng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和準(zhǔn)確性等因素。本節(jié)主要介紹人的信息輸出的形式、反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。第四節(jié)人的信息輸出操作者在接收41第四節(jié)

人的信息輸出在實(shí)際情境中，操作者的信息輸出形式多種多樣。信息輸出最重要的方式是運(yùn)動(dòng)輸出。根據(jù)操作活動(dòng)的形式，人體操作活動(dòng)可分為以下六種：（1）定位運(yùn)動(dòng)（2）重復(fù)運(yùn)動(dòng)（3）連續(xù)運(yùn)動(dòng)（4）操作運(yùn)動(dòng)（5）序列運(yùn)動(dòng)（6）靜態(tài)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)上述各種運(yùn)動(dòng)形式，經(jīng)常按一定的關(guān)系年并行或連續(xù)出現(xiàn)，例如，靜態(tài)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)與其他各種運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在；連續(xù)運(yùn)動(dòng)與操作運(yùn)動(dòng)穿插進(jìn)行，重復(fù)運(yùn)動(dòng)往往在序列運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)等。一、信息輸出形式第四節(jié)人的信息輸出在實(shí)際情境42第四節(jié)

人的信息輸出（一）反映時(shí)的概念一般將外界刺激出現(xiàn)到操作者根據(jù)刺激信息完成反應(yīng)之間的時(shí)間間隔稱為反應(yīng)時(shí)。反應(yīng)時(shí)又稱反應(yīng)潛伏期，反應(yīng)不能在給予刺激的同時(shí)立即發(fā)生，而是有一個(gè)反應(yīng)過(guò)程。

反應(yīng)過(guò)程包括刺激使感覺(jué)器官產(chǎn)生活動(dòng)，經(jīng)由神經(jīng)傳遞至大腦，經(jīng)過(guò)加工處理，再?gòu)拇竽X傳給肌肉，肌肉收縮后作用于外界的某種客體。

二、反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)速度第四節(jié)人的信息輸出（一）反映時(shí)的概念二、反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)43第四節(jié)

人的信息輸出（二）簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)與選擇反應(yīng)時(shí)間1.簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)。如果呈現(xiàn)的刺激只有一個(gè)，被試只在刺激出現(xiàn)時(shí)做出特定的反應(yīng)，這時(shí)獲得的反應(yīng)時(shí)間稱為簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)。

2.選擇反應(yīng)時(shí)。有多種不同的刺激信號(hào)，刺激與反應(yīng)之間表現(xiàn)為一一對(duì)應(yīng)的前提下，呈現(xiàn)不同刺激時(shí)，要求做出不同的反應(yīng)，這時(shí)獲得的反應(yīng)時(shí)稱為選擇反應(yīng)時(shí)。

二、反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)速度第四節(jié)人的信息輸出（二）簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)與選擇反應(yīng)時(shí)間二、44第四節(jié)

人的信息輸出（三）各種感覺(jué)通道的反應(yīng)時(shí)不同的感覺(jué)通道受刺激的反應(yīng)時(shí)明顯不同。各種感覺(jué)通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)見(jiàn)表9-6。

二、反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)速度表9-6各種感覺(jué)通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)感覺(jué)通道反應(yīng)時(shí)/ms感覺(jué)通道反應(yīng)時(shí)/ms觸覺(jué)

117～182溫覺(jué)180～240聽(tīng)覺(jué)120～182

嗅覺(jué)210～390視覺(jué)

150～225痛覺(jué)400～1000

冷覺(jué)

150～230

味覺(jué)308～1082

第四節(jié)人的信息輸出（三）各種感覺(jué)通道的反應(yīng)時(shí)二、反應(yīng)45第四節(jié)

人的信息輸出（四）影響反應(yīng)時(shí)的因素1.刺激信號(hào)性質(zhì)的影響：1)刺激的強(qiáng)度。2)刺激的空間特性。3)刺激的持續(xù)時(shí)間。4)刺激的清晰度。2.人的機(jī)體狀態(tài)的影響：1)機(jī)體對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)狀態(tài)。2)精神準(zhǔn)備程度。3)年齡因素。

二、反應(yīng)時(shí)與運(yùn)動(dòng)速度（五）影響選擇反應(yīng)時(shí)的因素影響選擇反應(yīng)時(shí)的因素，除上述討論的各種因素外，還有如下一些因素有特別重要意義。(1)刺激物數(shù)量的影響。(2)刺激物間差別的影響。(3)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)短的影響。(4)信號(hào)間隔與發(fā)生頻度的影響。第四節(jié)人的信息輸出（四）影響反應(yīng)時(shí)的因素二、反應(yīng)時(shí)46第四節(jié)

人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1.定位速度（1）早期進(jìn)行的研究表明，定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間依賴于運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)精度兩個(gè)因素。（2）關(guān)于定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，施密特克(H．Schmidtke)對(duì)此做了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)教材圖9-8。（3）定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間與空間介質(zhì)有關(guān)。（4）定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間還受操作者年齡的影響。（5）1964年費(fèi)茲的進(jìn)一步研究結(jié)果表明，定位運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相互獨(dú)立的。

