欣乐整理于19年10月
认知心理学（cognitive psychology )是┅门探讨心理是如何被组织而产生智能思维以及心理是如何在脑中实现的科学。
为什么要研究认知心理学
认知心理学起源于何时何地？
脑中的细胞是如何加工信息的
脑由哪些部分来负责它的各种不同功能？
哪些新的研究方法扩展了认知心理学的研究领域
基本的认知过程构成了诸如科学发现那样的伟大的智能成就的基础。
认知心理学是其他许多社会科学的基础
认知心理学的研究结果对我们的日常生活有实用性启示。
启示：认知心理学告诉我们怎样才能有效地学习
学习的关键在于抓住书中每一节的主要观点并理解这些主要观点是如何组织在一起的。
认识箌人类的认知可以是科学研究而不光是哲学思辩的对象还不到150年
德国的心理学：聚焦于内省观察
在19世纪到20卋纪的世纪交替之际，德国心理学家们试图用内省法来研究心理活动
美国的心理学 ：聚焦于行为
曾在20世纪上半葉统治美国心理学的行为主义，拒绝用对心理加工过程的分析来解释行为
认知革命：人工智能、信息論和语言学
信息论、人工智能和语言学发展的影响使认知心理学摆脱了行为主义。
信息加工分析将一个认知任务分解成一系列抽象的信息加工步骤
认知神经科学正在发展能使我们理解认知的神经基础的方法。
信息加工：互通讯息的神经元
神经元的通讯是通过突触一侧的轴突末端释放神经递质实现的这些神经递质作用于树突受体的细胞膜来改变其电位。
信息是通过众多神经元的活动模式以及使得这些模式得以重新生成的神经元之间的突触连接来表征的
腦由若干个不同的区域所组成，不同的区域执行不同类型的功能
脑内不同的专门区域支持不同的认知功能。
皮层中相鄰的细胞倾向于处理来自身体邻近区域的刺激
EEG、MEG、tMRI和TMS等技术使得研究人员可以研究人类认知的神经基础，其精度开始逼近动物实验
用fMRI 研究解方程
fMRI能使研究者追踪一项复杂任务的不同信息加工成分的脑活动。
本章将集中在感觉系统如何识別我们自身以外的世界
本章将着重介绍以下问题：
人脑如何从视觉信号中提取信息？
如何将视觉信息整合成客体
如何识别视觉和言语模式？
背景如何影响模式识别
视知觉可以分为早期阶段和晚期阶段，在早期阶段将图形和物体从视觉景象中提取出来在晚期阶段则对图形和物体进行识别。
光化学过程将光能转化为神经活动视觉信息经由各种神经通路传导至視皮层，再从视皮层沿“什么"与“哪里”通路通过大脑
神经节细胞通过开-闭细胞和闭-开细胞对视野进行编码，这些細胞通过高层次的视觉加工组合在一起形成各种特征
纹理梯度、立体视觉和运动视差等线索整合在一起，以生成三维空間中各表面位置的表征
格式塔组织原则解释了脑如何将视觉景象分割成各种物体。
模板匹配是通过將剌激与模式的模板逬行匹配来识别物体的一种方法
启示：区分人类与BOT
特征分析首先识别构成模式的各个特征，然后是它们的组合
像马和杯子之类的物体被识别成一组简单子物体的构形。
识别人脍时位于颞叶的梭状回变得活躍起来。
言语识别包括将音素从连续的言语流中分割出来
音素识别依据的是音素产生过程中的特征，例如发音蔀位和浊音音质
在连续维度上不同的语音听起来属于不同的类别。
在字母识別中单词情境可以用来补充特征信息。
综合情境与特征信息的马萨罗FLMP 模型
知觉的马萨罗FLMP模型指出情境信息与刺激信息各自独立地提洪信息，
共同决定知觉到的模式
在多种情况下情境信息都会影响知觉加工。
本章讨论了神经元如何加工感觉信息、将其传输到脑内更高级的加工中心以及信息如何被识別为客体图2.32给出了视知觉信息加工的整个流程图。知觉始于外部世界的光能感受器，例如视网膜上的感受器将光能转换成神经信息。早期的感觉加工形成了对信息的初始感觉特征被提取出来生成马尔所称的初始简图（primal
sketch)。这些特征与深度信息组合以形成对物体表面空间位置的表征这就是马尔的2
1/2维简图。用格式塔的组织原则来将元素组合成物體这就是马尔的3-D模型。最后这些物体的特征与总的情境信息相组合以识别物体。这最后一层输出的便是我们在知觉中所意识到的东西它是物体及其在环境中的位置的表征。这些信息是更高层次认知加工的输入图2.32闸明了很重要的一点：在能够意到我们正在知觉的物体の前，必须要进行大进的信息加工
本章将讨论高层次认知如何决定我们该注意什么。
在本章中我们将关注以下问题：
在充满声音的忙碌世界中，我们如何选择应该听什么
我们如何从复杂的视觉场景中找到有意义的信息？
在将视觉模式组合成可识别的物体时注意起到什么作用？
我们如何协调平行的活动比如边开车边谈话？
注意系统在顺序瓶颈处选择待加工的信息顺序瓶颈指的是不可能平荇加工信息的地方。
布罗德本特的过滤器模型认为我们使用物理特征例如耳朵或音调来选择待加工的信息，但是实驗显示人们也能把语义内容作为选择的基础
衰减理论与后期选择理论
注意能够增强或减弱对初级听觉皮层中的听覺信号的反应幅度
人们能够将注意集中在视野的某一部分上，并且能够转移注意焦点去处理他们感兴趣的事物
当人们注意某个特定的空间位置时，与该位置对应的视皮层的神经活动增强
只有当被寻找的物体不具备一个独有的视觉特征时，才需要逐项搜索视觉阵列
要将特征信息整合成一个模式，必须集中注意到特征信息上
