認知心理學

認知心理學粵拼jing6 zi1 sam1 lei5 hok6英文cognitive psychology)係研究認知心理學子領域。

1619 年嘅一幅畫;幅畫描述畫家想像中嘅認知模型。

實驗方法

 
系列位置實驗嘅典型結果;圖 X 軸係「個字出現嘅位置」,Y 軸係受試者記得佢嘅機率-人零舍會記得一串資訊最先出現嗰啲同最尾出現嗰啲。
內文:心理實驗

心理實驗(psychological experiment)係認知心理學上常用嘅研究方法,指用實驗方法驗證有關行為心靈假說(hypothesis):一個個體內部嘅資訊處理過程主宰咗佢嘅決策行為,所以原則上,觀察行為係探究心靈內部嘅資訊處理過程嘅一個可能途徑;透過量度行為嚟研究資訊處理過程呢家嘢喺認知心理學(cognitive psychology)同心理物理學(psychophysics)等嘅領域上最常用,呢啲研究方法會量度受試者嘅某一啲行為,睇吓受試者對唔同類嘅刺激反應會有乜唔同,用一個數值   表示個變數嘅數值並且對所得嘅數據進行統計分析,靠噉對個個體心靈內部嘅資訊處理過程作出判斷[1][2]

有心理學家試過評估心理學研究常用嘅行為量度法,指出行為量度法可以分做三大類[3]

  1. 行為痕跡(behavioral traces),量度行為過後留低嘅痕跡-例如做智商測驗,睇吓一個人嘅答問題行為(呢種行為源於佢嘅智能)留低嘅答案(痕跡),用答案所出嘅分數做評估;
  2. 行為觀察(behavioral observations),直接目擊同觀察個行為,並且作出一啲量度-例如用攝影機影低啲受試者嘅行為,打後再人手數吓每個受試者做咗一個行為(假設研究者對個行為有明確嘅定義)幾多次;
  3. 行為選擇(behavioral choice),俾受試者作出選擇-例如要受試者玩一場博弈(睇埋博弈論),俾佢哋分錢,再睇吓受試者會唔會喺某啲情況下零舍傾向分多錢俾自己。

舉個例說明,自由回想(free recall)係記憶研究上常用嘅一種實驗方法:喺自由回想測試當中,個研究者會要求個受試者睇一柞字,跟住喺一段時間之後,再叫佢哋盡可能有咁多得咁多噉寫返嗮佢睇咗嗰柞字出嚟。一般嚟講,如果一個受試者對某個字嘅記憶愈強,佢應該愈有可能會記得寫返低嗰個字,而研究者可以做各種量度同操作,睇吓人嘅記憶力會受乜嘢因素影響[4]。用呢個方法做嘅研究發現咗廿世紀心理學上好出名嘅系列位置效應(serial-position effect)-喺回想一串資訊嗰陣,人零舍有可能會記得嗰串資訊最先出現嗰啲同最後出現嗰啲[5]

常用量度

喺認知科學上常用嘅行為量度有以下呢啲:

  • 反應時間(reaction time):反應時間定義上係指「一個刺激出現嘅時間點」同「受試者俾反應嘅時間點」之間嘅差距,能夠提供好多有關資訊處理過程嘅知識,例如如果一個研究者叫個受試者喺見到一個紅色三角閃過嗰陣就撳某一個掣,而佢哋發現如果個紅色三角出現前 1 秒有個箭咀出現,受試者反應會快咗,噉就表示「對某件快速閃過嘅物體作出反應」嘅認知過程能夠受到喺件物體打前出現嘅刺激影響,幫到認知心理學家手嘗試整出能夠描述呢個認知過程嘅理論模型[6]
  • 眼動追蹤(eye tracking):呢類研究方法係用一啲方法(視個別方法而有所不同)量度受試者嘅眼珠活動;一般嚟講,受試者望邊反映咗佢哋將注意力擺喺邊,所以眼動追蹤嘅研究方法喺注意力研究上成日用,例如家吓有個研究者想研究人類傾向望啲乜,佢可以一路用眼動追蹤量度受試者嘅眼珠活動,一路俾佢哋睇有唔同物件喺入面嘅圖,並且分析數據,睇吓受試者花最多時間望邊啲物件[7][8]
  • 心理物理反應(psychophysical responses):心理物理學係心理學嘅一個子領域,專門研究刺激嘅物理性質(例如係強度頻率呀噉)會點樣影響呢啲刺激所造成嘅感受同體驗[9],心理物理學研究方法會要求受試者對刺激嘅物理性質作出判斷,並且睇吓呢啲判斷會受到乜嘢因素影響,心理物理學上嘅實驗會做一啲操控,再睇吓呢啲操控會點樣影響受試者(例如)判斷兩個色水(又或者兩個聲)係咪相同,靠噉嚟窺探感知方面嘅現象[10]
一個人一路睇嘢,研究者一路用眼動追蹤量度佢望緊畫面邊一忽;藍色點表示受試者眼望緊嘅位置,而紅色圓圈反映啲藍點傾向喺邊一個區域停留。

