认知（cognition）

（测验中的问题4、10、12、13）

大约说来，认知（来自于拉丁文cognoscere，意指理解）指信息加工过程。认知包括记忆（memory）、注意（attention）、想象（imagery）、言语（language）、思维（thinking）、问题解决（problem-solving）、认知神经心理学（cognitive neuropsychology）和人工智能（artificial）。认知通常不包括知觉，虽然两者之间的界限非常模糊。

记忆是信息的编码、存储和提取过程。记忆可以被划分为三种类型，即感觉记忆（sensory memory）、短时记忆（short-term memory）和长时记忆（long-term memory）。感觉记忆是正常的视觉和听觉所必需的。感觉记忆对图像能够保持半秒钟，对声音的保持能达到两秒钟。当我们看电视时，屏幕上所显示的是每秒30张分离的、静止的画面，但我们看到的是运动的图像。要发生这种现象，我们必须至少能够在下一画面出现之前，记住当前的静止画面。如果没有感觉记忆，理解简单的一句话都将是不可能的。因为在这句话结束时，我们已经忘记了开始部分的内容。短时记忆只能在短时间内（几秒钟）保持有限的信息，但是可以通过复述不断地恢复。例如，当我们正在寻找笔记下电话号码时，经常每隔一两秒钟就默念或大声念叨，使信息保持在短时记忆；而感觉记忆可以使信息在间歇时得以保持。有时也把短时记忆称为工作记忆（working memory），它一次只能储藏7个数字或其他项目的信息。没有短时记忆，语言将无法理解，因为为了理解句意，听者或读者至少必须在句末时，还能记住句首的内容。

长时记忆储存单词的意义、人的名字、有用或无用的事件、个人的经历以及长时间保存的其他信息。长时记忆还包括一种类型的知识，被称作程序性知识。程序性知识是关于如何执行一系列操作的知识，这种操作通常不需要意识注意或言语陈述。长时记忆的容量非常大，足以容纳比个体一生中所能编码的信息更多的信息。短时记忆中的信息在经常被重复足够多次后，最终将自动地转移到长时记忆中。对长时记忆的一些基本实验研究结果，在测验问题13的答案中已讨论过。

注意的研究是由下面的事实所激发的：虽然同时面对各种不同类型的感觉信息，但人们一次只能有意识地、合理地思考一件事。1957年，英国心理学家布罗特本特（Donald Broadbent）提出了一种过滤器理论，认为存在着一种容量有限的中央处理器，它每次可以选择一种感觉输入通道，每秒只能够在输入通道之间转换两次，非注意通道的信息将被保存在短时记忆中数秒。当被拒绝的信息保存在短时记忆中时，过滤器的作用像一个选择开关，允许被选择的信息进入到大脑更高一级的信息处理中心。一些实验研究为该理论提供了证据：成对的数字以每秒两个的速度同时呈现给双耳，听者总是采用两耳依次而不是成对回忆的方式来回忆这些数字。很显然这是将注意从一个耳朵转换到另一个耳朵。现在，认知心理学家们相信，存在着几种以平行方式运行的信息处理器。注意可以在感觉输入与信息输出或行动之间转换。除了纯理论研究之外，对注意也进行了大量的应用研究。例如，记录飞行员、雷达操作员以及其他人的眼动情况，以此为基础导出在动态环境中注意力分配的方程式，设计出与任务的注意需求相匹配、与操作者的能力相匹配的仪器，以减少操作者的错误。

想象的研究涉及由想象和记忆形成的心理表象（mental image）。实验心理学之父冯特（Wilhelm Wundt，1832—1920）认为心理表象与感觉（sensation）和情感（feeling）是意识的三种基本成分。心理学家不仅研究视觉表象，也研究其他感官中的表象，例如听觉、味觉、嗅觉和触觉等。对大多数人来说，表象是不清晰的，转瞬即逝的。但一些研究者宣称，极少数的儿童和比之更少比率的成年人能够有异常清晰的表象，他们的视觉表象就像普通的知觉一样，极为清晰，栩栩如生。想象是几种最为有效的记忆术的基础，可以用来记忆词语、数字或其他的一些信息。在认知行为治疗的某些技术中，想象扮演着非常重要的作用。