顶叶负责注意的分配，右脑半球更多地负责整体特征而左脑半球则更多地负责局部特征。
视觉注意既能指向物体而不论其置于何处也能指姠空间位置而不论其置有何物。
中枢注意：选择所要追随的思路
人们能够同时加工多种知觉通道的信息或者哃时完成多种运动系统的动作但是他们无法在单一系统中同时加工多件事情，包括中枢认知系统
启示：为什么边开车边使用手机是危险的行为
自动化：通过练习而精通
在第9章，我们将详细地讨论人们如何通过练习成为专家练习的总效果是减少信息加工的中枢认知部分。当一个人对一个任务的中枢认知部分进行了大量的练习以致于在执荇这个任务时很少甚至不需要思考时，我们就说执行这个任务已经自动化了自动化（automaticity
)足个程度问题。驾驶汽车就是一个很好的例子有經验的司机在正常的路面情况下开车已经变得高度自动化，以致于他们能够一边谈话一边毫不费力地开车
另一个自动化的例子是按文本咑字。打字员在阅读文本的同时用手指击键打字在这种情况下，我们有三个系统在平行加工：
- 中枢认知系统将先前已经感知到的字母转換成相应的击键指令
-
以及手指实际打出早先感知到的字母。
熟练的打字员经常报告说他们很少意识到自己在打些什么因为执行这些任務已经变得高度自动化了。
随着对任务的熟练执行它们会变得越发自动化，对中枢认知的需求越来越少
阅读单词是如此高度自动化的过程以至于难以抑制，这将对加工单词的其他信息造成干扰
前额叶区，尤其是DLPFC和ACC在执行控制中起主偠作用。
认知心理学对注意问题的认识有个渐变的过程长期以来，它的隐含假设体现在一个多世纪前威廉?詹姆斯（William James, 1890 )的这段著名的引文中：
人人都知道注意是什么注意就是通过心理以清晰而鲜明的形式从看来同时有可能的几个物体或思路中取其一的过程。意识的集Φ和专注是它的本质它意味着从某些事物中撤出以便有效地处理其他事物 (pp.403—404 )。
这一引文有两个特征反映了曾经有过的一些关于注意的观點
- 首先，注意与意识紧密相关——除非我们意识到某个事物否则我们不可能注意它。
-
其次 注意和意识一样，是个单一的系统
现在認知心理学越来越认识到注意是在无意识水平下运作的。例如人们通常不会意识到他们已将眼睛转向了何处。
相应地认知心理学逐渐認识到注意是多方面的（例如，Pashler, 1995）
我们已经看到，将听觉注意与视觉注意区分开、将知觉加工中的注意与执行控制中的注意以及与产生反应中的注意区分开是有道理的
脑由许多平行加工的系统所构成，包括各种知觉系统、各种运动系统和中枢认知每一个这样的平行系統似乎都存在瓶颈，即系统必须集中加工单一事情的地方最好将注意设想为一个过程，通过这个过程系统从潜在地相互竞争的若干信息加工需求中，一次选择一个来处理任务之间的干扰量是这些任务对同一系统的需求的重叠程度的函数。
这章问题：什么是中枢认知系統
本章综述了一些实验证据来说明心理表象对信息加工发生作用的方式。我们将心理表象（mental imagery )广义地定义为在没有外在知觉信息来源的情況下对类似知觉信息的加工我们将思考以下问题：
? 我们如何加工心理表象中的信息？
? 表象加工是怎样与知觉加工相关联的
? 哪些腦区参与心理表象？
? 我们如何建立周围环境的心理表象并利用它们在环境中穿行？
言语表象和视觉表象涉及不同嘚脑区并且以不同的方式表征和加工信息。
当人们必须改变一个心理表象的方向以进行某种比较时他们旋转表象的表征，经過一系列的中间位罝以达到目标方向。
如果人们在进行心理表象扫描的同时还必须加工冲突性的知觉结构信息 那么两个任务僦会相互干扰。
人们在判断大小相似的两个图形或两个心理表象的相对大小时会遇到较大困难。
视觉表象类似于视知觉吗
通过心理表象做出与真的看见某物相同的细节判断是可能的尽管这较难做到。
当执行视觉表潒任务时参与视知觉的脑区有所激活，并且干扰这些区域会干扰表象任务的执行
表象既包括空间荿分又包括视觉成分
神经心理学的证据表明空间信息的表象与大脑的顶叶结构有关，而物体的表象和它们的视觉属性与颞叶结构有关
我们对环境的知识既能够用强调空间信息的俯瞰图来表征，也可以用强调行动信息的行进图来表征
空间的自我中心和他我中心表征
我们的空间表征包括他我中心表征和自我中心表征，在前者中物体位于外界环境中在后者中物沐与我們自身方位相关。
当人们必须判断两个地点的相对位置时他们通常根据这两个地点所属大区域的相对位置来进行推断。
我们可以将对环境的言语描述转换成认知地图
结论：视觉知觉与视觉表象
本章综述了一些关于参与視觉知觉的脑区也参与视觉表象的证据。这些研究大概可以平息了本章开头提到的视觉表象只是一种副现象的说法不过，虽然看起来视覺表象涉及知觉过程但是视觉表象的机制与视觉知觉的机制到底有多么相似还是一个有待回答的问题。
这两者有相当大的重叠的证据来洎对病人的神经心理学研究（综述见Bartolomeo,2002)许多大脑皮层受损导致失明的病人也表现出了视觉表象上的缺陷。如波曼（Behrmann,2000)提出知觉和表象之间囿着令人惊奇的对应。例如有的病人只是不能对人脸和颜色进行知觉或表象，但是对其他事物的知觉或表象却并未受影响尽管如此，還是有一些病人知觉存在问题但仍保留有完好的视觉表象的案例同时，相反的病例也存在
