Chapter 3 人的信息加工

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1、第三章 人的信息加工工程心理学 第三章 人的信息加工主要内容n第一节 人的信息加工过程模型n第二节 人的信息接受与传递n第三节 人的信息中枢加工n第四节 人的信息输出工程心理学 第三章 人的信息加工第一节 人的信息加工过程模型信息输入 信息输出刺激感觉过程知觉过程思维决策执行过程反应S R工程心理学 第三章 人的信息加工主要内容n第一节 人的信息加工过程模型n第二节 人的信息接受与传递n第三节 人的信息中枢加工n第四节 人的信息输出工程心理学 第三章 人的信息加工第二节 人的信息接受与传递n一、人的信息接受n（一）感受器与信息输入n（二）人的信息接受能力n二、人的信息传递n（一）信息量计算n（

2、二）信息传递量的计算n（三）信道容量1.1 感受器与信息输入工程心理学 第三章 人的信息加工1.2 人的信息接收能力n人的各种感受器是性能上有较大局限的信息接 收器工程心理学 第三章 人的信息加工工程心理学 第三章 人的信息加工2.1 信息量计算n预测或判断的正确性：（1）事件发生的概率（2）掌握事件的信息多少n信息量：预测某一事件发生 需要获得信息的量单位：比特（bit）n信息获得的过程，被看作是二择一的选择过程工程心理学 第三章 人的信息加工n等概率事件的信息量Hlog2n H表示信息量，n为事件包括的子事件数n每个子事件的信息量Hi=1/n(log2n) =pilog2piHi子事件信息

3、量，pi1/n 子事件发生的概率n非等概率事件的信息量Have= pilog2pi = pilog2(1/pi)= log2N1/n ni log2 ni 工程心理学 第三章 人的信息加工n等概率事件的信息量Hlog2n如：A, B, C, D 等概率，总试验20次，5 5 5 5 则n=4(子事件数目), Hlog24 =2？(1) A, B, C, D 等概率，总试验12次3 3 3 3 ？(2) A, B, C, D 等概率，总试验16次4 4 4 4 ？(3) A, B, C, D, E 等概率，总试验20次4 4 4 4 4工程心理学 第三章 人的信息加工n非等概率事件的信息量Hav

4、e=pilog2(1/pi)= log2N1/Nni log2 ni 如： A, B, C, D 出现的次数ni 2 3 4 11 则pi： 1/2 1/3 1/4 1/11N= 2+3+4+11=20 Have=1/2 log2(2) 1/3 log2(3)1/4 log2(4)1/11 log2(11)或 =log2201/20 (2log22 +3log23 +4log24 +11log211)工程心理学 第三章 人的信息加工2.2 信息传递量的计算n信息传递关系：刺激系列-反应系列 (S-R)(1) 完全传递每个刺激都引起对应的每一个反应，反应完全正确(2) 完全没有传递每一个刺激都得

5、不到相应的反应，反应与刺激完全对不上号(3) 部分传递部分刺激得到正确的反应工程心理学 第三章 人的信息加工H(S)刺激信息量 H(R)反应信息量nH(S/R)疑义度刺激发出的信息中没有正确传递到反应的信息量nH(R/S)模糊度、混淆度反应信息不是由刺激信息传递而获得的信息量nH(S,R)刺激与反应联合的信息量nT(S,R)刺激与反应间有效传递的量(传递量)工程心理学 第三章 人的信息加工2.2.1 完全传递nH(S)=H(R)=H(S,R)=T(S,R)nH(S/R)=H(R/S)=0nT(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R)n或 =H(S)H(S/R)n或H(R)H(R/S)工程心理学

6、 第三章 人的信息加工2.2.2 完全没有传递nH(S)=H(S/R)nH(R)=H(R/S)nT(S,R)=0nT(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R)n或 =H(S)H(S/R)n或H(R)H(R/S)工程心理学 第三章 人的信息加工2.2.3 部分传递nT(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R)n或 =H(S)H(S/R)n或H(R)H(R/S)工程心理学 第三章 人的信息加工2.2 信息传递量的计算nT(S,R)=H(S)+H(R)H(S,R)n或 =H(S)H(S/R)n或H(R)H(R/S)工程心理学 第三章 人的信息加工nHave= pilog2pin刺激平均信息量H(S)

7、=P(Si) log2P(Si)n反应平均信息量H(R)=P(Ri) log2P(Ri)n刺激与反应联合信息量H(S,R)=P(Si ,Ri) log2 P(Si ,Ri) n平均刺激疑义度H(S/R)=P(Ri) P(Si /Ri) log2 P(Si /Ri) n平均刺激模糊度H(R/S)=P(Si) P(Ri /Si) log2 P(Ri /Si) 工程心理学 第三章 人的信息加工2.3 信道容量n信道容量人的传信通道在单位时间（秒）内所能传递的最大信息量n信息输入通道视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等n信息输出通道信息从大脑传输到运动器官（手、足、口等）n各种信道的传信能力有明显差异 工程

8、心理学 第三章 人的信息加工n C =（n log2N)/ TC为传信容量， N为辨认的刺激数目，n为单位时间内能作出正确反应的刺激数目T为对一个刺激作出正确辨认反应的时间工程心理学 第三章 人的信息加工n人的各种感觉信道容量有明显差异n同一性质的感觉中，信道容量因刺激维度不同而变化多维复合刺激的信道容量要比单位刺激大工程心理学 第三章 人的信息加工主要内容n第一节 人的信息加工过程模型n第二节 人的信息接受与传递n第三节 人的信息中枢加工n第四节 人的信息输出工程心理学 第三章 人的信息加工第三节 人的信息中枢加工n一、知觉的信息加工n二、记忆的信息加工过程n三、思维与决策过程工程心理学 第