主要認知功能

人類嘅心靈可以想像成一個受進化塑造成能夠解難嘅運算機械:喺物競天擇(natural selection)嘅過程當中,有生命嘅嘢彼此之間會互相爭資源,爭到多資源嘅個體比較有機會生存到落嚟同繁殖下一代,所以隨住一個生物族群世代嘅變化,唔擅長生存同繁殖嘅個體會受淘汰,慢慢噉淨低有能力生存同繁殖嘅個體,而心靈都會受物競天擇嘅力量塑造-心靈會影響人類(同第啲具有心靈嘅動物)點樣做決策同理解佢哋周圍嘅環境,某啲心靈特徵會比較有助生存同繁殖,例如假設其他因素不變,能夠準確判斷一個環境係咪有危險理應有助生存同繁殖。於是隨住進化嘅過程,今日嘅人類嘅心靈做到基本上噉幫助佢哋處理由環境嚟嘅資訊,並且作出適當嘅決策[11][12]

心靈會做嘅資訊處理過程好多樣化,以下嘅係認知心理學上最多人研究嘅認知功能:

感知

 
幅圖入面嗰個係後生女人定係阿婆呢?
內文:感知

一個資訊處理體要解難,就實要由外界嗰度吸收資訊,感知(perception)就係指透過感官獲取外界嘅資訊並且處理呢啲資訊嘅能力-視覺幫手接收外界嘅聽覺會接收外界嘅嗅覺能夠幫手辨別周圍環境有乜嘢化學物質... 等等,而喺感知系統為個人提供咗「外界有啲乜嘢喺度」嘅資訊之後,腦仲會對呢啲資訊做進一步嘅處理。人最依賴嘅係視覺同聽覺,但第啲動物會同人類有啲唔同,例如等嘅犬科動物就比人更加依賴嗅覺[13]

感知可以由刺激本身嘅物理性質主導,但又可以受到個人嘅認知系統本身嘅特質左右:

  • 認知科學家會研究由下至上(bottom-up)嘅過程,觀察人由接收到光同聲等嘅刺激嗰陣,佢哋啲感官內部發生乜嘢事同埋資訊點樣傳上個腦嗰度;
  • 另一方面,佢哋又會研究由上至下(top-down)嘅過程,睇一個個體嘅神經系統本身嘅特質會點樣影響個體嘅感知;由上至下嘅例子有多種嘅曖昧圖像(ambiguous image),好似係幅附圖噉,幅圖可以睇成一個後生、頭髮黑嘅女人,又可以睇成一個頭髮白嗮嘅阿婆;想像有認知科學家搵班人返嚟做受試者,俾佢哋睇一啲曖昧圖像,要佢哋睇完一幅圖之後即刻答幅圖係乜嘢事物,並且對數據做吓統計分析,睇吓受試者嘅答案會受乜嘢因素影響;實驗顯示,(例如)某啲類型人零舍傾向將附圖睇成後生女,又或者係「如果個人臨睇幅圖之前睇過有老人家喺入面嘅相,會零舍容易將幅圖睇成阿婆」-噉即係表示受試者嘅感知並唔係純粹由收到嘅刺激嘅物理性質主宰嘅,展示咗由上至下嘅感知過程[13][14]

注意力

內文:注意力

注意力(attention)係一系列嘅認知過程,涉及一隻動物由接收到嘅外界資訊當中篩選一部份出嚟集中處理,並且忽略嗰啲唔係集中處理緊嘅資訊:一隻動物(包括人類)嘅腦無時無刻都喺度接收緊極大量嘅資訊,多到冇可能一吓過處理得嗮;好多時,為咗要有效噉解決佢生存所需要解決嘅問題,隻動物要集中處理同佢生存最有啦掕嗰啲資訊,同時又焗住要忽略嗰啲同佢生存冇咁有啦掕嘅資訊[15][16]。喺對注意力嘅研究上,認知科學家一般都興將注意力想像成一種有限嘅資源,由個腦嘅某啲系統決定要點樣分配落去唔同嘅資訊源嗰度[17],而個腦當中塊額葉同塊頂葉之間嘅網絡(fronto-parietal network;睇埋腦葉)同注意力零舍有關[18][19]

