人的信息处理.ppt

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1、人的信息处理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望内内 容容v人的信息处理模型人的信息处理模型v人的信息输入人的信息输入v中枢信息处理中枢信息处理v反应执行反应执行（1）唐德斯（）唐德斯（Donders）的减法模型）的减法模型 一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型一个多世纪以前，心理学家一个多世纪以前，心理学家Donders通过实验发现，人的选择反通过实验发现，人的选择反应时间大于简单反应时间。应时间大于简单反应时间。简单反应时间：简单反应时间：是指

2、人对单一的信号作简单的熟练的运动性反应所是指人对单一的信号作简单的熟练的运动性反应所需的时间；需的时间；选择反应时间：选择反应时间：是指人需要针对多个不同的信号作出不同的反应所是指人需要针对多个不同的信号作出不同的反应所需要的时间。需要的时间。核心：核心：是用一项较复杂工作需要的时间减去较简单工作需要的时间，是用一项较复杂工作需要的时间减去较简单工作需要的时间，由此来判断增加的工作内容需要的时间。由此来判断增加的工作内容需要的时间。感觉感觉反应反应感觉感觉反应反应选择选择简单反应时间简单反应时间选择反应时间选择反应时间 一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型 一、人的信息处理模型一、人的信息

3、处理模型（2）威尔福德（）威尔福德（Welford）的单通道模型）的单通道模型单通道系统：单通道系统：人在任何时刻只能做一件事人在任何时刻只能做一件事多通道系统：多通道系统：在某一时刻可以同时做两件或两件以上的事情在某一时刻可以同时做两件或两件以上的事情RT2=RT1+DT2-ISIISI两个刺激信号之间的时间间隔；两个刺激信号之间的时间间隔；DT2是处理第二个刺激需要的时间；是处理第二个刺激需要的时间；RT1、RT2分别是被试者对第一个和第二个刺激信号的实际反应时间。分别是被试者对第一个和第二个刺激信号的实际反应时间。一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型(3)布若苯特（布若苯特（Broa

4、dbent）的过滤模型）的过滤模型这种模型认为：这种模型认为：信息在到达人的工作记忆之前，是被平行信息在到达人的工作记忆之前，是被平行处理的，即人可以同时处理一个以上的信息，通过工作记忆之后，处理的，即人可以同时处理一个以上的信息，通过工作记忆之后，在某一时刻人就只能处理一个信息。他把人的信息处理过程比喻成在某一时刻人就只能处理一个信息。他把人的信息处理过程比喻成一个过滤器，随着时间的延续不重要的信息被过滤掉，只有最重要一个过滤器，随着时间的延续不重要的信息被过滤掉，只有最重要的信息才能进入到人的大脑被继续处理。也就是说，人并不是绝对的信息才能进入到人的大脑被继续处理。也就是说，人并不是绝对的

5、一心一用或一心多用。的一心一用或一心多用。一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型感感觉觉过过滤滤信息处理中心信息处理中心过滤模型过滤模型 一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型（4）卡内曼（）卡内曼（Kahneman）的单资源模型）的单资源模型单资源：假定人的信息处理系统的能力是单资源：假定人的信息处理系统的能力是一种资源一种资源，有一有一 定限度定限度。在这个限度内，人可以相当自由的分配。在这个限度内，人可以相当自由的分配 自己的注意力，可以同时干一件以上事情。容易自己的注意力，可以同时干一件以上事情。容易 的工作占很少注意力，难的占更多的注意力，当的工作占很少注意力，难的占更多的注意力

6、，当 注意力不能满足工作的需要时，人的行为结果就注意力不能满足工作的需要时，人的行为结果就 受到影响或根本无法完成。受到影响或根本无法完成。问题：问题：同时听两个人说话，比一边看一边听要吃力些。同时听两个人说话，比一边看一边听要吃力些。一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型（5）威肯斯（）威肯斯（Wickens）的多资源模型）的多资源模型第一组阶段资源：早期阶段（如感觉）和晚期阶段（反应）；第一组阶段资源：早期阶段（如感觉）和晚期阶段（反应）；第二组两个通道资源：对应于视觉和听觉资源；第二组两个通道资源：对应于视觉和听觉资源；第三组过程编译资源：对应于图像和文字资源；第三组过程编译资源：对应

