人的信息處理系統(tǒng)

人的信息處理系統(tǒng)1第一頁，共七十三頁，2022年，8月28日長時記憶短時記憶識別決策適應過程時間分配手腳姿勢語言語言和運動反應眼耳其他器官物理環(huán)境感覺子系統(tǒng)信息處理子系統(tǒng)反應子系統(tǒng)儲存子系統(tǒng)反饋圖：人的信息處理系統(tǒng)2第二頁，共七十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)信息的接收第二節(jié)信息的處理第三節(jié)信息的輸出3第三頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、感覺1．客觀事物直接作用于人的感覺器官，人腦中產(chǎn)生了對這些事物個別屬性的反映。這種反映叫做感覺。感覺是一種直接反映感覺反映的是事物的客觀屬性感覺是客觀事物的主觀映像4第四頁，共七十三頁，2022年，8月28日適宜刺激和識別特征感覺類型感覺器官適宜刺激刺激來源識別特征視覺眼一定頻率范圍內(nèi)的電磁波外部形狀、大小、位置、遠近、色彩、明暗、運動方向等聽覺耳一定頻率范圍內(nèi)的聲波外部聲音的強弱和高低，聲源的方向和遠近嗅覺鼻揮發(fā)和飛散的物質(zhì)外部香氣、臭氣等味覺舌被唾液溶解的物質(zhì)接觸表面酸、甜、苦、辣等皮膚感覺皮膚及皮下組織物理和化學物質(zhì)對皮膚的作用直接和間接接觸觸壓覺、溫度覺、痛覺等本體感覺肌體神經(jīng)和關節(jié)物質(zhì)對肌體的作用外部和內(nèi)部撞擊、重力、姿勢等平衡感覺半規(guī)管運動和位置的變化外部和內(nèi)部旋轉運動、直線運動、擺動等5第五頁，共七十三頁，2022年，8月28日2．感覺的特性6第六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（1）感覺閾限感覺閾限絕對感覺閾限差別感覺閾限絕對感覺閾限上限絕對感覺閾限下限絕對感覺閾值7第七頁，共七十三頁，2022年，8月28日韋伯定理差別閾限與原有刺激量之間的比值在很大范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，即在中等刺激強度的范圍內(nèi)，對兩個刺激物之間的差別感覺，不是由兩個刺激物之間相差的絕對數(shù)量來決定的，而是由兩個刺激物之間相差的絕對數(shù)量與原有刺激量之間的比值來決定。Ｉ為最初刺激強度；△Ｉ為引起差別感覺的刺激增量；Ｋ為常數(shù)，又稱韋伯分數(shù)。8第八頁，共七十三頁，2022年，8月28日當刺激過強或過弱時，韋伯定理不成立，此時K值會有很大變化；不同的感覺的韋伯分數(shù)不一樣；9第九頁，共七十三頁，2022年，8月28日對于各種感覺器官都正常的人，由于生活環(huán)境和職業(yè)訓練的不同，在某些感覺的感受性上，特別是差別感受性上，會表現(xiàn)出很大的不同。如：磨工的視覺感受性異常發(fā)達，他們能看到0.0005毫米的空隙，而普通人只能看到0.1毫米的空隙。染色專家可以區(qū)分出40-60種灰色，而沒有受過訓練的一般人根本辨別不出這許多等級。有經(jīng)驗的飛行員能覺察出發(fā)動機每分鐘1300和1340轉之間的差別，一般人只能分辨出1300-1400間的差異。同樣，音樂家的聽覺高度精確、調(diào)味師的嗅覺味覺靈敏也是后天培養(yǎng)的。對于某種感覺器官有缺陷的人，由于生活的需要和特殊的訓練，他們的其他感覺會得到異常的發(fā)展，從而起到補償?shù)淖饔谩１娝苤?，盲人的聽覺和觸覺比一般人發(fā)達，他們憑借這些高度發(fā)達的感覺，可以判斷刺激物的位置、分辨物體的質(zhì)地特性等。10第十頁，共七十三頁，2022年，8月28日（2）適應感覺器官經(jīng)持續(xù)刺激一段時間后，在刺激不變的情況下，感覺會逐漸減小以致消失，這種現(xiàn)象稱為“適應”。適應可以引起敏感度的提高，也可引起敏感度的降低；不同感覺適應的難易程度和速度不同；某些感覺的適應還受到注意力的影響；11第十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日視覺的適應可分為暗適應和明適應。從光亮處進入暗室，開始會什么也看不清，在過一段時間以后，我們漸漸能夠分辨出室內(nèi)物體的輪廓，這種現(xiàn)象就叫做暗適應。暗適應是環(huán)境刺激由強向弱過渡時，由于弱光的持續(xù)作用，導致對弱光感受性的不斷提高。實驗表明，在最初的5-7分鐘，感受性提高很慢，經(jīng)過一個小時左右，相對感受性可提高20萬倍。相反，由暗處走到陽光下時，最初感到耀眼發(fā)眩，什么都看不清楚，經(jīng)過幾秒鐘后才能恢復正常。這種現(xiàn)象叫明適應。由于視覺適應（特別是其中的暗適應）需要較長的時間，在一些明暗交替的條件下工作人員會感到困難，采用紅光照明可以收到較好的效果。12第十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日（３）相互作用各種感覺之間的相互影響、相互聯(lián)系稱之為感覺的相互作用。同一感覺的相互作用，指的是某一特定感覺器官受到不同的刺激而使敏感度發(fā)生變化的現(xiàn)象。兩種刺激物同時作用于一種感受器官而發(fā)生的對比現(xiàn)象，叫做同時對比；兩種刺激物相繼作用于同一感覺器官時產(chǎn)生的對比，叫做相繼對比。不同感覺間的相互作用，指的是一種感覺的敏感度會由于其他感覺的影響而發(fā)生變化的現(xiàn)象。13第十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、知覺