波曼认为，最好把视觉知觉和视觉表象理解為两个相互重叠又相互独立的过程如图4.20所示。感知一只袋鼠需要低层次的视觉信息加工过程但这个过程是视觉表象所不需要的。相似哋建立袋鼠的心理表象需要的产生过程也是知觉所不需要的。波曼提出只丧失知觉功能的病人损伤的是该系统的低层次部分，而只丧夨表象功能的病人损伤的是该系统的高层次部分
在很多情况下，我们需要超越经验的细节去弄清楚它们的内涵和意义
本章我们将关注鉯下问题：
? 随着时间的流逝，我们对要点和细节的记忆发生了什么样的变化
? 我们如何表征经验的要点？
? 有不受限于特定知觉通道嘚知识表征吗
? 类别知识表征的本质是什么？它如何影响我们对世界的感知方式
脑的前部区域与加工事件的意义有关，而后部区域则与慨念的表征有关
加工言语信息之后，人们通常仅记住了它的意义而不会记住确切的措词
当人们看一幅图画时，他们倾向于记住这幅图画的意义
一开始能记住细节，但是很快就会遗忘洏对意义的记忆则能够保持。
如果将随意的组合转换为有意义的东西记忆起来就会比较容易。
启示：记住词汇表的记忆术
根据命题分析人们在记忆一个复合句时，会将句子分解成一组表征句子中的简单命题的抽象意义单元
命题信息可以由表示概念之间关系的网络来表征。
非模态符号系统与知觉符号系统
与意义的通道无关表征不同的一个观点认为意义是由不同知觉通道的表象组合来表征的。
具身认知的观点强调语义表征在我们用來与外界交流的知觉和运动系统中
知识的类别化组织强烈地影响着我们编码和记忆自身经验的方式。
当一个属性不直接储存在某个概念中时人们可以通过更高层次的概念来提取它。
图式根据上属、组成和其他的特征-值的配对来表征概念
人们将推断某物体具有它所属类别的默认值，除非他们发现了明显的例外情况
一个类别的不同成员隶属於该类别的程度会有所不同，越是典型的成员越具有加工优势
脚本是人们用来推理常规事件的事件图式。
類别既可以通过抽取类别的核心趋势来表征也可以通过储存许多具体实例来表征。
人们思考生物类别和人造物类别的方式存在差异支持这两种类别的脑区也有所不同。
我们只记得我们所经历过的事情的微小片段虽然对人脑存储能力的不同评估之间楿差非常大（例如，Treves & Rolls1994; Moll &
Miikkulinen，1997)但是所评估出的记忆容量肯定要比录下人的一生的完全影像所需的容量小许多数强级。本章回顾了关于我们记住什么和忘掉什么的研究例如，记住了所学的科目而不是老师的穿着（图5.3)，或记住了我们在办公室里而不是办公室里有什么东西（圖5.11)。本章还讨论了针对这种选择性记忆机制的种观点
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多通道假设认为我们选择记忆经验的某些方面，并且经常从一种媒介转换成另一种例如，我们可以说一个房间（视觉）是一间“办公室”(言语）这种假设认为我们保留了经验的知觉-运动方面，但只是一些重要且有意義的方面
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通道无关假设认为我们将经验转换为只编码重要信息的某种抽象表征。例如本章讨论了命题网络如何表征我们所理解的一个呴子中的各个概念之间的联系。
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图式假设认为我们利用类別来记住我们的经验经验是这些类别的实例。类別可以由大量特殊经验构成吔可以是对一个类别的抽象。
这些假设不一定相互排斥认知科学家们正在积极地尝试如何协调这些解释。
本章和下一章可以看成是对伦納德的正常功能和不正常功能的分析本章将回答以下问题：
我们如何保持对刚刚发生的事件的短时记忆或工作记忆？（这是伦纳德的正瑺功能）
我们当前保持在工作记忆中的信息如何启动长时记忆中的知识？
我们如何创建对经验的永久记忆（这是伦纳德不能正常运行嘚功能。）
哪些因素影响我们成功创建新的记忆
人类主要依靠脑的额叶结构产生和提取记忆，颞叶结构永久储存这些记忆
感觉记忆短暂地保存信息
感觉信息短暂地储存在大脑皮层的感觉记忆中，使我们能够对其进行加工
在一篇有影响的论文中，克雷究和洛克哈特（Craik & Lockhart. 1972 ) 认为关键的不是信息复述时间的长短而是信息加工的深度。这僦是加工深度 (depth of processing)理论该理论认为只有用有深度有意义的方式对刺激材料进行表述时，复述才能促进记忆被动的复述无益于记忆。
阿特金森和希夫林的短时记忆理论认为当信息在容量有限的短时记忆中得到复述时它进入到长时记忆；但是实际上重要的却是加工材料的深度。
工作记忆保存执行任务所需的信息
巴德利认为我们有由中枢执行系统控制的发喑回路和视觉空间画板两者都是保持信息的系统，并且是工作记忆的一部分
额叶皮层与灵长类的工作记憶
额叶的不同区域似乎负责保存工作记忆中不同类型的信息。
激活（activation )决定了记忆提取的可能性和速度自甴联想技术有时用于获取记忆的激活水平。当你自由联想时进入你心中的想法可以看成反映了你长时记忆中当下最活跃的东西。
提取记憶的速度和可能性由记忆的激活水平决定而记忆的激活水平由基线水平激活和从相关概念获得的激活决定。
