1. 试述模式识别的理论演变。

 

（一）模板匹配假设

这种假设认为，模式识别是将一个刺激模式提供的信息，与长时记忆中已经存储的该模式的特征匹配

1.对模板匹配说的修正例如识别一个不规则的字母A

模板匹配中的预处理过程

2.修正后的模板匹配假设遇到了一个逻辑问题

（二）原型匹配假设

1.什么是原型匹配假设

2.支持原型匹配假设的实验

1971年，弗兰克斯和布兰斯弗德用实验证明了人的模式识别中可能存在着原型匹配的过程。实验时，先给被试呈现变形图形，然后让他们参加一项再认测验，测验项目有些是被试见过的，有些是没见过的，其中包括刺激物的原型。要求被试指出哪些项目是以前见过的，并评价自己的确信度。结果发现，尽管被试以前没有见过原型，但对它的确信的评价最高

（三）特征分析假设

1.什么是特征分析

这种假设认为任何模式都是由许多特征构成的

2.“群魔堂”模型

1959年，赛尔弗里奇提出了一个计算机模型，即“群魔堂”模型，形象的说明模式识别的特征分析系统。所谓的“鬼”是指具有某种特定功能的机制。

3.特征分析的生理学和心理学依据

（1）特征分析的生理依据——感受野的研究

感受野，在感受系统中，能够引起某一神经细胞反应的受刺激区域，就是神经细胞的感受野

（2）特征分析的心理学依据

Neisser进行的视觉扫描实验

在视觉扫描实验中Neisser将实验材料给被试看，要求他们在这许多行的字母中，尽快的搜寻到一个特定的字母（靶子）

这些材料分成两组，其区别在于所要搜寻的特定字母与组内其它字母在特征上有高低不同的相似程度。例如，a组中目标字母为Z，而非目标字母为G、Q、O、D等，目标字母的特征与非目标字母的特征差别较大；而b组中非目标字母为V、E、W、X等，就与目标字母Z有相似的特征。

作者假定，如果被试对目标的再认是模板匹配，那么对两组实验材料的扫描速度应相等。如果被试使用了区别特征，那么被试只需要确定某个字母是否具有曲线特征，就能判断它是不是字母Z。在这种情况下，他们对材料a的扫描速度应该比材料b快得多。实验结果证实了这种假设。

Pritchard进行的固定网像的实验

固定网像也叫静止网像实验，在实验中Pritchard（1961）采用一种技术使客体在眼睛运动条件下，在视网膜上成像的位置不变，即得到客体的固定网像。

结果发现，在这种情况下，客体的知觉并不是立即全部消失，而是一部分一部分的逐渐消失，从中可以看出，消失的是一些完整的特征，而暂时保留的图像片段又是一定的模式，如字母、数字或面孔的某一部分。

这些结果提示，特征似乎是知觉的单元，一些特征或单元的结合而构成我们所识别的模式，然而这种特征的抽取和结合是我们所意识不到的。

 

 

2. 基于相似性的概念模型主要存在哪些问题

基于相似性的概念模型主要存在以下问题：

⑴相似性的确很符合人们划分类别时的直觉，但相似性本身却是一个很难规范的概念，因为人们根据相似性做出的判断在不同的情况下变异性很大。

Tversky（1977）认为，相似性比较受情境的影响，因而提出了诊断性原则（diagnosticity principle）。该原则认为，人们倾向于根据物体的诊断性特征对物体进行分类，以减少信息负荷并利于做进一步加工。Tversky（1977）用脸图实验材料进行分组实验与相似性比较试验，所得结果支持他提出的诊断性原则。

Tversky（1977）认为，相似性依赖于具有不同重要性权重的共性和差异性特征，也就是说范畴成员的相似性关系很大程度上受单个特征所具有的特殊权重的影响。

相似性不仅取决于被比较对象本身，还受到比较者的知识、比较的环境以及比较任务的影响（Medin,Goldstone&Gentner，1993）。具有不同知识背景或来自不同文化背景的比较者，对同样的对象进行相似性比较，其结果可能会有所不同（Zhou,Fu,Hayward,Locke&Peillicano,2005）。

⑵一旦我们认识到相似性是动态变化的，那么我们就会发现Rosch和Mervis（1975）在实验中要求被试列举出概念或者概念成员的属性是不合理的。属性列举实验事实上只提供了人们概念知识的一个“有偏”样本。