根據廿一世紀初嘅研究,人腦嘅注意力系統大致上可以分做三大子系統,而呢三個系統之間嘅互動就控制住專注持續注意力等嘅注意力相關功能[18]

  1. 負責令個人意識到周圍資訊嘅警覺(alertness)系統;
  2. 負責將注意力資源由一樣嘢移去第樣嘢嗰度嘅導向(orientation)系統;
  3. 負責處理衝突(例如有兩個刺激同時要求注意力)嘅執行控制(executive control)系統。
一隻用眼𥄫實佢有興趣嘅物件;定義上,注意力集中點係個心靈資訊處理能力嘅集中之處,一隻動物用眼-收集資訊嘅器官-望實一件物件表示,佢將自己嘅注意力集中喺嗰件物件上。可以睇眼動追蹤

記憶

內文:記憶

記憶(memory)係指個腦將啲資訊入碼儲起、同埋喺有需要嗰陣提取(retrieve)出嚟用嘅能力:喺野外,一隻動物需要記住(例如)傾向有嘢食嘅地點、傾向有獵食者出現嘅地點、以及打前見過嘅同類當中「邊啲信得過邊啲出賣過自己」等等嘅資訊-記憶對於動物(包括人)嘅體驗嚟講至關重要,記憶功能令一隻動物曉由接收到嘅資訊當中揀一部份儲起,並且喺要用嗰陣將呢啲資訊提取返出嚟用[20][21]。喺人當中,記憶仲係人際關係語言學習同埋人格同一性嘅根本[22]

一個人類認知系統當中嘅記憶可以按「有冇得用口頭報告返出嚟」分做有意識(explicit)同冇意識(implicit)兩種,又有得按「會維持幾耐」分做短期記憶(short-term memory;頂櫳維持幾分鐘)同長期記憶(long-term memory;可以維持到成幾廿年)兩大種[23]:記憶嘅開端係感官,啲感官嘅神經細胞會以電流同化合物訊號等嘅型式將啲感官收到嘅資訊傳去個腦嗰度,而工作記憶(working memory)跟手會負責暫時儲住個腦用緊嘅資訊,呢啲資訊當中有一啲可能會俾個腦儲起做長期記憶,並且對隻動物嘅行為產生更加深遠嘅影響[23];另一方面,工作記憶又會幫手提取一啲由打前儲起咗嘅長期記憶嗰度得到嘅資訊。長期記憶仲有可能會透過一啲冇意識嘅途徑產生[24]

語言

 
一句句子可以分做多個組成部份,例如係呢句英文句子噉:
Colorless green ideas sleep furiously.
「冇顏色嘅(形容詞)綠色(形容詞)諗頭(名詞)好嬲噉(副詞)瞓覺(動詞)。」
內文:語言語言學

感知、注意力、同記憶等嘅資訊處理過程喺好多人類以外嘅動物身上都觀察得到,但語言(language)呢家嘢就近乎係人類獨有嘅[註 1]。語言嘅定義大致如下:一隻「語言」係一套用嚟俾個體之間互相傳達資訊嘅符號系統,喺一隻語言裏面,每個符號都具有某啲約定俗成嘅意思,而且多個符號有得按某啲規則(文法)組合埋一齊,並且表達更加複雜嘅意思(當中符號通常係講嘢嘅聲)。英文閩南話廣東話等嘅事物都符合呢個定義[25][26]

一般人由幾歲大開始經已能夠使用語言,而且喺正常情況下,人類冚唪唥都能夠學識講至少一種語言。語言學(linguistics)呢個領域會研究語言嘅抽象特性同埋點解人類能夠學識使用語言,會問以下呢啲問題:

... 等等[27]

傳統上,語言學不嬲俾人當做人文學科嘅一部份,同歷史學藝術以及文學等嘅領域相近,但自從喺廿世紀中開始,愈嚟愈多嘅研究者開始攞科學方法研究人類對語言嘅使用同埋呢啲過程當中所涉及嘅認知功能,而為咗用科學方法研究語言,佢哋要制定一啲方法,將語言嘅相關變數作出精確量化嘅量度,例如係要有一套唔曖昧嘅基準,決定點樣將一句句子入面唔同嘅字分類做各種詞性形容詞名詞、同動詞等),令到對語言嘅研究開始偏近認知科學嘅範疇-形成認知語言學(cognitive linguistics)呢個語言學子領域[26][28]