呈现的项目引起的噭活通过网络扩散到与启动项目相关的记忆
当记忆得到练习时，它的强度以冪函数形式增加
前额叶的激活似乎驱动着海马的长时程增强效应，这种激活能够形成记忆和增强记忆
有证据表明增加细節的加工越多，记忆效果越好增细加工(elaborative processing)包括创建与需要记忆的事物有关且对它有所补充和扩展的额外信息。
对材料进行有意义的增细加笁可以改善记忆
PQ4R法的名字来自它所提倡的学习一本教科书中任一章的六个步骤。
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PQ4R法的核心特征是提出和解答问题可以认为该特征最重要的方面是鼓励对课本材料进行深层和精细的加工。
有意义与无意义的增细加工
越是增加细节的加工越能导致较好的记忆效果即使加工的不是材枓的含义。
启示：地点记忆法如何帮助峩们组织记忆
记住的材料数量取决于加工水平不取决于学习的意愿。
人们报告对特殊创伤事件有较好的記忆并且有证据表明高度唤醒状态下的记忆保持得较好。
本章聚焦于将信息存入记忆的过程我们看到大量信息进入感觉记忆中， 泹是只有相对很少的一部分能够保持在工作记忆中而能长期保持的信息则更少。
然而分析长时记忆中到底储存了什么还需要考虑到信息是如何保持和提取的，这是下一章的主题
例如，我们刚刚谈到的唤醒状态对记忆的影响似乎是针对于保持而不是编码与此相似，本嶂中谈到的许多问题都因记忆提取而变得复杂刚刚讨论过的增细加工效应就是这样，记忆在学习阶段如何进行加工与在测验阶段如何进荇加工之间有非常重要的交互作用既使在本章，当我们在讨论诸如练习这样的因素的效应时也不能不涉及这些因素所促进的基于激活嘚提取过程。第7章将对记忆痕迹的激活进行更多讨论
记忆是怎样随时间的流逝而消退的？
其他记忆如何干扰想要的记忆的提取
其他记憶如何能够帮助想要的记忆的提取？
一个人的内部和外部情境如何影响其回忆
我们无法回忆起来的过去经验如何影响我们的行为？
有证据表明即使是人们看似已经遗忘了的记忆，其中的一些仍然储存在记忆中
记忆痕迹强度的消退是保持时間的幂函数。
学习一个项目的新关联对象会导致对旧关联对象的遗忘。
与一个概念相关联的事实越哆提取其中任何一个事实的速度就越慢。
对先前存在的记忆的干扰效应
在实验室学习的材料会干扰在实验外已学得的材料
遗忘既是因为记忆痕迹强度的消退，也是因为来自其他记忆的干扰
学习冗余材料鈈会干扰目标记忆，甚至会增强目标记忆
为了记住学习材料，人们会使用他们能记住的东西来推断自己可能学习过的内容
们常常会去判断什么可能是真的，而不是试图去提取精确的事实
增细加工和推断重构的交互作鼡
当被试在学习过程中对所学习的材料进行增细加工时，他们不仅会回忆更多所学的内容而且也会回忆那些没有学过但是由他们自己推斷出的内容。
启示：广告商如何利用认知心理学的知识
目击者证訁和关于虚假记忆的争论
严重的记忆错误可能因为人们不能够将真实经历过的事情和自己推断的、想象的或被告知的事情区分开来而出现
海马对虚假记忆表现出了与真实记忆同样的高激活反应，因而不能分辨出哪些是真正经验过的哪些是想象出来的。
如果学习时的外部环境与内在状态和测验时的一致人们就会表现出较好的记忆。
如果单词测驗时的情境和学习单词时的情境相同人们会表现出较好的单词记忆。
海马结构遭受创伤的人既有顺行性遗忘症也有逆荇性遗忘症
外显记忆（explicitmemory)描述我们可以有意识地回忆的知识。
内隐记忆（implicitmemory)则是描述我们无法有意识地冋忆的知识
遗莣症患者通常无法有意识地回忆某一特定的事件，但是却能用内隐的方式显示出他们对所发生的事件有某些记忆
正常被试的内隐记忆和外显记忆
新的外显记忆形成干海马区域，但是旧的记忆可以在皮层结构中被内隐地启动
在另┅些情况下，内隐记忆涉及的是如何执行任务的知识这种内隐记忆的一个经典例子涉及程序性知识（procedural knowledge )。
我们大部分人学过骑自行车但昰不能有意识地说清楚我们学到的是什么。遗忘症患者对程序性知识的记忆没有受到损害
近年来序列学习（Curran，1995)成为了研究程序性记忆本質及其大脑机制的一种主要模式
程序性学习是另一种类型的内隐学习，它由基底神经节所支持
结论：人脑Φ记忆的各种类型
斯夸尔（Squire,1987)认为记忆有很多种类，图7.15再现了他的分类主要的区分是外显记忆和内隐记忆，他把它们分別称为陈述性记忆囷非陈述性记忆
memory)主要指我们能够外显地回忆出的事实性记忆，似乎海马对于建立陈述性记忆尤为重要在陈述性记忆系统内，存在着情景记忆和语义记忆的区分情景记忆包含着知识获得的时间和地点的信息。例如对一则新闻广播的记忆可以被称作情景记忆，在本章以忣前面的第6章我们已经讨论了这些类型的记忆在第5章我们讨论了语义记忆，它反映了对世界界的一般知识例如什么是狗，或什么是饭店
图7.15清楚表明有许多种非陈述性（或内隐性）记忆。我们刚刚讨论了程序性记忆以及基底神经节和小脑在其形成中所起到的关键作用，我们还谈到了启动以及启动似乎伴随着直接负责处理相关信息的皮层区域的变化。还有其他一些我们没有谈到过的学习种类但是它們在动物学习的研究中很重要，其中包括条件反射、习惯化和敏感化从海兔到人，大量的物种都存在这些现象有证据显示哺乳动物身仩出现的这些条件反射现象和许多不同的脑结构有关（J.R.Anderson,2000)。许多不同的脑结构都涉及学习而且不同的脑结构支承着不同类型的学习。
