《认知及其绩效》PPT课件

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1、第四章认知及其绩效本章运用认知科学的观点阐述在人机系统中，人所进行的脑力作业与技能作业的特征、方法及其基本规律，从而为提高人机系统的整体效率以及人机系统的设计提供理论依据。认知心理学及人的信息加工模型信号识辩与持续警觉记忆学习和技能培训思维注意人的信息输出人的可靠性与人为差错本章主要内容第一节认知心理学及人的信息加工模型认知心理学人的信息加工模型信息和信息量第一节认知心理学及人的信息加工模型认知心理学从心理学的角度研究人与外界交互以及认知外界的原理，包括研究如何通过视觉、听觉等接受和理解来自周围环境信息的感知过

2、程，以及通过人脑进行记忆、思维、推理、学习和问题解决等人的心理活动的认识过程。随着信息论的问世，人们开始用信息加工过程来研究和解释人的心理过程和复杂行为，这便是现代认知心理学。认知心理学第一节认知心理学及人的信息加工模型用信息的观点解释人的认知过程，人可以被看作是一个信息加工系统，而人在人机系统的特定作业活动中的作用，在一定意义上，又可以被看作是一种信息传递和加工。人的信息加工模型注意资源反应的执行知觉编码决策和反应的选择操作记忆长时记忆感觉存储刺激反馈图人的信息加工模型信息和信息量第一节认知心理学及人的信息加

3、工模型信息量是不确定性平均减小的量。信息量的大小可用消除不确定性的多少来衡量，即消息中所含的信息量是出现该消息的概率的函数。消息出现的概率愈小，它所包含的信息量就愈大，反之亦然。消息中所含的信息量I与该消息出现的概率P（x）之间的关系式如下：通常广泛采用的信息量单位为bit，此时取对数的底a=2。1bit信息量为含有两个独立等概率可能状态的事件所具有的不确定性被全部消除所需要的信息，即：信息是能消除事先不能确定的情况（即先验不确定性）的信号或知识，它存在于一切事物中，是一种抽象量。第二节信号识辩与持续警觉信号识

4、辨机理人的信息传递能力持续警觉脑力作业的生理变化特征第二节信号识辩与持续警觉信号识辨机理图像识别理论模型声音的解释例如“李四踢足球。”信号识辨的研究内容很多，这里主要介绍图像识别理论模型和声音的解释。模式匹配理论原型匹配理论泛魔识别模型材料-驱动概念-驱动人的信息传递能力人的信息传递能力的理论估计对视觉器官信息传递能力的估计对听觉器官信息传递能力的估计辛格(Singer)估计：视神经共有大约100万根纤维，每根信息传递1000bit/s，总计视感觉器官的信息传递能力为109bit/s，亦即每秒钟可以传递的信息量

5、为109bit。雅克布逊（Jacobson）估计：人的单耳每秒钟可以传递的信息量约为8000bit。人在实际活动中的信息传递能力，不仅取决于感觉器官的信息传递能力，而且更多地取决于中枢神经和动作反应系统的信息传递能力，因此，人的实际信息传递能力的水平远远低于上述理论估计的能力的水平。第二节信号识辩与持续警觉感知觉的绝对辨认能力感知觉刺激维度绝对辨认能力(bit/刺激)辨认的刺激数研究者视觉在直线上（在直线度盘上）3.2510Hake、Garner(1951)点（指针）的位置3.9010Coonan、Klemme

6、n(inMiller,1956)颜色（主波长）3.109Eriksen、Hake(1955)明度2.305Eriksen、Hake(1955)简单几何图形的面积2.202.6056Pollack(inMiller,1956)直线的长度2.60~3.007~8Pollack(inMiller,1956)直线倾斜度2.80~3.307~11Pollack(inMiller,1956)弧度（其弦不变）1.60~2.204~5Pollack(inMiller,1956)听觉纯音强度（音响）2.305Garner(195

7、3)纯音频率（音高）2.507Pollack(1952、1953)味觉食盐水浓度1.904Beebe-Center、Rodgers、Connell(1955)振动觉（胸部）振动强度2.004Geldard(inMiller,1956)振动持续时间2.305Geldard(inMiller,1956)振动位置2.807Geldard(inMiller,1956)电击电击强度1.703Hawker(1960)电击持续时间1.803Hawker、Warn(1961)表不同感知觉的绝对辨认能力第二节信号识辩与持续警觉信

8、息传递率上述利用绝对辨认来估计人们的信息传递能力，由于没有考虑辨认的速度这一因素，所以有一定的局限性。事实上，当允许辨认的时间发生变化时，绝对辨认能力也随之发生一定的变化信息传递率是指人在单位时间内所能传递的信息量，也称人的通道容量，其单位为bit/s。希克（W.Hick）于1952年和海曼(Hyman)于1953年分别用实验证实，刺激的信息量与反应时间的相关是线性的。一般认为，人的通