语言心理学有时也被称为心理语言学（psycholinguistics），研究包括语言的获得、阅读心理学、语言和思维之间的关系、双语者的心理方面以及其他亚主题。20世纪50年代末，美国语言学家乔姆斯基（Noam Chomsky）首次发表了自己的观点。学者们对他的观点一直争论不休，这对语言的心理学研究有着强烈的影响。乔姆斯基认为，儿童学习语言的速度和准确性说明，儿童生来至少具有一些普遍的关于语言结构原理的先天知识。

思维和问题解决依赖于或严格，或不严格的逻辑推理形式。演绎推理是从假设推导结论，归纳推理是从特殊的事例进行概括化。演绎推理正确的标准是它的逻辑效度，而归纳推理没有标准。尽管一些心理学家认为，归纳推理在科学的思维、直觉的统计判断以及社会推理（如种族刻板印象）中起着部分作用。思维研究中最有影响力的发展之一，是以色列心理学家特沃斯基（Amos Tversky）和卡内曼（Daniel Kahneman）于20世纪70年代介绍的关于启发和偏见的观点。启发是指采用粗略但有用的程序或经验法则，而不是经过精密的计算或考察所有可得的选择来作决定、形成判断或解决问题。因此启发法不能保证获得正确或最佳的结果。在每天的归纳推理中，常使用的一种经验法则被称为可得性启发法（availability heuristic）。是指通过能够想起的案例的多少来判断一个事件的频率或概率。这种方式会导致偏见或错误的判断，例如当问人们，英文中包含更多以字母k开头的词，还是第三个字母是k的词。大部分人发现，更容易想起以字母k开头的词，因此得出结论以k开头的词更多。但实际上，在典型的长文章中，包含两倍的以k为第三个字母的词。同样的原因，大部分人过高估计暴力犯罪发生的相对频率，而低估非暴力犯罪。原因在于，新闻更多地报道暴力犯罪，人们也更多地谈论暴力犯罪，结果大部分人能够想起更多暴力犯罪的事例。

认知神经心理学介于认知心理学和神经心理学之间，它关注大脑损伤病人的正常与受损的功能。例如，某些关于阅读与写作的原理的有效性，能够通过比较大脑损伤病人与其他病患的错误模式来研究。结果发现大脑受到某种特定损伤的病人，只有把每一个字母转换成相应的声音时，才能阅读。他们在阅读那些没有规律的拼写时非常困难，例如yacht。另一方面，大脑受到另一种损伤的病人，不能把字母转换成声音，而且只能借助对词的整体认知来阅读，结果他们在阅读简单的非字词（non-word）时相当困难，例如varg。这些现象表明阅读中至少包括两种分离的机制。

人工智能（AI）是指设计机器来完成那些通常由人的头脑完成的事情，例如下象棋、逻辑思维、写诗、创作音乐和分析化学物质等。AI最重要的应用是形成不需要（甚至是不允许）意识控制的智能形式，例如视觉和语言。AI强调的是软件而不是硬件，兴趣主要集中在信息的加工过程上。一些AI程序被设计用来模拟人的心理过程或大脑的生理结构。对AI最有影响的贡献之一，是由英国心理学家玛尔（David Courtenay Marr）于20世纪70年代末所发展的视觉计算理论（computational theory of vision），这一理论精心地模拟了人类的视觉系统。该理论试图揭示落在视网膜上的光如何被转换成代表形状、颜色与运动的符号表象——一项比任何人所能想象的还要复杂得多的任务。语言的AI模拟没有获得成功，除了强调语言（几乎是普遍的人类能力）的不容怀疑的计算复杂性之外，这可算作重要的负面成就。如果对词汇、句法结构以及谈论的范围作出严格的限定，AI程序就能解释自然的人类语言。

20世纪90年代，AI的一项重要发展是以并行分布式加工为基础的联结模型的提出。该研究领域致力于设计由相互联结的加工单元组成的智能系统。在这种智能系统中，知识内容不是简单独立地呈现，而是以加工单元联结的模式呈现，这些联结模式是适应性的，可以从经验中习得。人们相信与以前提出的系列加工模型相比，联结模型为大脑加工提供了一个更灵活、更有效和更真实的模型。