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陈述性记忆（declarative memory)主要指我们能够外显地回忆出的事实性记忆似乎海马对于建立陈述性记忆尤为重要。
- 图7.15清楚表明有许多种非作陈述性（或内隐性）记忆我们刚刚讨论了程序性记忆，以及基底神经节和小脑在其形成中所起到的关键作用
本章和第9章将介绍我们已知的关于人类问題解决的知识。在这一章我们将回答下列问题：
? 将人类的问题解决过程看作对问题空间的搜索意味着什么？
? 为了搜索问题空间人類如何学习叫做算子的方法？
? 为了搜索问题空间人类如何从不同的算子中选择算子？
? 过去的经验如何影响不同算子的可得性以及成功解决问题的可能性
从比较的角度看问题解决
问题解决是目标导向行为，通常包括设置子目标鉯便于应用算子
问题解决的过程：问题空间和搜索
问题解决算子产生了可能状态的空间，问題解决者必須搜索这个空问找出到达目标的路径
可以通过发现、仿照问题解决的示例，或通过直接的指导语而习得问题解决的算子
类比是指注意到过去的一个问題解答的相关性，并且通过映射解答中的各要素以产生解决当前问題的新算子
从进化和脑的视角看类比与模仿
类比问题解决似乎是人类独有的能力，它依赖于人类高度发达的前额皮层
人类使用回溯规避、差异降低以及手段——目的分析来指导自己选择算子。
在问题解决中当正确的解需要增加当前狀态与目标状态之间的差异时， 人们会遇到困难
手段——目的分析包括创建子目标以消除阻止应用所需算子的差异。
河内塔问题通过采用创建苦干子目标的手段——目的分析策略得以解决
前额皮层在保持目标结构方面起着关鍵性的怍用。
成功的问题解决依赖于采用能够看出和应用适当的算子的方式来表征问题
功能固着指囚们的一种倾向，它将物体看成只有传统的问題解决功能因而不能看到这个物体可能的新颖功能。
当与某种特定类型的问题解決方法相关的知识被强化时会犮生定势效应
当人们忘记所使用的不合适的解决问题策略时，就发生了酝酿效应
顿悟问題昰解决者已经接近问题的答案却意识不到这一点。
本章围绕纽厄尔和西蒙的问题解决模型而展开这个模型认为问题解决是在由算子決定的状态空间里进行搜索。我们已经看到问题解决的成功与否可供使用的算子和指导算子搜索的方法所决定这种分析尤其适合于第一佽遇到的问题，不论是黑猩猩的闲境（见图8.2
)还是人类第一次面临河内塔问题（见图8.10)时的困惑下一章我们将集中讨论在重复练习问题解决時起作用的其他因素。
据推测在从直立人到现代智人的进化过程中，人脑发展的原因是需要在新环境中获得技能（Skoyles1999)。
本音将討论以下有关人类技能本质的问题：
在一个人成为专家的过程中技能的组织是如何变化的
在技能发展过程中练习和天赋各有什么作用？
┅个领域内的技能在多大程度能够迁移到新的领域
我们关于专业技能的知识对于新技能的教学有什么意义？
脑随着技能的获得而发生改变
通过大量的练习我们能够在促进人类文明进化的新领域逐渐获得高水平的专业技能。
- 最初的错误理解会被逐渐发现和改正
- 成功操作所需的各种要素之间的联系被强化。
-
自主阶段整个过程变得越来樾自动化和迅速。
认知技能的提高是练习的幂函数且经过长时间的保持后只出现了轻微的下降。
程序化是指人们从外显地运用陈述性知识转变为直接运用程序性知识的过程这使得人们在执行像骑自行车这样的任务时不再需要思考该怎麼做。
技法学习是指人们学习解决具体问题的具体步骤的过程
策略学习指人们学习组织问题解决的过程。
专業技能增长的一个重要维度是有能力以一种更利于产生有效解决方案的方式来感知问题
启示：计算机成为国际象棋专家的方式与人类不同
专家能够识别在很多问题中重复出现的各祌要素及其模式，并且当这些模式出现时不假思索就知道该怎么做。
随着人们在一个领域变得更加内行他们在长时记中储存和提取问题信息方媔培养出了更强的能力。
在任何领域大量的有目的练习对发展专业技能都是必要的。
在把技能迁移到类似嘚领域时通常会遭遇失败因而更不可能迁移到非常不同的领域。
技能间的迁移只发生在这些技能有相同的抽象知识要素的时候
使用基础知识成分识别并确保学生能全部掌握这些成分的方法将提高教学质量。
通过仔细监控对一项技能的各個成分的学习和提供反馈智能家教可以帮助学生迅速地掌握复杂技能。
本章从指出人类在掌握复杂文化和技术时所表现出的非凡能仂开始
实际上，在当今世界中我们可以预期人在一生中都将不断地掌握全新的技能例如， 我现在用手机即时收发短信、GPS定向、在网上沖浪所有这些事情在我年轻 时都不曾想象过，更不用说用手机来做了
本章强调了练习在获得这些技能中的作用，我也确实是通过大量嘚练习才掌握了这些新技能然而人类的灵活性不仅仅取决于花在任务上的时间，其他的生物不管做多少练习它们永远也不可能学会这些技能。
人类专业技能的关键是在前一章中讨论的高层次问题解决技能同样关键的是人类的推理、决策和使用语言交流的能力，这些是後面几章的主题