（一）運(yùn)動(dòng)速度第四節(jié)人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間（一）運(yùn)動(dòng)速度47第四節(jié)

人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間

2.重復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度許多操作都包含一組效應(yīng)器(如手指)的重復(fù)運(yùn)動(dòng)，例如打字、鍵盤輸入、手書(shū)寫等。各效應(yīng)器的重復(fù)運(yùn)動(dòng)速度大小，對(duì)諸如打字等操作的速度有明顯影響。（1）手指敲擊速度。教材中表9-14列出了被試在15s內(nèi)各手指的最大敲擊速度。（2）不同效應(yīng)器的敲擊速度。教材表9-15列出了25～45歲被試不同效應(yīng)器的平均敲擊速度。（3）不同效應(yīng)器的重復(fù)運(yùn)動(dòng)速度之間的相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，各效應(yīng)器的重復(fù)敲擊速度之間存在很高的相關(guān)(見(jiàn)教材表9-16)。（一）運(yùn)動(dòng)速度第四節(jié)人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間（一）運(yùn)動(dòng)速度48第四節(jié)

人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1.盲目定位運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度。盲目定位運(yùn)動(dòng)主要借助于對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的記憶及動(dòng)覺(jué)反饋來(lái)完成。費(fèi)茲對(duì)盲目定位運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性進(jìn)行過(guò)研究。如圖9-9所示：（二）操作運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度圖9-9盲目定位運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度a)研究情境b)研究結(jié)果第四節(jié)人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間（二）操作運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確49第四節(jié)

人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1.連續(xù)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度。連續(xù)運(yùn)動(dòng)是在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中要求準(zhǔn)確控制的運(yùn)動(dòng)，但是，由于手臂的顫動(dòng)，往往使運(yùn)動(dòng)偏離設(shè)計(jì)的軌跡，從而導(dǎo)致操作運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度下降。操作運(yùn)動(dòng)的速度和準(zhǔn)確度之間的關(guān)系，可用如圖9-10所示的速度、準(zhǔn)確度操作特性曲線表示。（二）操作運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度第四節(jié)人的信息輸出三、運(yùn)動(dòng)時(shí)間（二）操作運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確50第四節(jié)

人的信息輸出四、反應(yīng)時(shí)的應(yīng)用示例

1.對(duì)產(chǎn)品和設(shè)備的檢查作業(yè)，可以采用物理的或化學(xué)的測(cè)定方法，但是目前還特別重視感官檢查。

2.在工業(yè)及其他許多領(lǐng)域，大量存在著需要集中注意力監(jiān)視信號(hào)的作業(yè)。如監(jiān)視雷達(dá)上的飛機(jī)蹤跡，發(fā)現(xiàn)機(jī)器上的異常值，確認(rèn)車輛運(yùn)行中的信號(hào)等。3.作業(yè)人員從事的任何作業(yè)過(guò)程，都包括在特定條件下不斷獲取信息、識(shí)別加工信息及動(dòng)作反應(yīng)等活動(dòng)。第四節(jié)人的信息輸出四、反應(yīng)時(shí)的應(yīng)用示例51第四節(jié)

人的信息輸出四、反應(yīng)時(shí)的應(yīng)用示例

4.隨著技術(shù)的復(fù)雜化，作業(yè)分工越來(lái)越細(xì)，特殊工種也越來(lái)越多。重視選拔和訓(xùn)練適應(yīng)特殊工種需要的合格人員，才能保證工作的質(zhì)量、安全和效率。

5.人機(jī)系統(tǒng)的安全、高效，取決于機(jī)器設(shè)備同操作人員的特性相適應(yīng)的程度。應(yīng)把反應(yīng)時(shí)作為選擇、設(shè)計(jì)或管理機(jī)器設(shè)備系統(tǒng)必須考慮的因素之一，利用反應(yīng)時(shí)及其影響因素的原理，分析評(píng)價(jià)人機(jī)界面中的顯示器和控制器，為優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。第四節(jié)人的信息輸出四、反應(yīng)時(shí)的應(yīng)用示例52謝謝！謝謝！53第九章人的信息處理系統(tǒng)第九章人的信息處理系統(tǒng)54第九章人的信息處理系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是電子計(jì)算機(jī)的飛躍發(fā)展，人在系統(tǒng)中的作用發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)中的操作人員正在逐步地從直接控制人員轉(zhuǎn)變成監(jiān)視人員和決策者。生產(chǎn)過(guò)程中信息在時(shí)間和空間上密集化，對(duì)作業(yè)者勞動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生很大影響，作業(yè)者面臨著大量的信息加工要求，必須保持注意力高度集中，并具有較高的反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。因此,了解人的信息處理系統(tǒng)構(gòu)成，掌握信息處理過(guò)程和特征不僅對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員更好的完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)效率有重要作用，同時(shí)也是腦力負(fù)荷研究的基礎(chǔ)。

