信息加工心理学的主要研究

信息加工心理学的研究内容广泛，其中大部分研究集中于四个方面：知觉加工与模式识别、注意、记忆和问题解决等。 知觉是确定刺激物意义的过程，包括对刺激物的定向、选择、组织和解释。信息加工心理学注重对知觉过程的精细研究，从而揭示出其内在的信息加工方式，这些加工方式主要包括：（1）数据驱动加工和概念驱动加工（Lindary & Norman，1977），前者指从刺激作用开始的加工，也叫做自下而上的加工；后者是从主体对于知觉对象的一般知识开始的加工，也叫做自上而下的加工。（2）系列加工和平行加工，前者是指信息加工按照确定的顺序一步一步进行的加工方式，后者是指多方面刺激信息可以在不同的信息加工单元中同时进行的加工方式。（3）整体加工与局部加工，前者是指知觉到刺激物的整体特征，后者是指知觉到刺激物局部的特征，而且在许多情况下，知觉加工表现出明显的整体优势效应，如字词优势效应、客体优势效应等。
知觉研究领域的重点是模式识别。模式识别是指对于外界刺激进行辨别和归类。认知心理学家对模式识别感兴趣的另一个原因是想让计算机能模拟人的这种能力，使之更加智能化。信息加工心理学中有三种代表性的理论可以在一定程度上解释信息的识别、理解和破译原理。 晚期选择模型认为，选择性注意发生在信息加工的晚期，过滤装置位于知觉加工和工作记忆之间。该模型假定所有输入信息都到达了长时记忆，并激活其中的相关项目，然后竞争工作记忆的加工，知觉强度高的或意义较重大的信息获得进一步的系列加工，然后做出反应。这个模型能很好地解释注意分配现象，因为输入的所有信息都得到了加工；也能解释特别有意义的信息容易引起人的注意，因为贮存在长时记忆中的这些项目激活阈限是很低的。但是，这个模型不经济，它假设所有输入信息都被中枢加工。
与上述过滤器理论完全不同的是由卡尼曼（D.Kahneman）提出的心理智源限制理论。这种理论把注意看作是心理智源，而人的心理智源在总量上是有限的。如果一个任务没有用尽所有智源，那么就可以指向另外的任务。当人面临不止一个的任务时，人就要把心理智源进行分配，每个任务所占用的心理智源就会相对减少，活动效率也会相应降低。这个理论可以很好地解释注意分配现象和有关实验结果，但是它不能预测人的心理智源究竟有多少，如何分配？所以它仍然是不能令人完全满意的。
按照信息加工的观点，记忆是信息的输入、编码、贮存和提取的过程，它能更全面地体现信息加工系统的工作流程，所以它也是信息加工心理学研究的核心内容之一。 关于记忆结构的研究是从两种记忆说开始的。早在1890年美国心理学家詹姆士就提出初级记忆和次级记忆的概念，前者就是指短时记忆、后者就是指长时记忆。阿特金森和希夫瑞（1968）提出了记忆的三级信息加工模型。该模型认为，记忆结构是固定的，而控制过程是可变的，记忆由感觉记忆、短时记忆和长时记忆三个存贮系统组成。在信息加工过程中，外部信息首先通过感觉器官进入感觉记忆，这里对信息保持的时间非常短，只有1秒钟左右，然后受到注意的信息获得识别进入短时记忆。短时记忆是一个信息加工的缓冲器，其中的信息处在意识活动的中心，但是这里的容量有限，只能保留7±2个信息组块，而且信息保留的时间也只有 1分钟左右，除非不断对信息进行复述。复述可以使短时记忆中的一部分信息进入长时记忆，长时记忆的容量很大，对信息保留的时间也可以很长，它是我们的信息库，我们积累的大量知识经验都贮存在这里。长时记忆中的信息可以在激活信号的作用下回到意识状态，供认知系统应用。
对于记忆的多存贮理论也有不同意见，其中有代表性的是克雷克的加工水平说。加工水平说认为，多存贮结构是不存在的，信息保持时间的长短不是由于所处系统的不同，而只是由于其受到了不同水平的加工。信息加工会留下记忆痕迹，所以记忆是信息加工的副产品。 20世纪50年代中期有两种论著的发表标志着信息加工理论对问题解决研究的开始。一是Bruner,Goodnow和Austin（1956）的《思维研究》，主要是研究对刺激信息进行分类的认知过程；一是纽威尔,肖和西蒙发表的研究论文，他们在这篇论文中描述了一项工程研究情况。这项工程研究的目标就是为一台数字计算机开发程序以使它能够解决问题，而在实际上，这是人工智能真正的开始。工作的第一步是尽可能收集关于人解决问题的资料，以此资料的分析为基础来编制类似于人使用的解决问题程序；第二步是收集人与计算机解决同样问题时的详细资料，在分析比较的前提下修改计算机程序，以提供更接近人的行为的计算机操作模式。一旦在某一特定任务中的模拟获得成功，研究者就可以尝试在更广泛的任务中使用同样的信息加工系列和程序。在这些研究中逐渐形成的问题解决理论，后来被完整表述在他们的长篇著作《人类问题解决》中（Newell & Simon，1972，pp.787-868）。这本专著可以被称为是现代认知心理学关于问题解决研究的经典之作。Newell和Simon认为问题解决是对问题空间不断进行启发式搜索的过程。
关于问题解决的另一项主要研究是专家与新手的研究。专家与新手在问题解决方面的差异，主要表现在两个方面：问题表征和问题解决方法类型的不同。专家基于在一特定领域中的知识，他们比新手有更丰富的问题表征，这些表征可以被看成是包含有亚图式的图式。对于专家来说，图式包含的信息往往是根据基本定律而组织的信息，而不是来自问题的表面信息，专家也更可能使用问题给予的信息，采用正推策略向问题目标状态推进。新手则可能提出基于可能解决方法的假设然后检验假设，这种策略的绩效较少。通过应用策略的实践，专家在正推过程中会把各种回忆起来并容易执行的操作自动化（VanLehn, 1989），通过这样的自动化和图式化，专家会把工作记忆的负担转到没有资源限制的长时记忆中去，进一步提高了问题解决的绩效和准确性。但是新手必须使用他们的工作记忆搜索问题信息和寻找多个可选的策略，他就没有了工作记忆空间来监测他们的问题解决进程和精确性。
就目前来讲，信息加工心理学关于问题解决的研究还很不成熟。该领域还需要积累更多资料，或者需要更有效的研究手段。