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信息加工理论

信息加工理论不是某一种理论的名称,而是一类理论的统称。信息理论把人看做一个信息处理器,而人的消费行为就是一个信息处理过程,即信息的输入、编码、加工储存、提取和使用的过程。消费者面对各种大量的商品信息,要对信息进行选择性注意、选择性加工、选择性保持、最后作出购买并作出购买行为。这个过程可以用心理学原理解释为:商品信息引起了消费者的有意或无意注意,那么大脑就开始对所获得的信息进行加工处理,这个过程包括知觉、记忆、思维和态度,于是购买决定就产生了。

认知信息加工理论认为生涯发展就是看一个人如何做出生涯决策以及在生涯问题解决和生涯决策过程中如何使用信息的。

1991年,盖瑞彼得森(Gary Peterson),詹姆斯桑普森(James Sampson),罗伯特里尔登(Robert Reardon)合著了《生涯发展和服务:一种认知的方法》(Career Development and Services: A Cognitive Approach)一书,阐述了这一认知信息加工的方法(简称CIP)。

几乎所有信息加工论者都认为,学习实质上是由习得和使用信息构成的。他们的一个基本假设是:行为是由有机体内部的信息流程决定的。由于这种信息流只是一种猜想,是永远不可能直接观察到的。所以,心理学家们构建了不同的模式来推导这种信息流;这取决于理论家想要说明哪一种内部过程。也许,可供选择的许多信息流程图都是站得住脚的。但就一般而言,信息加工论者主要关注的是这样两个问题:(1)人类记忆系统的性质;(2)记忆系统中知识表征和贮存的方式。

从信息加工的角度来研究学习,起自不同的来源。有人认为(Ellis,1978),是受了格式塔记忆理论的影响,这种理论强调,有机体如何组织他们记忆的内容,反映了他们是如何主动地组织知觉的方式。也有人(Norman,1970)区分了对当今信息加工理论有影响的三种理论:(1)由埃斯蒂斯和斯彭思等人最早提出的学习的数学理论(mathematical learning theories);(2)强调以选择性注意为起点、长时记忆痕迹为终点的信号探示理论(signal detection theories);(3)注重人工智能和计算机模拟的计算机模型理论(Computer-model theories)。

按照斯奈尔贝克(G.E.Snelbecker)的观点,目前,被认为属于信息加工理论范围的,大致可以分成以下三类:

1.侧重于数理统计分析的信息论

美国学者香农(C.Shannon)被公认为是信息论之父。作为贝尔电话公司的技术人员,香农为了解决信息编码的问题,提高通信系统的效率和可靠性,在研究过程中对信息进行了数学处理。他舍弃通信系统中消息的具体内容,把信息源发生的信息仅仅看作一个抽象的量。他把数理统计方法运用到通信领域,提出了信息熵的数学公式,从量的方面来描述信息的传递与提取的问题,并提出了信息量的概念。他设计出了一套在各种不同条件下测量信息的方法,从而奠定了现代信息理论的基础(王雨田,1986年)。

简单说来,香农的测度主要集中在输送与接收的消息之间的相似性,以便计算送话者与受话者双方能够得到多少信息。香农把消息的交换作为通信的特征。因此,信息论关注的是可能已被输送的消息的影响,以及实际被传送的信号。

心理学家们改编了香农的信息测度和理论。呈现给被试的刺激是与通讯系统中的信息源和传送者(source and transmitter)相应的。通道(channel)被作为人类被试的特征;被试对信号加以编码和做出正确反应的最大精确度,被称为是他的通道能量(channel capacity)。

信息分析把主要焦点放在被试在一系列尝试中对所呈现的刺激做出反应的一致性程度上。例如,我们可以向被试呈现音色不同但其他各方面(如声响和持续时间)完全相同的4种音调,要求被试做出四种不同的反应,这样,我们不需要详细计算,也可以确定被试是否加工了在这种情境中所有可得到的信息。

当向成人被试呈现单维刺激(即除了一个刺激维度不同外,其他方面都完全相同)时,会出现一种有趣的现象。一旦被试有了足够的练习,从而清楚知道对每一种刺激应做出何种反应时,他们的精确性达到了十种渐进线,并在操作时一直保持精确性。而且,即便刺激只是通过不同的感觉通道被感知的,或刺激的排列方式有所不同,但能被正确识别的刺激项目的数量变化是很小的。1956年,米勒(G.Miller)发表了一篇文章,题目是:《神奇的数字,7土2:我们信息加工能量的一些限制(The Magical Number Seven,Plus Or Minus Two:Some Limits on Our Capacity for Processing information)》,他回顾了近20项研究,发现人类处理信息的能量是有限的。米勒提出,我们要用金子而不是废品来填补这7个左右的记忆狭孔。米勒的文章发表后,心理学家们从事了数百项这类的研究。尽管有人对这种人类通道能量的计算程序抱有疑问,但许多心理学家接受了这一发现,从而对学习与记忆的研究产生了一定的影响。还有些人从另一个角度认为,我们可以把信息组织成"组块(chunks)",从而可以增加人类的信息加工能力,因此应该把重点放在人们组织信息的方式上。

就一般而言,心理学家认为,信息论有助于我们形成一种把人类作为信息加工者的模式。这个模式强调人在对刺激做出反应时的积极选择的作用,而不是像在刺激-反应理论中所看到的那种起被动作用的人。与此同时,也有人认为(Simon,1979),把研究焦点放在狭窄的实验室分析,对了解人类解决问题的过程没有很大的帮助。