第九章人的信息處理系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)55

為了解釋人的認(rèn)知活動(dòng)，認(rèn)知工效學(xué)家將人模擬成一個(gè)與計(jì)算機(jī)類似的信息處理系統(tǒng)。人的信息處理系統(tǒng)的基本組成部分如圖9-1所示。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖9-1人的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型一、人的信息處理系56（一）感覺(jué)系統(tǒng)：人的信息處理的第一個(gè)階段是感覺(jué)。在這一階段，人通過(guò)各種感覺(jué)器官接受外界的信息，然后把這些信息傳遞給中樞信息處理系統(tǒng)。（二）中樞信息處理系統(tǒng)：人的認(rèn)知系統(tǒng)接收從感知系統(tǒng)傳入的經(jīng)過(guò)編碼后的信息，并將這些信息存入本系統(tǒng)的工作記憶中，同時(shí)從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取以前存入的有關(guān)信息和加工規(guī)律，進(jìn)行綜合分析后做出如何反應(yīng)的決策，并將決策信息輸出到運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。（三）反應(yīng)（運(yùn)動(dòng)）系統(tǒng)：它執(zhí)行中樞信息系統(tǒng)發(fā)出的命令，產(chǎn)生人的信息處理系統(tǒng)的輸出。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型一、人的信息處理系57

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

二、信息、信息量與信息傳遞模式（3）信息傳遞模式。人機(jī)系統(tǒng)中，信息在信息源和信宿（信息接收者）之間傳遞過(guò)程通常有三種模式：1）信息源發(fā)出的信息被信宿完全接收。2）信源發(fā)出的信息在傳遞過(guò)程中消耗殆盡。3）從信源發(fā)出的信息雖然有些損耗，信宿收到的信號(hào)也混有某些噪聲成分，但仍有部分信源發(fā)出的信息被有效地傳送到了信宿。（1）信息。信息是能消除事先不能確定的情況的信號(hào)或知識(shí)，它存在于一切事物中，是一種抽象量。

（2）信息量。信息量是人機(jī)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重要參數(shù)。有關(guān)信息量的計(jì)算通常選用對(duì)數(shù)單位進(jìn)行度量。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型二、信息、信息量與信58（一）感覺(jué)器官及其信息接收能力人通過(guò)感覺(jué)器官獲得關(guān)于周圍環(huán)境和自身狀態(tài)的各種信息。感覺(jué)器官中的感受器是接收刺激的專門裝置。感受器按其接受刺激的性質(zhì)可分為視、聽(tīng)、觸、味、膚覺(jué)等多種感受器。其中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué)接受遠(yuǎn)距離的刺激。每一種感受器通常只對(duì)一種能量形式的刺激特別敏感。這種刺激就是該感受器的適宜刺激。人的感覺(jué)和各類感受器的適宜刺激見(jiàn)教材表9-1。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)59（一）感覺(jué)器官及其信息接收能力

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)人的感官除了要求“適宜刺激”信號(hào)的載體外，感官對(duì)信息載體的能量要求也有一定的限度。感官的這種對(duì)信號(hào)刺激能量范圍要求稱為該感官的絕對(duì)感覺(jué)閾限。要保證信息傳遞暢通有效，信號(hào)的能量必須較大幅度地超過(guò)人的絕對(duì)感覺(jué)閾限下限值。教材表9-2為幾種主要感覺(jué)器官的刺激閾限。當(dāng)信號(hào)刺激的能量分布落在絕對(duì)感覺(jué)閾限的上下限之間時(shí)，人不僅可覺(jué)察到信號(hào)的存在，還能覺(jué)察到信號(hào)刺激的能量分布差異。引起差別感覺(jué)的刺激間的最小差別稱為差別感覺(jué)閾限，對(duì)最小差別量的感受能力叫差別感受性。差別感受性與差別感覺(jué)閾限成反比，兩者之比是一個(gè)常數(shù)。這一關(guān)系稱為韋伯定律。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)60（二）知覺(jué)

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)人們通過(guò)感官得到了外部世界的信息，這些信息經(jīng)過(guò)頭腦的加工（綜合與解釋），產(chǎn)生的對(duì)事物整體的認(rèn)識(shí)，就是知覺(jué)。知覺(jué)以感覺(jué)作基礎(chǔ)，是現(xiàn)實(shí)刺激和已儲(chǔ)存的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用的結(jié)果，是一種主動(dòng)的和富有選擇性的構(gòu)造過(guò)程。

知覺(jué)作為一種活動(dòng)過(guò)程，包含了互相聯(lián)系的幾種作用：覺(jué)察、分辨和確認(rèn)。在知覺(jué)過(guò)程中，人對(duì)事物的覺(jué)察、分辨和確認(rèn)的閾限值是不一樣的。如果說(shuō)人們覺(jué)察一個(gè)物體比較容易，那么要確認(rèn)這個(gè)物體就要困難得多，需要的加工時(shí)間也較長(zhǎng)。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工一、感覺(jué)與知覺(jué)系統(tǒng)61

