3.1 人的信息处理过程

在我们进一步了解认知心理学前，我们先来了解人的信息处理过程（information processing），图3-1对人的信息处理过程做了一个模型化的表述。

该模型描述了一系列不同的信息处理阶段，它用四个步骤来描述人类执行任务时信息流的特征：感官记忆、感知、工作记忆（包括思想和决策）及响应（激活和执行）。这个模型展示的是比较常规的过程。首先由我们的感官（视觉、听觉、触觉等）获取来自外部环境的信息，然后将其保持在短期感官记忆存储中，短暂停留不超过1s。例如，当汽车驶向十字路口，驾驶员在接近十字路口时看到了交通信号灯、经过的车辆和其他道路使用者，并可能听到来自车内音响系统的声音和乘客的谈话。但是感官获取到的信息不等于感知（perception），在大量的感官信息中，只有一小部分数量的信息可以被感知到（例如，感知到交通灯光已经变黄）。感知的过程涉及确定感知信号或事件的含义，而这些含义又受过去的经验和注意力的影响。如图3-1所示，过去的经验存储在我们对事实、图像以及对世界如何理解的长期记忆中。这个长期记忆来自于多年学习成果的长期积累。感知之后，我们的信息处理通常遵循以下两种方式之一运行。在最底层，感知（理解）信息后，一种情况是会立即触发选择一种响应。例如驾驶员看见了黄色交通信号灯，他可以选择踩加速踏板或踩制动踏板，这个决定基于多种因素，比如驾驶员认为黄灯时间已经很久，会立刻变成红灯，如果他踩加速踏板加速，很可能会遇到红灯，因此，他选择踩制动踏板，这个决定必须迅速做出。然后，在响应选择之后，下一个步骤就是执行响应阶段。由此可见，我们的序列反应，不仅涉及肌肉，还涉及大脑对肌肉的控制。但是，感知获得的信息和理解后，并不总是会立即引起反应。驾驶员可以使用工作记忆来暂时保留获得的灯光（黄色）状态，同时扫描前方道路和交叉路口中其他信息（例如，接近的车辆或其他的道路使用者），对下一步需要采取的行动做一个综合判断。实际上，在许多情况下，最终的行动可能根本没有遵循人们之前的感知。比如，当你参加学术研讨会时，可能会听到某位学者在讲解一个重要的理论，这时你选择不做笔记（没有执行操作），而是去思考、去融合其他相关知识。也就是说，使用工作记忆来将该信息存储到长期记忆中，以备将来在相关场合使用。因此，工作记忆的功能不仅是存储信息，还包括认知过程。

图3-1 人的信息处理过程模型

在这一点上，我们注意到，感知和工作记忆的过程并不是两个彼此不同、清楚分开的盒子，它们之间的边界是模糊不清的。因此，从感官记忆到工作记忆这个阶段经常被描述为“认知阶段”，是对通过感官获得的外在信息的理解过程。这个过程可以很快，像上面讲到的对交通信号灯的理解和做出反应一样迅速；有时这个过程会很缓慢，比如上面讲到的在学术研讨会上。

在这四个步骤及记忆模型中，还有两个至关重要的元素：反馈和注意力（和情绪）。首先，在许多（但不是全部）信息处理任务中，响应的执行过程会改变原本的内外环境，因此就形成了一种新的状态，这个变化会被感官感知，如图3-1中的反馈环，人在执行操作后，会产生新的状态。比如，在高速公路上，驾驶员为了换道而开始加速，其感官也同时开始捕捉新的信息，例如，突然发现左车道上自己的侧后方有其他车辆也在加速，驾驶员可能需要对这一点做进一步的判断和响应：或进一步加速并完成换道；或者减速，等其他车辆超过后再重新加速。其次，注意力是帮助大部分信息处理的重要工具，在这里它起着以下两个作用［10］。第一，注意力充当了信息过滤器。从感官获取信息到感知的过程中，注意力会选择某些元素做进一步处理，但同时会阻止其他认为没有关联的信息进入感知过程，因此感知输出小于感官输入。继续上面的例子，驾驶员在十字路口将注意力集中在交通信号灯上，而忽略了车内乘客和他的交流。第二，注意力充当提供动力的燃料，信息处理中各个阶段所需的心理资源或精力由注意力来提供。有些阶段需要更多资源，或者某些任务中对人的脑力资源的需求胜于其他任务。例如，在大雾中感知交通信号灯相比起晴朗、漆黑的夜晚将需要更多努力，但是，我们注意力资源的供应是有限的，如果一项任务所需的总体资源超过了人的能力所能提供的，就会造成任务执行中的失败。

虽然图3-1提供了一个有用的概念化框架来理解信息处理过程，但别从字面上去理解它。神经心理学研究发现，尽管有些操作与某些特定的大脑结构有所关联，但这种关联在现阶段的研究中并不清晰；同时，这些阶段也不是严格按顺序进行的。毕竟，一项任务可能是出于某种灵感、思想或做某事的意图而发起的，它源于长期记忆，流向工作记忆，然后响应，而可能没有感知输入。但是，这个信息处理模型在做任务分析、原理描述、解决方案推荐，包括工程心理学理论研究，都会起到很好的作用。

既然有了这个信息处理模型，那么随后的认知心理学的介绍就按照这个模型的顺序来展开吧。首先是对人的感官的认识。我们的身体有几个主要的器官是用来接受外界信息的：眼睛（视觉）、耳朵（听觉）是其中最主要的两个器官，其次是鼻子（嗅觉）、嘴巴（味觉），还有身体的皮肤，尤其是手（触觉）。在汽车上，嗅觉和味觉不是重要的信息交互器官，因此，我们会重点介绍视觉、听觉和触觉。