1.知覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀態(tài)整體的反映。知覺反映的是事物的整體屬性；知覺反映要借助于過去的經(jīng)驗；知覺的過程：客觀事物的各種屬性分別作用于人的不同感覺器官，引起人的不同感覺，經(jīng)大腦皮質(zhì)聯(lián)合區(qū)對來自于不同感覺器官的各種信息進行綜合加工，于是在人的大腦中產(chǎn)生了對各種客觀事物的各種屬性、各個部分及其相互關系的綜合的整體的決策，這便是知覺。14第十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日２．知覺的特性（１）整體性在知覺時，把由許多部分獲多種屬性組成的對象看作具有一定結構的統(tǒng)一整體，這一特性稱為知覺的整體性。15第十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日影響知覺整體性的因素16第十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日（２）選擇性在知覺時，把某些對象從背景中優(yōu)先地區(qū)分出來，并予以清晰反映的特征，叫做知覺的選擇性。對象和背景的差別對象的運動主觀因素17第十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日對象和背景的相互轉換18第十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日19第十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日（３）理解性在知覺時，用以往所獲得的知識經(jīng)驗來理解當前的知覺對象的特征，稱為知覺的理解性。直接理解間接理解在通常情況下，直覺的對象往往只有一種適宜的解釋。因而，當對象出現(xiàn)在我們面前時，不需要任何中介，能迅速作出認知，并準確地叫出它的名稱。這稱之為知覺水平上的直接理解。

當遇到一些復雜的對象時，或?qū)ο蟮耐獠刻卣鞑粔蝓r明，提供的信息不充足，對象的各個部分不同時發(fā)生作用時，我們的知覺就會伴隨著思維和語言的參與，從而達到對知覺對象的理解，這稱之為知覺水平上的間接理解。20第二十頁，共七十三頁，2022年，8月28日21第二十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日22第二十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日23第二十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日（４）恒常性知覺的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，而知覺的印象卻保持相對不變的特性，叫做知覺的恒常性。大小的恒常性形狀的恒常性明度的恒常性顏色的恒常性24第二十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日（５）錯覺錯覺是對外界事物不正確的知覺。這種對外界事物的歪曲帶有固定的傾向，只要條件具備，它就必然產(chǎn)生，主觀的努力是難以克服的。25第二十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日26第二十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日27第二十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日28第二十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日29第二十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日日本三葉咖啡店的老板發(fā)現(xiàn)不同顏色會使人產(chǎn)生不同的感覺，但選用什么顏色的咖啡杯最好呢？于是他做了一個有趣的實驗：邀請了30多人，每人各喝四杯濃度相同的咖啡，但四個咖啡杯分別是紅色、咖啡色、黃色和青色。最后得出結論：幾乎所有的人認為使用紅色杯子的咖啡調(diào)的太濃了；使用咖啡色杯子認為太濃的人數(shù)約有三分之二；使用黃色杯子的感覺是濃度正好；而使用青色的杯子的都覺得太淡了。從此以后，三葉咖啡店一律改用紅色杯子盛咖啡，既節(jié)約了成本，又使顧客對咖啡質(zhì)量和口味感到滿意。