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

二、感知過(guò)程中的信息存儲(chǔ)（1）感覺(jué)儲(chǔ)存。感覺(jué)儲(chǔ)存又稱感覺(jué)記憶或瞬時(shí)記憶。它是外界輸入刺激后人對(duì)信息加工的第一個(gè)模塊，感覺(jué)記憶的儲(chǔ)存時(shí)間大約為0.25s～2s。（2）感覺(jué)儲(chǔ)存的編碼。感覺(jué)儲(chǔ)存編碼形式主要依賴于信息的物理特征，因而具有鮮明的形象性。（3）感覺(jué)儲(chǔ)存和工作記憶的交互作用。工作記憶是感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段，即輸入信息經(jīng)過(guò)再編碼，使其容量擴(kuò)大。（4）感知映象的衰退和儲(chǔ)存容量。感知記憶(包括視覺(jué)映象和聽(tīng)覺(jué)映象)隨時(shí)間消逝而衰退。實(shí)驗(yàn)研究表明，感知記憶中殘存的信息數(shù)量隨時(shí)間的消逝而遵循指數(shù)曲線規(guī)律迅速下降。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工二、感知過(guò)程中的信息存儲(chǔ)62

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工

人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)刺激是產(chǎn)生知覺(jué)所必需的。人的知覺(jué)過(guò)程所包含的信息加工方式主要體現(xiàn)為自下而上的加工和自上而下的加工兩種方式。

（1）自下而上的加工。指由外部刺激開(kāi)始的加工，通常指先對(duì)較小的知覺(jué)單元進(jìn)行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺(jué)單元，經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)階段的加工而達(dá)到對(duì)感覺(jué)刺激的解釋。（2）自上而下加工。是由有關(guān)知覺(jué)對(duì)象的一般知識(shí)開(kāi)始的加工。由此可以形成期望或?qū)χX(jué)對(duì)象的假設(shè)。一般說(shuō)來(lái)，在人的知覺(jué)活動(dòng)中，非感覺(jué)信息越多，他們所需要的感覺(jué)信息就越少，因而自上而下的加工占優(yōu)勢(shì)；相反，非感覺(jué)信息越少，就需要越多的感覺(jué)信息，因而自下而上的加工占優(yōu)勢(shì)。（一）信息加工方式第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工63

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工模式是指由若干元素或成分按一定關(guān)系形成的某種刺激結(jié)構(gòu)，也可以說(shuō)模式是刺激的組合。模式識(shí)別是人的一種基本的認(rèn)知能力或智能，在人的各種活動(dòng)中都有重要的作用。人的模式識(shí)別可看作一個(gè)典型的知覺(jué)過(guò)程，它依賴于人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。一般說(shuō)來(lái)，模式識(shí)別過(guò)程是感覺(jué)信息與長(zhǎng)時(shí)記憶中的有關(guān)信息進(jìn)行比較，再?zèng)Q定它與哪個(gè)長(zhǎng)時(shí)記憶中的項(xiàng)目有著最佳匹配的過(guò)程。關(guān)于匹配過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方式，有三種主要模型:（1）模板匹配模型。（2）原型匹配模型。（3）特征分析模型。（二）模式識(shí)別第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工64

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工（1）加工周期。知覺(jué)加工器的加工周期時(shí)間與刺激脈沖反應(yīng)的時(shí)間有關(guān)。（2）單位知覺(jué)。如果在一個(gè)知覺(jué)加工器的工作周期里，有多個(gè)相類似的刺激發(fā)生，那么知覺(jué)加工器就會(huì)將它們當(dāng)作一個(gè)刺激單位加以處理。（3）感知加工的速率變化。在人類信息加工器模型中，知覺(jué)加工器的單位加工周期并非一個(gè)固定的常數(shù)。根據(jù)不同的刺激條件，加工周期可在一定范圍內(nèi)變化。（三）信息加工周期、單位知覺(jué)、感知加工的速率變化第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工三、感知系統(tǒng)的信息加工65

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

四、人的信息傳遞能力

（1）理論能力估計(jì)與人的實(shí)際能力。哈佛大學(xué)的米勒(G．A．Miller)在大量研究和考察的基礎(chǔ)上得出了這樣的結(jié)論：“在最理想的條件下，傳信能力的實(shí)際上限似乎處于25bit/s左右，至今無(wú)人聲稱最高值能達(dá)到40bit/s”。

（2）感知覺(jué)的絕對(duì)辨認(rèn)能力。如教材中表9-3為不同感知覺(jué)的絕對(duì)辨認(rèn)能力。辨認(rèn)能力是指當(dāng)單個(gè)的刺激呈現(xiàn)而不與其他刺激作比較的條件下，感覺(jué)器官所具有的辨認(rèn)能力。（3）信息傳遞率。信息傳輸速率（R）是指人在單位時(shí)間內(nèi)能傳遞的信息量。由于實(shí)驗(yàn)條件的不同，所得的信息傳遞率也不完全一致。一般認(rèn)為，人的通道容量約為7bit左右，即人每秒最大可傳遞7bit左右的信息量。實(shí)際上，人的信息傳遞率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于7bit，這是因?yàn)樽饔糜谌说母泄俚耐饨绱碳ね际嵌嗑S度的。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工四、人的信息傳遞能力66