9、三章 人的信息加工1 知觉的信息加工1.1 整体加工与局部加工的关系1.2 自上而下加工与自下而上加工的关系工程心理学 第三章 人的信息加工2 记忆的信息加工过程2.1 信息存贮2.2 信息提取3 思维与决策过程工程心理学 第三章 人的信息加工工程心理学 第三章 人的信息加工主要内容n第一节 人的信息加工过程模型n第二节 人的信息接受与传递n第三节 人的信息中枢加工n第四节 人的信息输出工程心理学 第三章 人的信息加工第四节 人的信息输出n一、人的信息输出形式n二、信息输出的速度n三、信息输出的准确性工程心理学 第三章 人的信息加工1 人的信息输出形式n手足运动n口头言语n躯体运动n面部表情n

10、眼神变化工程心理学 第三章 人的信息加工2 信息输出的速度n2.1 反应时n2.2 影响选择反应速度的因素n2.3 定位运动速度n2.4 重复运动速度工程心理学 第三章 人的信息加工2.1 反应时n反应时:刺激出现到作出反应所花的时间，从信息输入至信息输出所花费的时间刺激出现大脑中枢反应开始-反应结束n分为两部分：(1) 从刺激开始至反应开始之间的时间，潜伏期，反应时(2) 从反应开始到反应完成的时间，反应运动时间工程心理学 第三章 人的信息加工2.2 影响选择反应速度的因素n2.2.1 刺激通道n2.2.2 刺激强度n2.2.3 刺激出现时的不确定程度n2.2.4 操作者内部状况工程心理学

11、第三章 人的信息加工刺激项目数对选择反应速度的影响nMerkel的研究n给被试 呈现阿拉伯数字1 2 3 4 5和罗马数字共10个刺激 ，分别由左、右手的不同手指作出反应。n结果发现：逐渐地增加需要选择的刺激（从1到10个）， 反应时也逐渐增长n刺激每增加1倍所引起的反应时增加量接近恒定 工程心理学 第三章 人的信息加工n(1) 概率相同， Hick, Hyman提出公式： RT=a+blog2 N =a+blog2(1/p)a,b 为常数，N为刺激数目，P为各刺激出现的概率n(2) 概率不同： RT =a+b log2(1/pi)n上述公式的缺陷：n不能确切反映 反应时实验的真实情况，因为反

12、应时还受反应准确 性的影响。n如果要求尽可能快地反应，反应时明显缩短，错误数随之增加工程心理学 第三章 人的信息加工选择反应速度与信息量的关系nHick借助信息论的研究成果，发现：只要实际传递的刺激信息量相同，选择反应时基本恒定。理由：反应加快反映错误数的增加传递信息量下降nRT =a+b HT (Hick-Hymans Law)HT为实际传递的信息量n关系体现： RTHT(1) 数值 变小 变小(2) 意义 变快 下降希克-海曼定律的几点说明n1 子集效应n2 刺激分辨性效应n3 重复效应n4 刺激-反应兼容性效应a 子集效应n选择反应时实验（依次进行）q刺激 1和2 N=2q刺激 1到8

13、N=8q刺激 2和7 N=2q结果：第一种情况反应时小于第二种情况，第三种情况反应时介于 前两者之间q推论：第三种情况是第二种情况的子集，在反应中被试根据整个集 合进行选择b 刺激分辨性效应n分辨率与传递的刺激信息无关，且分辨率大小取决于刺激 总特征中有差异的特征数目比例，与特征的绝对数关系不 大n3和5 421693和421695n推论：在设计中将刺激的相同特征去掉提高分辨性c 重复效应n实验q三项刺激：ABCq两项反应：R1和R2qA或B进行R1反应 C进行R2反应q结果：在连续两次反应中，AA的反应时比BA的反应时短，BA的反 应时比CA的反应时短 n说明：刺激重复和反应重复都能缩短第二

14、刺激的反应时n两个例外q两个刺激间隔时间长 被试对变换刺激反应更快q打字等重复同一刺激或同一只手重复 速度变慢d 刺激-反应兼容性效应n视觉刺激：手控反应快n听觉刺激：言语反应快工程心理学 第三章 人的信息加工2.3 定位运动速度n定位运动：人的手或足从一个位置移到另一个位置的运动n定位运动速度：以手或足到达定位目标所需的时间表示nFitts(1954)发现：定位运动所需时间随目标距离增大而增长， 随目标宽度增加而缩短n nMT=a+ b logMT=a+ b log2 2(2D/W) (2D/W) （费茨定律）MT为定位运动时间，a和b为常数，D为目标距离，W为目标宽度log2(2D/W)为运动难度系数(ID)工程心理学 第三章 人的信息加工(1) 定位运动的潜伏反应时与运动时间的关系两个时间相互独立增加ID(log2(2D/W)，只增加运动时间，对潜伏反应时没有影响(2) 定位运动时间受运动方向的影响要求被试从中心起点向8个方向（左右、上下）进行距离为40厘米的 定位运动结果：从左下到右上的定位运动时间最短工程心理学 第三章 人的信息加工2.4 重复运动速度n主要特征：不断重复某个动作或某一组动作n旋转速度的影