30第三十頁，共七十三頁，2022年，8月28日在很多商場里我們都能聽到音樂聲，但大多數(shù)商場卻不知道音樂到底該怎樣播放才好。音樂對人的情緒的影響是很大的，樂曲的節(jié)奏、音量的大小，都會影響到顧客和營業(yè)員的心情。心情好，主顧之間就會避免很多不必要的矛盾和沖突，就會出現(xiàn)很多的商機，就會取得更高的社會效益和經(jīng)濟效益。如果在顧客數(shù)量較少時播放一些音量適中、節(jié)奏較舒緩的音樂，不僅能使主、顧心情更加舒暢，而且還能放慢顧客行動的節(jié)奏，延長在商場的停留時間，增加較多的隨機購買幾率，也使銷售人員的服務更加到位。如果在顧客人數(shù)較多時播放一些音量較大、節(jié)奏較快的音樂，就會使主、顧的行動節(jié)奏隨著音樂的節(jié)奏而加快，就會提高購買和服務的效率，避免由于人多效率低而引起的心情不好，矛盾沖突增多的情況的出現(xiàn)。

31第三十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日課堂討論感覺與知覺的區(qū)別和聯(lián)系？32第三十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日從知覺的過程可知，客觀事物首先是被感覺，然后才能進一步產(chǎn)生知覺，所以知覺是在感覺的基礎上產(chǎn)生的，感覺的事物個別屬性越是完整、豐富、精確，對事物的知覺也就越完整、準確。感覺反映的是客觀事物的個別屬性，而知覺反映的是客觀事物的整體。感覺的性質(zhì)較多取決于刺激物的性質(zhì)，而知覺過程帶有意志成分，人的知識、經(jīng)驗、需要、動機、興趣等因素直接影響知覺的過程。從嚴格意義上講，感覺是先天的反應。刺激一旦作用于感覺器官，感覺立即產(chǎn)生。但對刺激的認識卻非學不可。兒童不用學就能聽，所要學的是光、色、聲、味的意義。這已屬于知覺范疇了。33第三十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日擴展閱讀：疼痛34第三十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日35第三十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日36第三十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、感覺的信息處理RT為反應時間；a、b為常數(shù)；HT為傳輸?shù)男畔⒘俊?/p>

37第三十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日１．信息傳輸速度信息傳輸率是指信息通道中單位時間內(nèi)所能傳輸?shù)男畔⒘?，即?/p>