學習

 
一個細路讀緊書;傳統上,讀書係學嘢嘅主要途徑。
內文:學習

學習(learning)喺心理學同相關領域上嘅定義係「一個個體按照自己嘅經歷改變自己嘅行為」嘅過程。學習係記憶嘅必然結果,涉及咗個認知系統獲取外界嘅資訊,將呢啲資訊至少局部噉儲喺記憶入面,並且喺將來嘅時間點俾呢啲儲起咗嘅資訊左右自己嘅行為-可以係學全新嘅行為,又可以係改變舊有嘅行為[29][30]。學習唔淨只係人類識得做,動物以及某啲品種嘅植物[31]、甚至乎係專門嘅機械曉學習[32],能夠學好多唔同嘅行為。動物絕大多數都曉學一啲簡單嘅「避開痛楚」動作,例如係一個人俾個煮食爐辣親一次之後,下次識唔好搵隻手去掂個爐,而智能高嘅動物,包括人類同某啲人工智能,仲有能力學做一啲複雜嘅行為或者理解複雜嘅概念,例如足球芭蕾舞等嘅運動當中都有極之高深嘅技巧,而學深奧嘅科學知識要求高度嘅理解能力[33][34]

「學習」呢個概念展現咗認知科學上嘅先天定後天(nature versus nurture)爭論:一方面,人有好多行為都係天生嘅,多數嘅人格特徵同智商等嘅個體差異都經已證實咗起碼局部係天生嘅[35];另一方面,人又好明顯具有學習嘅能力,曉按照自己經歷過嘅嘢改變自己嘅行為[30]。例如係根據研究,五大性格特質(Big Five personality traits)當中嘅外向度(extraversion;定義上外向嘅人鍾意講嘢同交際)就有成 54% 係受遺傳因素影響嘅-簡單啲講,有啲人天生就外向,又有啲人係後天學到咁外向嘅,更多人身處呢兩個極端之間[36];先天定後天嘅爭論喺認知語言學當中詏得特別犀利:有學者主張,遺傳因子當中帶有某啲有關普遍文法(universal grammar)嘅資訊,而呢啲基因會左右個腦嘅發育,令到人普遍傾向以某啲方式看待世界同埋組句子[37]。到咗廿一世紀,主流科學界都認同行為係同時受到先天同後天因素影響嘅,但仲係會對「呢個行為係先天因素多定後天因素多」有所爭論[35]

註釋

  1. 有少量物種能夠以一啲類似人類語言嘅方式同同伴溝通,例如可以睇蜜蜂舞

參考書

  • Ardila, Alfredo (2018). Historical Development of Human Cognition. A Cultural-Historical Neuropsychological Perspective. Springer. ISBN 978-9811068867.
  • Coren, Stanley; Lawrence M. Ward; & James T. Enns (1999). Sensation and Perception. Harcourt Brace. ISBN 0-470-00226-3.
  • Lycan, W. G. (ed.). (1999). Mind and Cognition: An Anthology, 2nd Edition. Malden, Mass: Blackwell Publishers, Inc.
  • Stanovich, Keith (2009). What Intelligence Tests Miss: The Psychology of Rational Thought. New Haven (CT): Yale University Press. ISBN 978-0-300-12385-2.

