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人因工程学主讲人:徐国祺 讲师mailto:Xuguoqi_2004@126.comXuguoqi_2004@126.comTelQ程楼521室第五章 认知及其绩效14认知心理学及人的信息加工模型思维与决策52人的信息输出信息的接收与传递36人的可靠性与人为差错记忆和学习生活中过马路出行公交车地铁火车就医网购……….生活中过马路出行公交车地铁火车就医网购……….工作司机红绿灯路上标识指示牌其他车辆的指示灯……..如何认知问题?包括信息的处理、形势的估计、决策和计划等。第一节认知心理学及人的信息加工模型一、认知心理学 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。 第一节认知心理学及人的信息加工模型二、人的信息加工模型 为了解释人的认知活动,认知工效学家用信息的观点解释人的认知过程,将人模拟成一个与计算机类似的信息处理系统。人的信息处理系统由感知系统、认知决策系统、运动或反应系统组成。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。 注意资源决策和反应的选择反应的执行刺激感觉存储知觉编码操作记忆长时记忆反馈第一节认知心理学及人的信息加工模型执行中枢信息系统发出的命令,产生系统的输出。二、人的信息加工模型 接收信息并存入工作记忆中,从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律,进行综合分析后作出决策,将决策信息输出到运动系统感觉器官和相关的记忆存储器组成感知系统,感受信息并进行简单信息编码。人的信息加工模型第一节认知心理学及人的信息加工模型三、信息和信息量 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,以适合通讯、存储或处理的形式表示的知识和消息。它存在于一切事物中,是一种抽象量。 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。 第一节认知心理学及人的信息加工模型 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:第一节认知心理学及人的信息加工模型我国古代烽火台是传递信息的工具。烽火台燃气烟火,表示敌人来犯,否则,表示敌军未动。它传递的信息只有两种情况:“有”或“没有”。这是最简单的通信情形,拿它作为信息量的单位,称为“1比特”。用数学的语言来说,即只含有0(无烟)和1(有烟)两种情况的通信,其信息量定义为第一节认知心理学及人的信息加工模型假设烽火台上有两支烟囱,甲烟囱表示敌人情形:进犯(1),或未进犯(0)乙烟囱表示我方情形:需增援(1),或不需增援(0)得到四种情况: 甲 乙( 0 0)敌人未来,不需增援;( 0 1)敌人未来,需要增援;( 1 0)敌人进犯,不需增援;( 1 1)敌人进犯,需要增援。我们所知道的信息比以前多了,他所含的信息量应该是(比特)第一节认知心理学及人的信息加工模型三支烟囱的烽火台可传递8种情况信息即:( 0,0,0); ( 0,0,1) ; ( 0,1,0); ( 0,1,1); ( 1,0,0); ( 1,0,1) ; ( 1,1,0); ( 1,1,1)这时信息量自然就是(比特)正由于最简单的信息只有两种可能,因此计算信息量时采取以2为底的对数可以获得最基础的信息量1;当信息以y=2x发生变化的时候,用 计算信息量就能正确反映出信息量的真实情况。第一节认知心理学及人的信息加工模型信息传递模式人机系统中,信息传递过程通常有三种模式:1)信息源发出的信息被信宿完全接收;2)信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽;3)从信源发出的信息虽然有些损耗,信宿收到的信号也混有某些噪声成分,但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿。系统设计的任务:合理设计,减小信息损耗,或通过提高信噪比,降低混淆度,提高信息传递质量。第二节信息的接收与传递一、信号识辨机理 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。 图像识别理论模型 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-驱动第二节信息的接收与传递一、信号识辨机理 (一)感觉器官及其信息接收
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