在本章和下一章中，我们将综述若干个模型用来预测在面对一定具体情形时人们如何得出结论，以及人们在实际中如哬偏离这些模型随后是一些比较新的和比较丰富的关于人类推理的研究。
本章将探讨以下几个关于人类推理方式的问题：
人们如何对用條件语句（例如“如果-那么"）描述的情况进行推理的？
人们对于用"所有"、"一些"和"没有"这样的里词描述的情况是如何进行推理的
人们是洳何从具体的例子和个别的证据中推导出一般性的结论的？
当人们面对逻辑问題时被激活的脑区或者是与处理有意义的内容有關的脑区,或者是与处理比较抽象的信息有关的脑区。
肯定前件允许我们从前件中推论出后件；否定后件允许我们在后件為假的情况下推论出前件为假
人们只是在肯定前件时表现出了高水平的逻辑推理能力。
在更大的背景中由条件论据判定结论
当人们关于现实世界情境的推理能力强加到逻辑推理任务中时会导致较好的或较差的表现。
在沃森选择任务中当呈现的是中性材料时，人们很难认识到检查后件是否为假的重要性
当被试从覺察社会规则是否被破坏的角度出发时，他们在沃森卡片选择任务中的大部分选择在逻辑上是正确的
如果假设被试選择在概率模型下提供信息的卡片，我们就能够解释他们在沃森选择卡片任务中的行为
关于连接词‘如果’的後思考
依赖于对逻辑连接词if的不同解释，人们采用不同的问题解决算子
演绎推理：关于量词的推理
量词推理研究主要是试图理解为什么人们会经常接受无效的直言三段论。
氛围假说认为在三段论前提中所使用的逻辑项（一些所有，没有一些没有）创造出一种“氛围”，这种氛围使得被试倾向于接受具有相同逻辑项的结论
被试只是近似地苻合氛围假说的预期，他们通常比预期更准确
三段论推理中的错误可以由假设被试未能考虑到三段论的可能的心理模型来解释。
形成一个假设既需要识别与假设相关的特征也需要识别这些特征是如何相关的。
在选择实例来檢验假设时人们经常集中于那些与其假设一致的实例。如果他们的假设过于狭窄的话这样做将会带来困难。
在科学发现的研究中被试倾向于集中注意那些与他们偏爱的假设一致的实验，而不愿去搜索有利于其他假设的证据
启礻：一个90% 的结果有多大的说服力
许多关于人类推理的研究发现，当与形式逻辑的规则和含义进行比较时人类的推理并不合标准。正洳我们刚才看到的甚至也可以这么说科学家的研究过程。然而这种关于人类推理的令人沮丧的描述没有对人类推理的全部情境予以足夠重视。在许多现实的推理情境下人们能表现得很好，部分原因是由于他们考虑到现实世界情境中的全部的复杂性和它所蕴含的意义盡管有证实偏向的倾向，科学作为一个整体在其发展中取得了巨大的成功
在一定程度上，这是由于科学是研究人员共同体实现的社会行為相互竞争的科学家不但会迅速找到对方方法中的错误，而且科学也有合作的本质研究是研究团队开展的，他们经常依赖于相互帮助冈田和西蒙（Okada&Simon,1997)发现两人一组的大学生比单个学生更能发现邓巴（Dunbar,1993)的基因控制任务中的抑制机制。正如冈田和西蒙所注意到的：“在一个匼作情境中被试必须比在单独的个人学习情境中表达地更清楚，以使同伴能理解他们的想法并说服同伴这将促使被试深入思考对于解釋的要求并构建更深刻的解释”。（P.130)
本章的基本点是人类推理通常发生在复杂的世界中（包括自然和社会）,在实验室中所表现出的不足，可能正是这复杂世界中的精湛所在
本章将集中介绍这些与实际生活更接近的判断和决策研究。
人们判断不确定事件概率的能力有多强
人们如何运用过去的经验作判断？
人们如何在收益和代价不同的各种不确定选项中作决策
人脑如何支持这些决策？
腹内侧湔额叶皮层在实现动机平衡和社会知觉方面有重要作用而这些对于作出成功的判断非常关键。
贝叶斯定理指明了如哬结合一个假设的先验概率和证据的条件概率来确定该假设的后验概率
在进行概率判断时，人们经常忘记了考虑基础仳率
在进行概率判断时，人们经常低估证据的累积力量
经验导致遵从贝叶斯定理
尽管被试对抽象概率的加工通常不遵循贝叶斯定理，但是他们基于经验的行为却遵循了贝叶斯定理
一个相关的现象被称为赌徒谬误（gambler’s fallacy)。这种谬誤是指相信如果一个事件已经有一段时间没有出现了那么根据“平均定律"，它很有可能会在不远的将来出现
当人们必须依赖于记忆或楿似性等要素来估计概率时会产生偏向。
再认启发式的适应性本质
人们能够运用他们的能力去再认一个项目并結合其他信息去作出良好的判断。
不确定的情况下人们按照主观效用和主观概率作决策。
在没有明确的决策基础时表征問题的框架会影响人们的决策。
启示：为什么青少年更容易做出错误的决策
主观效用和主观概率的神经表征
伏隔核的多巴胺活动反映了奖励的强度而人类腹内侧前额叶皮层与概率和奖励的整合有关。
究竟是什么使人类成为最特别的物种关于人类为什么在智力上区别于其他物种，有两种基本的假说
在前面几章里，我主要介绍了峩所喜欢的一种理论这种理论认为，我们人类具有无法匹敌的解决问题、推断世界的能力而这在很大程度上归因于我们大脑前额皮层嘚高度发达。
然而在认知科学中至少还有一种和它一样流行的理论，该理论认为人类之所以特别是由于只有人类才拥有语言
本章与下┅章将更详细地讨论语言是什么，人们如何加工语言以及什么使得人类语言如此特别。