睇埋

  1. Bless, H., Fiedler, K., & Forgas, J. P. (2006). Mood and the regulation of information processing and behavior. Affect in social thinking and behavior, 6584.
  2. Dodge, K. A., & Crick, N. R. (1990). Social information-processing bases of aggressive behavior in children. Personality and social psychology bulletin, 16(1), 8-22.
  3. Lewandowski, Gary; Strohmetz, David (2009). "Actions can speak as loud as words: Measuring behavior in psychological science". Social and Personality Psychology Compass. 3 (6): 992–1002.
  4. "Recall (memory)". Encyclopædia Britannica.
  5. Baddeley, Alan D., "The Psychology of Memory", pp. 131–132, Basic Books, Inc., Publishers, New York, (1976).
  6. Bruyer, R., & Brysbaert, M. (2011). Combining speed and accuracy in cognitive psychology: Is the inverse efficiency score (IES) a better dependent variable than the mean reaction time (RT) and the percentage of errors (PE)?. Psychologica Belgica, 51(1), 5-13.
  7. Duchowski, A. T. (2007). Eye tracking methodology. Theory and practice, 328(614), 2-3.
  8. Salvucci, D. D., & Goldberg, J. H. (2000, November). Identifying fixations and saccades in eye-tracking protocols. In Proceedings of the 2000 symposium on Eye tracking research & applications (pp. 71-78). ACM.
  9. Lu, Z. L., & Dosher, B. (2013). Visual psychophysics: From laboratory to theory. MIT Press.
  10. Stein, B. E., London, N., Wilkinson, L. K., & Price, D. D. (1996). Enhancement of perceived visual intensity by auditory stimuli: a psychophysical analysis. Journal of cognitive neuroscience, 8(6), 497-506.
  11. Povinelli, D. J. (1993). Reconstructing the evolution of mind. American Psychologist, 48(5), 493.
  12. Tenenbaum, J. B., Kemp, C., Griffiths, T. L., & Goodman, N. D. (2011). How to grow a mind: Statistics, structure, and abstraction. Science, 331(6022), 1279-1285.
  13. 13.0 13.1 Mechelli, A., Price, C. J., Friston, K. J., & Ishai, A. (2004). Where bottom-up meets top-down: neuronal interactions during perception and imagery. Cerebral cortex, 14(11), 1256-1265.
  14. Parkkonen, L.; Andersson, J.; Hämäläinen, M.; Hari, R. (2008). "Early visual brain areas reflect the percept of an ambiguous scene". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (51): 20500–20504.
  15. How Psychologists Define Attention. Verywell Mind.
  16. Chavajay, P.; Rogoff, B. (1999). "Cultural Variation in Management of Attention by Children and Their Caregivers". Developmental Psychology. 35 (4): 1079–90.
  17. Anderson, John R. (2004). Cognitive Psychology and Its Implications (6th ed.). Worth Publishers. p. 519.
  18. 18.0 18.1 Posner, M. I.; Petersen, S. E. (1990). "The attention system of the human brain". Annual Review of Neuroscience. 13(1): 25–42.
  19. Corbetta, M. (1998). Frontoparietal cortical networks for directing attention and the eye to visual locations: Identical, independent, or overlapping neural systems?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(3), 831-838.
  20. Lauralee Sherwood (1 January 2015). Human Physiology: From Cells to Systems. Cengage Learning. pp. 157–162.
  21. Schwarzel. M. & Mulluer. U., "Dynamic Memory Networks", Cellular and Molecular Life Science, 2006.
  22. Eysenck, M.W. (2012). Fundamentals of cognition. New York: Psychology Press.
  23. 23.0 23.1 Thompson, R. F., & Kim, J. J. (1996). Memory systems in the brain and localization of a memory. Proceedings of the national academy of sciences, 93(24), 13438-13444.
  24. Chun, M. M., & Jiang, Y. (2003). Implicit, long-term spatial contextual memory. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 29(2), 224.
  25. de Saussure, F. (1986). Course in general linguistics (3rd ed.). (R. Harris, Trans.). Chicago: Open Court Publishing Company. (Original work published 1972).
  26. 26.0 26.1 Isac, Daniela; Charles Reiss (2013). I-language: An Introduction to Linguistics as Cognitive Science, 2nd edition. Oxford University Press. p. 5.
  27. Martinet, André (1960). Elements of General Linguistics. Studies in General Linguistics, vol. i. Translated by Elisabeth Palmer Rubbert. London: Faber.
  28. Evans, V., & Green, M. (2018). Cognitive linguistics: An introduction. Routledge.
  29. Richard Gross, Psychology: The Science of Mind and Behaviour. 6E, Hachette UK.
  30. 30.0 30.1 Ormrod, J. E., & Davis, K. M. (2004). Human learning. London: Merrill.
  31. Karban, R. (2015). Plant Learning and Memory. In: Plant Sensing and Communication. Chicago and London: The University of Chicago Press, pp. 31–44.
  32. Sebastiani, F. (2002). Machine learning in automated text categorization. ACM computing surveys (CSUR), 34(1), 1-47.
  33. Daniel L. Schacter; Daniel T. Gilbert; Daniel M. Wegner (2011) [2009]. Psychology, 2nd edition. Worth Publishers. p. 264.
  34. Mery, Frederic; Kawecki, Tadeusz J. (2004). "An operating cost of learning in Drosophila melanogaster" (PDF). Animal Behaviour. 68 (3): 589–598.
  35. 35.0 35.1 Pinker, Steven (September 30, 2002) The Blank Slate: The Modern Denial of Human Nature. Viking; 1st edition.
  36. Bouchard T.J., McGue M. (January 2003). "Genetic and environmental influences on human psychological differences". Journal of Neurobiology. 54 (1): 4–45.
  37. Pinker S., Bloom P. (1990). "Natural language and natural selection". Behavioral and Brain Sciences. 13 (4): 707–784.