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（一）注意的基本概念

注意是心理活動(dòng)或意識(shí)對(duì)一定對(duì)象的指向與集中。注意的指向性是指人在某一瞬間，他的心理活動(dòng)或意識(shí)選擇了某個(gè)對(duì)象，而忽略了另一些對(duì)象。當(dāng)心理活動(dòng)或意識(shí)指向某個(gè)對(duì)象的時(shí)候，它們會(huì)在這個(gè)對(duì)象上集中起來(lái)，即全神貫注起來(lái)，這就是注意的集中性。(二)注意的功能（1）注意的選擇功能。（2）注意的保持功能。（3）注意的調(diào)節(jié)及監(jiān)督功能。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（一）注意的基67

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（三）注意的種類根據(jù)引起注意和維持注意有無(wú)目的及是否需要付出意志努力，注意可分為無(wú)意注意、有意注意和有意后注意。（1）無(wú)意注意。無(wú)意注意是指事先沒(méi)有目的、也不需要意志努力的注意。

(2)有意注意。有意注意是指有預(yù)定目的、需要一定意志努力的注意。

(3)有意后注意。有意后注意是注意的一種特殊形式。從特征上講，它同時(shí)具有無(wú)意注意和有意注意的某些特征。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（三）注意的種68

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（四）注意的特性(1)注意的廣度。注意廣度是指在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)能知覺(jué)的注意對(duì)象的數(shù)目。

（2）注意的選擇性。注意的選擇性是個(gè)體在同時(shí)呈現(xiàn)的兩種或兩種以上的刺激中選擇一種進(jìn)行注意，而忽略另外的刺激。

（3）注意的持續(xù)性。注意持續(xù)性是指注意在一定時(shí)間內(nèi)保持在某個(gè)認(rèn)識(shí)的客體或活動(dòng)上，也叫注意的穩(wěn)定性。

（4）注意的分配。注意的分配性是個(gè)體在同一時(shí)間對(duì)兩種或兩種以上的刺激進(jìn)行注意，或?qū)⒆⒁夥峙涞讲煌幕顒?dòng)中。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意（四）注意的特性69

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（1）過(guò)濾器理論。神經(jīng)系統(tǒng)在加工信息的容量方面是有限度的，不可能對(duì)所有的感覺(jué)刺激進(jìn)行加工。當(dāng)信息通過(guò)各種感覺(jué)通道進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，要先經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)濾機(jī)制。只有一部分信息可以通過(guò)這個(gè)機(jī)制，并接受進(jìn)一步的加工；而其他的信息就被阻斷在它的外面，而完全喪失了。（2）衰減理論?；谌粘Ｉ钣^察和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，特瑞斯曼(Treisman，1964)提出了衰減理論。衰減理論主張，當(dāng)信息通過(guò)過(guò)濾裝置時(shí)，不被注意或非追隨的信息只是在強(qiáng)度上減弱了，而不是完全消失。（五）注意的認(rèn)知理論第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意1.注意的選擇功70

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（五）注意的認(rèn)知理論（3）后期選擇理論。這種理論認(rèn)為，所有進(jìn)來(lái)的信息都被加工。當(dāng)信息達(dá)到工作記憶時(shí)，開(kāi)始選擇獲得進(jìn)一步加工的信息。因?yàn)檫M(jìn)一步加工的選擇是在工作記憶中進(jìn)行的，即對(duì)信息的選擇發(fā)生在加工后期的反應(yīng)階段。

（4）多階段選擇理論。過(guò)濾器理論、衰減理論及后期選擇理論都假設(shè)，注意的選擇過(guò)程發(fā)生在信息加工的某個(gè)特定階段上。約翰斯頓等人(Johnston&Heinz，1978)提出了一個(gè)較靈活的模型，認(rèn)為選擇過(guò)程在不同的加工階段上都有可能發(fā)生。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意1.注意的選擇功71

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

圖9-2三種理論的比較示意圖第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工圖9-2三種理論的比較72

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認(rèn)知資源分配（五）注意的認(rèn)知理論（1）認(rèn)知資源理論。該理論認(rèn)為，與其把注意看成一個(gè)容量有限的加工通道，不如看作一組對(duì)刺激進(jìn)行歸類和識(shí)別的認(rèn)知資源或認(rèn)知能力。圖9-3描述了注意的能量模型。

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意2.注意與認(rèn)知資73

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工74

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認(rèn)知資源分配（五）注意的認(rèn)知理論（2）雙加工理論。該理論認(rèn)為，人類的認(rèn)知加工有兩類：自動(dòng)化加工和受意識(shí)控制的加工。其中自動(dòng)化加工不受認(rèn)知資源的限制，不需要注意，是自動(dòng)進(jìn)行的。這些加工過(guò)程由適當(dāng)?shù)拇碳ひl(fā)，發(fā)生比較快，也不影響其他的加工過(guò)程。在形成之后，其加工過(guò)程比較難改變。而意識(shí)控制的加工受認(rèn)知資源的限制，需要注意的參與，可以隨環(huán)境的變化而不斷進(jìn)行調(diào)整。第二節(jié)感知系統(tǒng)的信息加工五、注意2.注意與認(rèn)知資75