虽然事物间有很多相似性，但是我们会因为某些相似性具有特殊的重要性权重，从而根据这些相似性来判断事物的范畴关系。虽然相似性是我们分类的一般原则，但是当存在其它概念知识指导我们的认知活动时，相似性就不再起作用了。

⑶Rips（1989）发现，相似性判断和范畴判断间存在分离效应。Rips给被试呈现一个物体的相当简洁的口头描述，只说明物体的一个特征（如它的直径）。这个特征是预先确定的，其值位于两个范畴值之间。被试在判断时应用了他们的背景知识和信仰，考虑了物体的可变性，而不是依赖于物体的表面相似性。

⑷相似性还无法说明一种由目标派生（goal-derived）的特殊范畴(ad hoc category)害死怎样生成的(Barsalou,1989)。

⑸从相似性中派生出的典型性也是一个很难规范的概念。原型理论将典型性作为判断概念成员的基础。但很多被判断为不典型的样例，人们同时又确定无疑的认为它们是范畴成员。Roth和Shoben（1983）发现，在秘书休息室，茶被认为是最典型的饮料，在卡车司机休息室，牛奶则被认为是最典型的饮料。可见，典型性并不能决定一个样例的范畴关系。

⑹另外还有证据表明，原型的特征不具有可加性。

 

 

3. 试析认知心理学兴起的原因。

（一）几个关键事件

1956.9.11：信息理论研讨会，布鲁纳/乔姆斯基/米勒

1967：奈塞尔（Neisser）《认知心理学》

1970：《Cognitive Psychology》创刊

（二）认知心理学兴起的内部原因

l  行为主义心理学的失败

l  行为主义：  S R

l  新行为主义：S O R

l  认知心理学：S R

（三）认知心理学兴起的外部原因

l  认知革命（二战后）

¡  控制论

¡  信息论

¡  计算机科学

¡  工程心理学的研究

¡  计算机与人工智能

信息加工

l  把人脑看成一个信息加工系统（例如：计算机）

认知的信息加工模型

信息输入 信息输出

刺激 踩车闸

（四）先驱人物

（1）George A. Miller，《神奇数7±2，我们的信息加工能力的某些限制》；Psychological Review 63 (2): 81–97.

（2）Newell & Simon, 用计算机成功模拟了人的启发式搜索能力—逻辑理论家；Neisser（1967）《认知心理学》；Norman，提出人的信息加工系统模型；

（3）皮亚杰，关于儿童智力发展的理论——发生认识论，把儿童智力发展过程看成认知结构或图式不断改组或提高的过程。

第一，从机能的角度加以区分。
    如果从机能的角度考虑工作记忆，它所保持、存储的信息是以后复杂的认知活动中不可缺少的，并且基于这种存储基础上的处理与加工是以后复杂的认知活动的前提条件。举一个例子，比如说心算中的记忆就是一种工作记忆。而短时记忆的机能仅仅是起到对信息的存储作用，其存储的信息未必一定是下一步认知活动所要运用到的信息，比如说我们要打电话，所查到的一个电话号码，我们拨过这个电话以后就忘了。如果仅从对信息的存储这一角度考虑，工作记忆与短时记忆是相通的，但是在机能方面工作记忆比短时记忆，多了一个前期的加工功能。第二，从构成的角度加以区分。
    与机能的角度不同的是，工作记忆与短时记忆在系统结构，构成水平上的区分是相当复杂的。工作记忆系统与短时记忆系统到底是两个完全独立的系统，还是短时记忆系统包含工作记忆系统，还是反之，这一直都是人们争论的话题。但是支持工作记忆系统包含短时记忆系统的人要相对多一些。Baddeley & Logie于2002年、Cowan于1999年的研究都支持这种观点。用Engle的话说就是，工作记忆系统是由“短时记忆”和“控制加工机能”两个部分构成的。但是必须指出的是这里的“短时记忆”指的是“短时记忆存储库”。
    按照两种记忆存储库理论的观点，短时记忆的存储仅仅靠“短时记忆存储库”这一个单一的功能是无法实现的。要想实现短时记忆的机能，“控制加工机能”是不可缺少的重要部分。从这个观点出发“工作记忆”与“短时记忆”在组成结构上并没有大的差别，都是由“短时记忆”和“控制加工机能”所构成的。但是“工作记忆”与“短时记忆”在组成结构的差别上就在于工作方式上的不同， “控制加工机能”比“短时记忆”更依赖于“控制加工机能”，并且这种“控制加工机能”不仅仅是一种保持机能，在此基础上为了更好的支持认知活动中记忆，还担当着更加复杂的任务。