有关“自上而下”与“自下而上”加工

32  郑燕娜

自上而下加工 - 概念

又叫概念驱动加工(conceptually driven processing)，是认知心理学说明人在知觉过程中对知觉信息加工的一种方式。认知心理学认为，知觉是确定人们所接受到的刺激物的意义的过程。知觉有赖于两种不同形式的信息，即来自环境的信息和来自知觉者自身的信息。所谓知觉者自身的信息是指知觉者已有的知识、概念，自上而下的加工过程，便是人在从事知觉活动时运用已有的知识和概念去加工当前的信息的过程，例如，设想人们要知觉“13”这样一个图形，如果它是出现在“12、13、I4”这种系列中，人们便运用头脑中关于阿拉伯数字的知识进行自上而下的加工，把它知觉为“十三”；如果它是出现在“A、13、C”这种系列中，人们便运用头脑中关于英义字母的知识，把它知觉为英文字母“B”。

自上而下加工——注意捕获与自上问下的加工过程

注意捕获对揭示两种控制过程一一自下而上的加工与自上而下的加工之间的关系有着重要的研究意义。在当前对注意捕获的研究中,主要存在两大类的实验范式:线索化范式与视觉搜索范式;涉及以下几个方面:刺激驱动的注意捕获与自上而下控制的关系:注意捕获是否涉及注意的空间转移;刺激的显著性对注意捕获的影响;实验范式对注意捕获的影响。总的来说,没有任何一种视觉刺激能绝对的独立于自上而下的控制之外来捕获注意,因此也可以这样认为,注意捕获被默认为是一种自动化的过程,但这个自动化的过程可以被内源性的调节所抑制或者易化。

     自下而上的加工（bottom－up processing）也称数据驱动加工（data－driven processing）（Lindsay & Norman，1977），是指知觉者从环境中一个个细小的感觉信息开始，将它们以各种方式加以组合便形成了知觉。持这种理论的心理学家认为，感受器所获得的感觉信息就是我们知觉所需要的一切，无须复杂的思维推理等高级认知过程的参与，我们就直接知觉到了周围环境。而这种直接知觉环境的能力是由人的生物性决定的，这可以由视崖（visual cliff）实验中很小的婴儿就能够形成深度知觉而知（Gibson，1979）。这种直接知觉（direct perception）理论又如何解释我们对感觉环境的识别呢？主要有这样几种理论假说。

    第一种假说称为模板论，认为人们在头脑中储存有无数的模板集，这些模板非常详细，从而使我们有可能辨认出各种客体。也就是说，把观察到的客体模式与头脑中的模板集进行比较并选出与之匹配的最佳模板，我们就识别了该客体。但是模板匹配理论难以解释字母知觉中的问题。我们能辨认一个字母在大小、方向和形式上的种种变化，很难想象在我们头脑里会储存有那么多的模板而不感到累赘！这个假设显然是很不经济的。

第二种假说称为原型论，认为原型不同于模板，它不是一个具体的特定样式，而是一类事物最典型（最常见）的例证。知觉的识别过程不是与模板精确、等同的匹配，而是与原型相一致。研究发现，即使人们从来没有见过完全与原型匹配的样例，人们也能够形成一种原型，识别出该客体。

第三种假说称为特征论，认为人们对事物的知觉，就是把事物的特征与记忆中所储存的特征相匹配，而不是把整个事物与模板或原型相匹配。研究者不仅区分出不同的特征，还区分出不同类型的特征，如整体特征和局部特征等。在复杂三维物体和场景的表征中还可能包含局部特征的某种组合或结构。如成分再认理论（recognition by components theory）提出所谓几何子（geons）的概念，即所有物体都可以分解为诸如砖块体、圆柱体、楔形体、锥体等少量具有某种结构的几何子或部件。通过对少数的几何子的识别，就能够快速精确地再认出物体的一般分类而不必去识别局部细节（Biederman，1987）。上述这些直接知觉的假说虽能解释知觉形成的部分机制，并且也有部分的研究证据，如业已发现在大脑皮质中有对特定的线段、颜色、形状、方向特别敏感的被称为特征检测器（feature detector）的神经元（Hubel & Wiesel，1974），但不能解释知觉形成的全部机制。

      知觉表征的形成还包含自上而下的加工。自上而下的加工（top－down processing）也称概念驱动加工（conceptually driven processing），指知觉者的习得经验、期望、动机，引导着知觉者在知觉过程中的信息选择、整合和表征的建构，也称为建构知觉（constructive perception）理论。基于先前经验、假想和期望所作假设而产生的知觉定势有时会导致极大的偏差（见心理学与人生7－2：眼见为实？）。知觉中的自上而下机制还可以用斯特拉顿（Stratton，1897）的知觉适应实验来说明。实验中，他带上一个特制的左右调换、上下颠倒的眼镜，因而看到的世界是上下颠倒、左右反转的，开始时他连走路、吃饭和做最简单的事都很困难。但是戴上这种眼镜8天之后，他开始适应这种倒视，他看到的世界基本上像过去一样了。在知觉中我们快速形成并测试关于知觉对象的各种假设，这些都以所感觉到的（感觉数据）、所知道的（记忆中储存的知识）以及所能推断的（利用高级认知加工）为根据。但这种假设或推论往往是无意识的。自上而下的加工可以很好地解释图7－2b中所示的情境效应（context effects）。