人在執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的時(shí)候，認(rèn)知系統(tǒng)的功能是把感知系統(tǒng)輸入信息與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)合適的輸出行為連接起來(lái)。然而人類面臨的系統(tǒng)任務(wù)是困難或復(fù)雜的，往往要涉及學(xué)習(xí)、記憶提取、問(wèn)題解決等過(guò)程，因而認(rèn)知系統(tǒng)的加工器活動(dòng)也比其他系統(tǒng)的加工器活動(dòng)更為復(fù)雜。第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工人在執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的時(shí)候，認(rèn)知系統(tǒng)的功能是把感76

認(rèn)知系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存有兩種方式：一種是為當(dāng)前信息加工的需要而短時(shí)儲(chǔ)存信息，一般稱為工作記憶；另一種是為以后信息加工的需要而儲(chǔ)存信息，即所謂的長(zhǎng)時(shí)記憶。（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存1.工作記憶的含義及特點(diǎn)工作記憶也叫短時(shí)記憶和操作記憶，是感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段。工作記憶有以下特點(diǎn)：(1)信息保持時(shí)間很短。(2)記憶容量小。(3)對(duì)中斷的高度敏感。(4)短時(shí)記憶中的信息可被意識(shí)。第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的77（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存2.工作記憶的編碼及影響因素聽(tīng)覺(jué)編碼和視覺(jué)編碼是工作記憶的主要編碼方式。研究表明，工作記憶的編碼通常是以聽(tīng)覺(jué)的聲音符號(hào)方式進(jìn)行的，但在工作記憶的最初階段存在視覺(jué)形式編碼，之后逐漸向聽(tīng)覺(jué)形式過(guò)渡。

工作記憶編碼效果的影響因素：（1）覺(jué)醒水平；（2）工作記憶的組塊；（3）認(rèn)知加工深度。（一）工作記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞78（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存3.工作記憶信息的存儲(chǔ)和遺忘（1）復(fù)述。復(fù)述是工作記憶信息存儲(chǔ)的有效方法。復(fù)述又分為兩種：一種是機(jī)械復(fù)述或保持性復(fù)述，將工作記憶中的信息不斷地簡(jiǎn)單重復(fù)；另一種是精細(xì)復(fù)述，將工作記憶中的信息進(jìn)行分析，使之與已有的經(jīng)驗(yàn)建立起聯(lián)系。（2）遺忘。記憶的內(nèi)容不能保持或者提取時(shí)有困難就是遺忘。工作記憶的容量有限，儲(chǔ)存時(shí)間也很短。在沒(méi)有復(fù)述的情況下，工作記憶可保持15～30s。圖9-3為阻止復(fù)述后工作記憶遺忘速率。

（一）工作記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞79第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工圖9-3阻止復(fù)述后工作記憶遺忘速率第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工圖9-3阻止復(fù)述后工作80a）肯定判斷和否定判斷的反應(yīng)時(shí)間b）項(xiàng)目長(zhǎng)度與反應(yīng)時(shí)關(guān)系（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存

4.工作記憶的信息提取工作記憶中信息提取方式為完全系列掃描，即對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行完全的檢索，然后做出判斷。在這種提取方式下，肯定判斷和否定判斷都要對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行搜索，因此它們應(yīng)該具有同樣的反應(yīng)時(shí)間(圖9-4a)。另外，反應(yīng)時(shí)間是項(xiàng)目長(zhǎng)度的函數(shù)，圖9-4b是實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果。a）肯定判斷和否定判斷的反應(yīng)時(shí)間b）項(xiàng)目長(zhǎng)度與反應(yīng)時(shí)關(guān)系81（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存1.長(zhǎng)時(shí)記憶的含義和編碼（1）長(zhǎng)時(shí)記憶是指存儲(chǔ)時(shí)間在一分鐘以上、數(shù)月、數(shù)年乃至終身不忘的信息。（2）長(zhǎng)時(shí)記憶的編碼就是把新的信息納入已有的知識(shí)框架內(nèi)，或把一些分散的信息單元組合成一個(gè)新的知識(shí)框架。