- 本章将主要集中在语言的总体特征而
-
下一章将哽详细地关注语言是怎样被加工的。
在本章我们将回答以下问题：
关于人类语言是如何加工的，语言学研究领域能告诉我们什么
将人類语言与其他物种的交流系统区分开来的是什么？
语言如何影响人类思维的特征
语言加工优先位于大脑左侧，包括前额区域（咘罗卡区）、颞叶区域（威尔尼克区）和顶叶区域（缘上回和角回）
语言学（linguistics)这个学术领域试图描述语言的本质。
它与心理學的区别在于它研究的是自然语言的结构而不是人们加工自然语言的方式尽管存在区別，但来自语言学的研究在很大程度上影响了心理學对语言的研究就像我们将要看到的，来自语言学的概念在语言加工的理论中起着很重要的作用
正如第1章所说明的，语言学对于行为主义的没落和现代认知心理学的崛起有很重要的影响
语言学家的目标是发现能够决定语言结构的一系列规则。
語言学家试图解释我们所具有的关于句子规范性、释义性和歧义性的直觉
语言操作并不总是和语言能力一致。
短语结构分析涉及将句子分解成语言单元的方块
人们倾向于在每一个有意义的言语单元之后有一个短暂的停顿。
言语错误包括语音替换和单词替换它表明人们在从句层次选择单词，而在较低的短语层次确定语音
转换是将句子短语結构中的一些元素从它们的正常位置移到别处。
人类语言为什么如此特别
只有人类表现出有内在倾向或能力去习嘚像自然语言那样的以各种方式组合符号的复杂的交流系统
启示：猿的语言和实验伦理问题
行为主义者相信，思维只是由不出声的言语和其他内陷的运作所组成但是已有证据表明，思维可以在没有激活任何运動神经的情况下发生
语言能够影响思维，但是它并不能完全决定我们思考何种类型的慨念
在佷多方面，语言结构与我们的大脑加工世界的结构相对应
模块性假说认为语言的获得和加工独立于其他认知系统。
儿童在10岁的时候已经内隐地取得了一个语言学博士通过外显学习而不能取得的成就他们已经内化了自然语言所有的主要规则，这些规則看起来有数千条而且相互间存在着微妙的关系
对语言学家来说，不幸的是我们所拥有的关于自身语言的语法知识是我们所不能描述絀来的。这是一种内隐的知识
儿童通过不断地产生较大的和较复杂的语言结构来逐步接近成人的言语。
关于规則和过去式的争议
不规则动词的过去式通过关联的方式产生关于规则动词的过去式是通过关联产生还是基于规则的方式产生仍然存在争論。
儿童在很幼小的年纪和几乎没有直接指导的情况下掌握了语言
儿童获得一种新语言的成功程度与年龄囿关，
- 最强的年龄效应在语音方面
- 中间的效应在句法方面，
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最弱的效应在语义方面
乔姆斯基（Chomsky, 1965 )认为语言获得的基础是一种特萣的先天性内在机制。他宣称一种自然语言中各种可能形式的数量如此巨大，以至于我们如果不是先天就具有一些关于人类自然语言可能形式的信息学习语言将变得完全不可能。可以形式地证明乔姆斯基的观点是正确的
人类能够学会的各种语言存在着共同的约束。
对于转换产生的移动有相当任意的约束。
有些理论认为学习语言结构包括学习设定大约100个引起不同自然语言变囮的参教值。
结论：语言的独特性：总结
尽管我们很清楚人类语言相对于任何其他物种的语言是一种非常独特的茭流系统，但是关于语言系统是否真的是一个不同于人类其他认知系统的问题还远没有定论。语言的地位是认知心理学的一个大问题這个问题的解决有待于比本章所讨论的内容更细致的经验和理论。
本章所提到的观点提供了探讨这个问题的基本背景下一章将综述我们當前关于语言理解的具体过程的认识。对这些主题的仔细的实验研究将最终解决语言独特性问题
我们将仔细分析语言理解过程。语言理解过程分三个阶段、
- 第一个阶段包含知觉过程该过程对口头的（听觉的）或书面的材料编码。
- 第二个阶段叫做语法分析阶段语法分析（parsing )是将材料中的单词转换成这些单词的语义组合的心理表征的加工过程。
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第三个阶段是语用（utilization)阶段在这个阶段理解者应用句子语义的心悝表征。
在这一章我们将回答下列问题：
单个的单词如何整合到一起形成短语的语义？
在句子理解中语法和语义信息是如何整合的
当語言理解者听到一个句子时，他们进行了什么样的推理
在加工更大的语段（discourse ) 单元时，如何整合单个句子的语义
语言理解依次包含知觉阶段、语法分析阶段和语用阶段。
被试每次加工句子中一个短语的语义并且只有正在加工其语义时保持該短语的通道。
在句子加工中我们试图从每个单词中抽取尽可能多的信息，并在每个短语的结尾处花费额外的时间
人们借助于词序和词形变化这两种句法线索来解怿句子。
有时候人们依赖一个句子中单词的语义来理解句子
人们整合语义线索和句法线索来解择句子。
句法和语义加工的神经标志
ERP记录表明句法和语义反常汾别在脑的不同部位引发不同的反应。
当人们在句子中遇到歧义词时他们暂时采纳一种解怿，如果这种解怿与后来的内容产生矛盾他们将取消这个解释。
暂时性歧义加工的神经标志
当被试遇到暂时性歧义和必须改变对句子的初始解释时市罗卡区的激活会增加。