2.侧重于计算机模拟的信息加工理论

把人视作信息加工者,这一观念是与计算机技术的发展联系在一起的。计算机技术是在第二次世界大战期间,主要是因为要处理大量军事数据而发展起来的。心理学家们发现,计算机程序也可以用来描述人类思维和学习的方式。一些研究人员用计算机来模拟人类问题解决过程和学习过程。这样,心理学家就不再只是推测在"暗箱"内部所发生的事情了。

关于计算机与人类信息加工方面,有两个主要的发展:一方面,尽管许多信息论专家对人类认知过程不感兴趣,但他们对改进计算机加工信息的方式很关注。所以,他们可以用人类思维过程作为改进计算机处理数据的程序的指南。因此,人工智能(artificial intelligence)这个术语常常只是用来指计算机所遵循的信息加工步骤,而不管这些步骤是否模拟了人类加工信息的实际的方式,这与这个术语本身的含义是有矛盾的(Simon,1969)。人工智能中一个最实际的目标,是要发现计算机贮存、提取、运演和使用信息的最佳方式,至于人类在解决问题时是否遵循这些步骤,这不是他们所关心的。

但另外一些学者对计算机加工的兴趣,集中在模拟人类问题解决过程上。计算机模拟(computer simulation)通常是指利用各算机和计算机语言来描述人类信息加工过程时所采用的方法。这方面最典型的人物是西蒙。他认为,人的认识活动与计算机是一一对应的

最初用计算机成功地模拟人类思维是由纽厄尔与西蒙(Newell and Simon)设计的。这个程序称为"逻辑理论家(Logic Theorist)"的程序,能用来证明形式逻辑中的各种定理。"逻辑理论家"采用了人类在问题解决活动中所使用的一些处理方法,但它只能解决一些特定类型的问题。纽厄尔与西蒙在1972年又设计了一种更为精细的问题解决系统,称之为"一般问题解决者(General Problem Solver)"。这个程序把据认为是人类问题解决活动之基础的大量策略组合在一起。这个程序不但能证明逻辑定理,而且还能下棋、谱曲等。由此,他们提出了一个问题解决行为所涉及的基本结构,他们称之为"信息加工系统"或"IPS"。问题解决者的接受系统(或感受器,即神经末梢和把感觉传送至大脑的通道),是与信息加工器相联结的,信息加工器则需利用记忆。记忆也为信息加工器提供信息,而信息加工器则为效应器提供信息。效应器就是指实施问题解决过程中的决策的动作过程。

3.侧重于实际应用的认知信息加工理论

研究方法的问题一直是心理学研究中十分困难的问题。信息加工认知心理学继承了实验心理学的传统,吸收了计算机科学的研究成果,形成丁一套比较完整的研究方法--实验、模拟、理论分析相结合的研究方法。这种研究方法充分地反映了当代科学在实验基础上高度综合的研究特点,以及定性研究与定量研究相结合、宏观研究与微观研究相结合的特点。正是研究方法的突破,促进了信息加工认知心理学的发展。这些研究方法有:

(一)实验法

从一百多年前冯特在莱比锡建立了第一个心理学实验室以来,实验方法已被大多数心理学家所接受。这是因为实验的方法能使研究者在控制的情境下,系统地操纵自变量,观察因变量的变化,探讨变量之间的关系。实验有助于研究者搜集资料,验证假说,提高价究的信度和效度。实验方法是信息加上认知心理学采用的主要手段。

信息加工认知心理学的实验主要是反应时实验和眼动实验。

(二)口述报告法

口述报告法,也称出声思考法,是一种由被试大声地报告自己在进行某项操作时的想法来探讨内部认知过程的方法。口述报告多半在操作时进行,也可以在操作后通过回忆来叙述。从某种意义上来讲,口述报告的方法有些类似传统的内省法,也可以认为是对内省法的批判与继承。在进行口述报告实验时,主试一定要要求被试大声地如实报告操作时自己思考的详细内容,使内部的思维过程外部言语化,但不要他们解释情境或思维过程。被试所报告的应主要是短时记忆中保留的很快就会消失的信息。内克森和西蒙等人采用这种方法,在认知研究上取得了一定的成就。口述报告的方法已被许多信息加工认知心理学家所接受。

(三)计算机模拟的方法

计算机模拟是信息加工认知心理学最有代表性的一种独特的研究方法。计算机模拟是心理学与计算机科学的交叉领域,也是人工智能 的重要组成部分。这种方法是想通过对心理过程的计算机模拟来认识人心理过程的本身,即对人的内部信息加工过程进行逻辑分析。

计算机模拟常和理论分析结合在一起,多从程序缩减、流程分析、程序模拟三个方面着手。 程序缩减是一种以潜在性因素作为资料来源,用分离认知因素来探讨认知过程的方法。典型的设计是让被试执行两种复杂程度不同的任务,从对比的角度来探讨复杂任务的操作时间和信息加工过程。流程分析是通过计算机流程图的比较进一步探讨操作时心理表征的顺序和方向。程序模拟是把人的认知过程编成各种计算机语言输入计算机,如果输入的程序能正常工作,设计者至少可以得知某种心理过程在逻辑上是可行的,即获得逻辑合理性方面的验证。例如,克拉克等人用计算机模拟的方法探讨了人的句子理解过程,达柯等人则探讨了人怎样利用自己有限的短时记忆去处理和分析句子的前后关系,这些研究都取得了一定的成就。

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