長(zhǎng)時(shí)記憶的編碼形式主要有以下三種：a.語(yǔ)義類型編碼b.語(yǔ)言特點(diǎn)編碼c.主觀組織（3）長(zhǎng)時(shí)記憶編碼的主要影響因素：編碼時(shí)的意識(shí)狀態(tài)和加工深度。研究表明，有意編碼的效果明顯優(yōu)于自動(dòng)編碼的效果；加工深度不同，記憶效果也是不同的。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞82（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存2.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息儲(chǔ)存長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的存儲(chǔ)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。從量的方面，存儲(chǔ)信息的數(shù)量隨時(shí)間的遷移而逐漸下降；從質(zhì)的方面，存儲(chǔ)的信息會(huì)出現(xiàn)不同形式的變化。3.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息提?。涸僬J(rèn)和回憶（1）再認(rèn)是指人們對(duì)感知過(guò)、思考過(guò)或體驗(yàn)過(guò)的事物，當(dāng)它再度呈現(xiàn)時(shí)，仍能認(rèn)識(shí)的心理過(guò)程。圖9-5為時(shí)間間隔對(duì)再認(rèn)的影響，從圖中可以看到，從學(xué)習(xí)到再認(rèn)的間隔時(shí)間越長(zhǎng)，效果越差。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞83（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存3.長(zhǎng)時(shí)記憶的信息提?。涸僬J(rèn)和回憶（2）

回憶是人們過(guò)去經(jīng)歷過(guò)的事物以形象或概念的形式在頭腦中重新出現(xiàn)的過(guò)程?；貞浲ǔＲ月?lián)想為基礎(chǔ)。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞84（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存4.長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的遺忘（1）人的遺忘過(guò)程。19世紀(jì)末，德國(guó)心理學(xué)家艾賓浩斯采用自然科學(xué)的方法對(duì)記憶進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得出了人的遺忘發(fā)展進(jìn)程規(guī)律。他還將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果繪成曲線，這就是著名的艾賓浩斯遺忘曲線(圖9-6)。圖9-6艾賓浩斯遺忘曲線（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞85（二）長(zhǎng)時(shí)記憶

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存4.長(zhǎng)時(shí)記憶中信息的遺忘

（2）遺忘原因?qū)嶒?yàn)表明，干擾理論是解釋遺忘原因的重要理論。干擾理論認(rèn)為，遺忘是因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)和回憶之間受到其他刺激的干擾所致。一旦干擾被排除，記憶就能恢復(fù)，而記憶痕跡并未發(fā)生變化。（二）長(zhǎng)時(shí)記憶第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞86（一）思維過(guò)程

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

思維是借助語(yǔ)言、表象或動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的、對(duì)客觀事物概括的和見(jiàn)解的認(rèn)識(shí)，是認(rèn)識(shí)的高級(jí)形式。具體包括以下過(guò)程：1.分析與綜合。分析是指在頭腦中把事物的整體分解為各個(gè)部分或各個(gè)屬性。綜合是在頭腦中把事物的各個(gè)部分、各個(gè)特征、各種屬性結(jié)合起來(lái)，了解它們之間的聯(lián)系，形成一個(gè)整體。2.比較。比較是把各種事物和現(xiàn)象加以對(duì)比，確定它們的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)及其關(guān)系。比較是以分析為前提的，只有在思想上把不同對(duì)象的部分特征區(qū)別開(kāi)來(lái)，才能進(jìn)行比較。3.抽象與概括。抽象是在思想上抽出各種事物與現(xiàn)象的共同的特征和屬性，舍棄其個(gè)別特征和屬性的過(guò)程。（一）思維過(guò)程第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思87（二）推理

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

推理是指從具體事物歸納出一般規(guī)律，或者根據(jù)一般原理推出新結(jié)論的思維活動(dòng)。前者叫歸納推理，后者叫演繹推理。演繹推理包括以下幾種方式：1.三階段推理。它是由兩個(gè)假定真實(shí)的前提，和一個(gè)可能符合，也可能不符合這兩個(gè)前提的結(jié)論所組成。2.線性推理。線性推理又稱關(guān)系推理，在這種推理中，所給予的兩個(gè)前提說(shuō)明了三個(gè)邏輯項(xiàng)之間的可傳遞性的關(guān)系。

3.條件推理。條件推理是指人們利用條件性命題進(jìn)行的推理。它發(fā)生在當(dāng)給出所謂的條件語(yǔ)句---決定在滿足特定條件時(shí)將出現(xiàn)何種結(jié)果的規(guī)則，并要求推理者根據(jù)前面給出的信息對(duì)結(jié)論的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候。（二）推理第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思維與88（三）問(wèn)題解決

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

1.問(wèn)題解決的含義及腦機(jī)制（1）問(wèn)題解決是由一定的情景引起的，按照一定的目標(biāo)，應(yīng)用各種認(rèn)知活動(dòng)、技能等，經(jīng)過(guò)一系列的思維操作，使問(wèn)題得以解決的過(guò)程。（2）由大腦皮層其它部位加工過(guò)的信息，都要傳遞到額葉進(jìn)行更復(fù)雜的加工、綜合，編制成行為的程序，進(jìn)而調(diào)節(jié)和控制人們的行為和心理過(guò)程，同時(shí)還要將行為的結(jié)果與最初的目的進(jìn)行對(duì)照，以保證活動(dòng)的完成。