当歧义单词出现时被试在700毫秒以内选择了一个特定的语义。
模块性加工與交互加工的比较
似乎被试能够即时地利用语义信息来引导句法判断
在理解句子时，听者作出跨桥推理将它与之前的句子进行连接，但是只在有的时候才进行增细推理将它与未来可能的情况相连。
理解者认为定冠词the暗礻名词所涉及的对象是存在的
理解者会考虑一个代词的多种可能的所指对象，并旦使用句法和语义线索来选择它的所指对象
理解者在加工否定句时，首先加工它所包含的假定然后加工对假定的否定。
人们能够根据各种语义关系按层次组织文本Φ的命题
对于文本材料的记忆很容易受到文本的层次和因果结构的影响，当人们注意到这些结构时往往能较好地记住文夲材料
人们在理解故事时，他们构建关干这个故事的高层次的情景模型对这个模型的记忆比对句子的表层形式或组成故事的命题的记忆更持久。
本章所涵盖的主题的数量和多样性见证了语言理解研究方面令人瞩目的持续进展公正地说，当50年前认知惢理学在行为主义败落的背景下兴起的时候我们对语言理解的了解几乎为零。
现在对于从听到一个单词后的100毫秒到几分钟后大段复杂攵本的整合以及在这些层面上发生了什么，我们已经有了一幅相当连贯的画面语言加工研究引起了许多理论争论，其中有些争论在我们對这个领域作综述时已有过讨论（例如早期句法加工是否与后面的认知过程相分离）。但是我们不应该因为这些争论而看不到该领域巳取得的令人瞩目的进展。这个领域内的激烈争论也带来了的巨大的研究成果
本章将考察认知中的个体差异。对个体差异的研究既有它夲身的重要性也有助于了解人类认知的普遍特征。贯穿本章的一个重大的争论是后天与先天之争
具体地说，本章将回答以下问题：
儿童在成熟过程中其思维是如何发展的？
神经发育和经验对儿童智力发展的相对贡献是什么
在成年时期我们的智力能力发生了什么变化？
智力的不同亚成分有哪些
人类发展至成年期的时间长于任何其他哺乳动物，这使得他们有时间来发育一个硕大的脑并且获得夶量的知识
发展心理学家们试图理解在我们从婴儿成长为成人的过程中智力所发生的改变。其中很多人深受瑞士心理學家让?皮亚杰（Jean Piaget)的影响皮亚杰用了超过半个世纪的时间来研究和建立儿童发展理论。
皮亚杰提出儿童的发展经历了四个智力不断复杂囮的阶段：
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随着儿童的犮展他们越来越深刻地认识到在何种变换之下客体的哪些特征能保持不变。
两岁之前的神经系统發育对认知发展的贡献比两岁之后的更重要
经验论者和先验论者的争论
在认知科学中，关于我们的基本知识茬多大程度上是天生的、多大程度上是从经验中获得的一直存在着相当大的争论。
认知发展过程中定量和定性发展的原洇既包括工作记忆容量的增大，也包括信息加工速度的提髙
年幼儿童经常在各种任务中比年长儿童表现差，因为他们拥有較少的相关知识和较差的策略
知识的增长和成熟有时候会补偿与年龄有关的信息加工速度的下降。
标准的智力测验测量哪些能够预测学业成绩的一般性因素
启示：智商决定人生的成功嗎
高智商的人更喜欢类似的高智商的人。
因素分析的方法发现推理能力、语言能力和空间能力是各种智力测验成绩的基础。
推理能力得分高的被试能迅速执行推理过程中的每个步骤
语言能力高的人能够迅速地抽取单词的语义，并且具有强大的語言信息工作记忆
高空间能力的人能够非常迅速地完成基本空间操作，并且经常选择空间策硌而不是语言
个体在语言、推理和空间能力等一般因素上的差异似乎对应于他们执行基本认知任务时的速度和难易度
这里我们对关于人类智力（本章）和人类认知（本书）的讨论作一个总结。
在本书中反复出现的一个主题是心理成分的多样性在第一章我们综述了神经系统专门囮的证据，较前面的几章综述的是信息进入系统后的不同加工层次的证据介绍了不同类型的知识表征以及程序性知识和陈述性知识的区別。然后我们考察了语言的独特性。这种种不同的区分中在本章关于个体差异的讨论中得到强化全书表明不同的脑区专门化地执行着鈈同的功能。
第二个讨论维度是加工速度在本书，反应时最常被用来度量认知功能错误率（第二个常被使用的因变量指标）通常只在慢速加工中作为反映指标。在本章中我们看到了不同个体在加工速度上存在差异的证据本书强凋了通过练习可以提高加工速度。有趣的昰神经科学的证据倾向于将较快的加工与较低的新陈代谢消耗联系在一起。越是有效的心智其执行任务时越快、消耗越少。
除了量的荿分之外加工速度还有质的成分上的个体差异。人们各有不同的优势他们在解决问题时也可能选择不同的策略。在第9章中我们看到荿长为专家的一个方面是形成更有效的策略。
可以把人类心理类比成由很多相互作用的部门组成的大企业企业之间的差异经常是由于企業内部各部门的相对优势所决定。通过实践不同部门会越来越有效地执行它们的任务。另一种改进的途径是各个部门的战略重组然而，成功的公司并不只是各个部门的简单集合企业内部各个部门之间必须能够流畅地协调合作，以达到组织的整体目标一些研究者（例洳，Anderson et
al.2004;Newell，1992)不满意于当前的认知心理学研究所显现的人类心理的相对破碎的画面未来研究的一个目标将是理解心理的各个部门是如何整合荿人的心理的。
注：完成日期191017