C=H/T

C為信息傳輸速率；

H為傳輸?shù)男畔⒘浚?/p>

T為傳輸?shù)臅r間。人的信息傳輸速度是有限的；人體不存在一個固定的信息傳輸速率數(shù)據(jù)，它隨刺激物的不同性質(zhì)、維數(shù)和不同工作類型而變化。38第三十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日２．編碼人的信息處理系統(tǒng)獲得的信息，需要從感覺系統(tǒng)的外周部分傳至中樞。在通訊系統(tǒng)通道中實現(xiàn)信息傳遞需要對信息進行編碼。39第三十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、中樞信息處理從人體各感覺通道傳入的大量信息，是在大腦中樞進行復雜的處理。大腦中樞信息處理過程中，記憶機制具有特殊的意義。記憶是各種信息處理活動的基礎，因此，記憶機制的研究是人機系統(tǒng)效率研究的一個重要課題。40第四十頁，共七十三頁，2022年，8月28日１．瞬時記憶當刺激物的作用停止后，對輸入的信息保持幾秒鐘的記憶，稱為瞬時記憶。信息保持的時間很短，視覺的感覺儲存不超過1秒鐘，聽覺的感覺儲存也只有4秒鐘左右；信息的編碼，完全依據(jù)信息的物理特征，具有鮮明的形象性；信息的容量，取決于感官的解剖生理特點，即限于感官所能接受的信息量。41第四十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日嗅覺與記憶新鮮鋸屑的味道總是讓我想起孩提時父親工作的那個鋸木廠。只是看見鋸屑不能勾起我對童年的記憶，當時只要一聞見鋸屑的氣味，我就會想起那栩栩如生的畫面，再次回到從前。如果我通過有意識的思維喚起關于那個鋸木廠的記憶，雖說也可以，但這樣的做法所重建的記憶缺乏生命力，其表象模糊不清。而新鮮鋸屑的味道，往事就會歷歷在目，活靈活現(xiàn)。42第四十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日“閃光燈記憶”父親和我騎著馬去梅因州某個地方采購我畢業(yè)所需的“行頭”。當我們從一座陡峭的山上下到市區(qū)時，覺得有什么不對勁，一路上行人個個神情哀傷。父親拽住韁繩，問一個路人：“朋友，出什么事了？”那人神情慌張，穿一件用松散的毛線織成的毛衣，“你沒聽說嗎？林肯被刺殺了?！表\繩從我父親手中滑落，他的眼淚奪眶而出，他坐在那里，一動不動。這時我們已經(jīng)離家很遠，有很多事要辦。我們在沉重的心情下辦完了事回家。43第四十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日1986年1月，美國“挑戰(zhàn)者號”升空爆炸24小時內(nèi)，向100名學生發(fā)放了問卷調(diào)查表。學生們要回答“從哪里得到的消息”“當時身在何處，在做什么”等問題。32個月后，這些學生又做了相同的問卷，結果和第一次的大相徑庭，甚至一些基本問題的答案都與第一次有很大出入。顯然，有關“挑戰(zhàn)者號”失事這一事件在事發(fā)后曾被多次提起，對閃光燈記憶造成了干擾。44第四十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日2．短時記憶短時記憶是指對信息保持在一分鐘以內(nèi)的記憶。短時記憶具有明顯的聽覺性質(zhì)。信息的容量很有限。據(jù)測定，一般有7±2個組塊。信息的儲存和處理具有高度的意識性。組塊是指孤立的分散的項目，根據(jù)個人經(jīng)驗所組成的記憶單元，它可作為短時記憶的容量單位。45第四十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日廣車天津書汽法安籍門場天安門廣場法律書籍汽車46第四十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日3．長時記憶對信息保持在1分鐘以上，直至終身的記憶，都稱為長時記憶。信息保持的時間長；信息的容量相當大；信息的編碼有語義編碼和形象編碼兩種；語義編碼是以語詞的形式，按事物的意義進行歸類、儲存和提取。形象編碼是以表象的形式，對信息進行加工、儲存和提取。47第四十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日感覺儲存消失短時記憶遺忘長時記憶遺忘提取注意復述信息48第四十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日似曾相識之感“我們都有過這樣一種感覺，這種感覺偶然而至，我們現(xiàn)在說的和現(xiàn)在做的都是很久以前說過和做過的——在模糊和久遠的過去，我們被同樣的面孔、同樣的東西和同樣的環(huán)境所圍繞——這種感覺讓我們清楚地知道接下來會發(fā)生什么，就像我們突然想起了什么！”——摘自《大衛(wèi)·科波菲爾》49第四十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日為何年事漸高而生命加速流逝？客觀時間，即時鐘時間，是勻速流逝的，就像流過山谷的一條河。某人少小時在河岸邊輕快地奔跑，速度比水流還快。到了正午，他的奔跑速度減慢了，與河水的流速保持同步。到了晚上，因為他倦了累了，所以河水似乎流得更快了，他落后了。最后，他不得不停下來，在河邊躺下……而河水仍舊以它慣常的速度沿著河道繼續(xù)向前靜靜地流淌。

——摘自《為什么隨著年齡的增長時間過得越來越快》50第五十頁，共七十三頁，2022年，8月28日“我看見我的一生從我的眼前閃過”——瀕死體驗從那一刻起所有的掙扎都停止了……一種無與倫比的寧靜之感代替了原先混亂喧囂的感覺——或許可以將這種感覺稱之為漠然，不過肯定不是順從，因為溺水看起來不再是一件可怕的事了?！M管感覺已死，心智卻似乎更有活力，因為念頭一個接一個快速冒出來?！仡櫲松恳患露己孟竦雇酥灰婚W現(xiàn)在我眼前。不過，閃現(xiàn)的不是那一樁樁往事的輪廓，而是有著具體細節(jié)和特征的畫面。簡單地說，我的一生好像以一種全景的方式展現(xiàn)在自己眼前，……我完全被困在過去里了，現(xiàn)在我已講不清當時那些奔流泛濫的念頭占據(jù)了頭腦多長時間，不過從感覺窒息到窒息感消失不過兩分鐘。