2.問(wèn)題解決中的策略（1）算法。算法策略就是在問(wèn)題空間中隨機(jī)搜索所有可能的解決問(wèn)題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問(wèn)題。（2）啟發(fā)法。啟發(fā)法是人根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)，在問(wèn)題空間內(nèi)進(jìn)行較少的搜索，以達(dá)到問(wèn)題解決的一種方法。常用的啟發(fā)性策略：1）手段一目的分析。2）逆向搜索。3）爬山法。（三）問(wèn)題解決第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工二、思89

1.大腦信息處理能力的界限

第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（1）大腦皮質(zhì)對(duì)連續(xù)接受的各種信息不可能全部確切地給以處理，其能力具有一定的限度。把從感覺(jué)器官得到的信息，在大腦皮質(zhì)進(jìn)行判斷，決定采取什么樣的行動(dòng)時(shí)，人不可能同時(shí)處理兩種以上的信息。

（2）在處理各種信息過(guò)程中，當(dāng)時(shí)間十分充裕時(shí)，人們可以正確地進(jìn)行處理；當(dāng)信息時(shí)間短觸信息又錯(cuò)綜復(fù)雜時(shí)，就不能很好地處理，將出現(xiàn)以下各種情況：①漏掉了未處理的信息。②作了錯(cuò)誤的處理。③處理延遲。④信息內(nèi)容處理不全。⑤信息處理的質(zhì)量降低。⑥使用了規(guī)定以外的處理方法。⑦放棄處理。1.大腦信息處理能力的界限第三90

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

影響信息處理能力的內(nèi)部因素主要有：覺(jué)醒水平，動(dòng)力，學(xué)習(xí)(練習(xí))和疲勞。（1）人的喚醒水平。喚醒水平指人的總體生理激活程度。它對(duì)工作效率有很大影響。在適宜的范圍內(nèi)，喚醒能維持大腦的興奮性，有利于注意的保持和集中。但是超出此范圍過(guò)分激活，人將處于十分緊張狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效行為。（2）工作任務(wù)因素。認(rèn)知加工器的加工周期通常為10次/s左右，每次約70(25～170)ms。認(rèn)知加工器的加工周期變動(dòng)性較大，不同的加工任務(wù)，其加工周期時(shí)間可在很大范圍內(nèi)波動(dòng)。教材表9-5為不同認(rèn)知系統(tǒng)的加工速度。2.內(nèi)部因素第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響91

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（3）學(xué)習(xí)。從學(xué)習(xí)曲線規(guī)律可知，如果反復(fù)的練習(xí)同種作業(yè)，隨著練習(xí)次數(shù)的增加，工作質(zhì)量和效率都將在一定程度上有所改善。并能減輕人的疲勞。（4）疲勞。對(duì)信息處理過(guò)程來(lái)說(shuō)，疲勞將帶來(lái)與學(xué)習(xí)相反的效果。在疲勞使信息處理能力降低的狀態(tài)下，就會(huì)發(fā)生不能很好地處理刺激的反應(yīng)模式。

（5）動(dòng)力。人因具有動(dòng)機(jī)才能對(duì)所給的刺激產(chǎn)生一定的行動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為動(dòng)力。人對(duì)作業(yè)形成動(dòng)力是人處理信息時(shí)的基礎(chǔ)條件之一，特別是在重新學(xué)習(xí)掌握信息處理方法時(shí)，動(dòng)力具有更加重要的作用。2.內(nèi)部因素第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響923.外部條件第三節(jié)

中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

大腦依據(jù)記憶而積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定如何處理新接受的信息和進(jìn)行什么樣的行動(dòng)。信息處理過(guò)程與處理信息者的知識(shí)、技能等個(gè)人的因素有很大關(guān)系。但同時(shí)作業(yè)時(shí)間、時(shí)機(jī)以及作業(yè)條件等也有影響。例如，作業(yè)環(huán)境對(duì)作業(yè)者的生理和心理有直接和間接影響。在這些因素的影響下，信息的處理能力或者是增大或者是減少。3.外部條件第三節(jié)中樞（認(rèn)知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信93第四節(jié)

人的信息輸出操作者在接收來(lái)自系統(tǒng)的信息并對(duì)其進(jìn)行中樞加工以后，便根據(jù)加工的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)做出反應(yīng)。這后一個(gè)過(guò)程即稱為操作者的信息輸出。信息輸出是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制并使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要環(huán)節(jié)。例如，汽車駕駛員為避免撞上前方突然出現(xiàn)的行人而剎住汽車，飛行員將瞄準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)欲攻擊的目標(biāo)，等等。此類行為都是信息輸出的表現(xiàn)。信息輸出的實(shí)際形式是多種多樣的。各類信息輸出的質(zhì)量取決于反應(yīng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和準(zhǔn)確性等因素。本節(jié)主要介紹人的信息輸出的形式、反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。第四節(jié)人的信息輸出操作者在接收94第四節(jié)

人的信息輸出在實(shí)際情境中，操作者的信息輸出形式多種多樣。信息輸出最重要的方式是運(yùn)動(dòng)輸出。根據(jù)操作活動(dòng)的形式，人體操作活動(dòng)可分為以下六種：（1）定位運(yùn)動(dòng)