——摘自《為什么隨著年齡的增長時間過得越來越快》51第五十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日3.運動系統(tǒng)的信息處理人—機系統(tǒng)中，人一般是通過四肢運動、頭眼運動或聲帶振動來完成信息的輸出任務。但人所作的任何一個動作都不是一下子完成的，而是由一系列不連續(xù)的微動作組成的。每一個微動作完成的時間需30——100毫秒，被稱為運動系統(tǒng)的加工周期。開環(huán)加工閉環(huán)加工52第五十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日言語輸出指的是人可以通過叫、喊表示驚訝、緊急情況，通過語言向他人傳遞信息。運動輸出指的是人可以通過身體的某個部位對系統(tǒng)施加影響。如人可以通過手、腳的運動和姿勢的變換以及面部表情輸出信息。反應時間運動時間準確性程度人的信息輸出的形式53第五十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日一、反應時間反應時間（RT）又稱為反應潛伏期，它是指刺激和反應的時間間隔。外界刺激信號人的主觀因素54第五十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日1．簡單反應和選擇反應若呈現(xiàn)的刺激只有一個，只要求人在刺激出現(xiàn)時作出特點反應，其時間間隔稱為簡單反應時間。若呈現(xiàn)的刺激多于一個，并要求人對不同刺激作出不同反應，即刺激——反應之間有一一對應關系，其時間間隔稱為選擇反應時間。如果呈現(xiàn)的刺激多于一個，但要求人只對某種刺激作出預定反應，而對其余刺激不做反應，其時間間隔稱為析取反應時間。55第五十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日2．影響簡單反應時間的因素刺激信號的通道不同感覺通道對刺激的反應時間不同；同一感覺器官接受的刺激不同，其反應時間也不同；相同的感覺器官，刺激部位不同，反應時間也不同；56第五十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日各種感覺器官的反應時間（ms）感覺器官反應時間感覺器官反應時間觸覺110~160濕覺180~240聽覺120~160嗅覺210~390視覺150~200痛覺400~1000冷覺150~230味覺330~110057第五十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日刺激信號的強度在絕對感覺閾限內(nèi)，刺激強度對反應時的影響一般遵循“邊際遞減”規(guī)律，即反應時間隨著刺激強度的增加而縮短，并逐漸趨近一個特定值。在這一過程中，反應時間變化率的絕對值遞減，當刺激強度增大到一定程度后，反應時間變化率趨近于零。58第五十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日刺激的清晰度刺激信號本身的清晰度；刺激信號與背景的對比度。59第五十九頁，共七十三頁，2022年，8月28日人的主體因素訓練個體差異疲勞60第六十頁，共七十三頁，2022年，8月28日3．影響選擇反應時間的因素刺激信號的數(shù)量刺激信號間的差別活動持續(xù)時間刺激-反應的兼容性

61第六十一頁，共七十三頁，2022年，8月28日二、運動速度動作特點動作部位動作特點最少平均時間（秒）手抓取直線的曲線的0.070.22旋轉克服阻力不克服阻力0.720.22腳直線的克服阻力的0.360.72腿直線的腳向側面0.360.72~1.46軀干彎曲傾斜0.72~1.621.2662第六十二頁，共七十三頁，2022年，8月28日目標距離隨著目標距離的增加，定位運動時間延長；隨著目標寬度的增加，定位運動時間縮短；63第六十三頁，共七十三頁，2022年，8月28日運動方向

左手右手最慢區(qū)最慢區(qū)最快區(qū)最快區(qū)中等區(qū)中等區(qū)-30°+30°-60°+60°-90°+90°不同區(qū)域內(nèi)手指敲擊運動速度差異64第六十四頁，共七十三頁，2022年，8月28日運動軌跡連續(xù)改變或突然改變的曲線式動作，前者速度快，后者速度慢；水平運動比垂直運動的速度快；一直向前的動作速度，比旋轉時的動作速度快1.5~2倍左右；圓形軌跡的動作比直線軌跡的動作靈活；順時針動作比逆時針動作靈活；手向著身體的動作比離開身體的動作靈活；向前后的往復動作比向左右的往復動作速度快。65第六十五頁，共七十三頁，2022年，8月28日三、運動準確性1．反應時間0反應時間準確性程度100%SAOC曲線66第六十六頁，共七十三頁，2022年，8月28日2．運動速度AA快慢速度低高低高準確度速度——準確性特性曲線67第六十七頁，共七十三頁，2022年，8月28日四、人的可靠性與人為差錯在設計和使用機器設備時，人的可靠性受到了越來越多的重視。一是因為人機系統(tǒng)已向著高度精密和復雜化的方向發(fā)展，而這種系統(tǒng)的失效，將可能產(chǎn)生深遠影響和不可預測的后果，如三厘島核電站事故；二是各種研究證明，系統(tǒng)的失效很大一部分與人為差錯有關。國內(nèi)外許多專家認為，大約90%的事故與人為差錯有關，而僅有10%的事故歸咎于不安全的物理、機械條件。但是從工效學的角度來看，這些事故和失誤也不能完全歸咎于人。因為如果在系統(tǒng)設計和人員安排上成分考慮了人的可靠性，并采取了相應的措施的話，那么這些所謂的“人為差錯”是可以避免的。68第六十八頁，共七十三頁，2022年，8月28日1．影響人的可靠性的因素

（1）人的可靠性與壓力的關系影響人的可靠性的一個極為重要的方面是人所承受的壓力。壓