7、于图像和文字资源；多资源模型认为人有很多不同的资源，每种资源有自己的特性。多资源模型认为人有很多不同的资源，每种资源有自己的特性。结论：结论：当不同的工作需要用不同的资源时，它们之间的干扰就小些，相当不同的工作需要用不同的资源时，它们之间的干扰就小些，相 同或相近，干扰就大些。例如：同时听两个人说话，比一边看一同或相近，干扰就大些。例如：同时听两个人说话，比一边看一 边听要吃力些。边听要吃力些。问题：问题：有多少资源？每种资源能量多大？它们的关系如何？有多少资源？每种资源能量多大？它们的关系如何？一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型（6）控制过程与自动过程理论）控制过程与自动过程理论自动过

8、程自动过程：是一种快速的、平等的信息处理过程，不受人的工作记：是一种快速的、平等的信息处理过程，不受人的工作记 忆能力的限制，只需很少的或根本不需要直接控制；忆能力的限制，只需很少的或根本不需要直接控制；形成的先决条件：形成的先决条件：刺激信号和反应之间有一个固定不变的对应关系。刺激信号和反应之间有一个固定不变的对应关系。经过大量的训练人的信息处理系统就会产生一个程度很高经过大量的训练人的信息处理系统就会产生一个程度很高 的平行处理过程。的平行处理过程。控制过程控制过程：是一种较慢的信息处理过程，受人的工作记忆能力的限：是一种较慢的信息处理过程，受人的工作记忆能力的限制，他需要人的大量的、直接

9、的控制行为，因而施加给制，他需要人的大量的、直接的控制行为，因而施加给人的脑力负荷较重人的脑力负荷较重结论：结论：人是否可以一心二用取决于信息处理采用的是控制过程还是自人是否可以一心二用取决于信息处理采用的是控制过程还是自动过程。通过大量训练，控制过程可转变成自动过程动过程。通过大量训练，控制过程可转变成自动过程 一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型接收器短时记忆知觉编码（感知）决策和反应选择反应执行工作记忆长时记忆注意资源感觉储存刺激反应v（一）感觉系统：人的信息处理的第一个阶段是感觉。在这一（一）感觉系统：人的信息处理的第一个阶段是感觉。在这一阶段，人通过各种感觉器官接受外界的信息，然

10、后把这些信息阶段，人通过各种感觉器官接受外界的信息，然后把这些信息传递给中枢信息处理系统。传递给中枢信息处理系统。v（二）中枢信息处理系统：人的认知系统接收从感知系统传入（二）中枢信息处理系统：人的认知系统接收从感知系统传入的经过编码后的信息，并将这些信息存入本系统的工作记忆中，的经过编码后的信息，并将这些信息存入本系统的工作记忆中，同时从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律，进行同时从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律，进行综合分析后做出如何反应的决策，并将决策信息输出到运动系综合分析后做出如何反应的决策，并将决策信息输出到运动系统。统。v（三）反应（运动）系统：它执行中枢信息

11、系统发出的命令，（三）反应（运动）系统：它执行中枢信息系统发出的命令，产生人的信息处理系统的输出。产生人的信息处理系统的输出。一、人的信息处理模型一、人的信息处理模型二、人的信息输入二、人的信息输入(1)(1)视觉视觉瞳孔瞳孔：用来调节进入眼内的光量。瞳孔大，在单位时间内通过的用来调节进入眼内的光量。瞳孔大，在单位时间内通过的光量就多，反之就少。在非常明亮时，瞳孔的直径大约是光量就多，反之就少。在非常明亮时，瞳孔的直径大约是2mm，在黑暗中，瞳孔的直径大约是在黑暗中，瞳孔的直径大约是8mm。注意注意：外界光的刺激强度的变化可以达到外界光的刺激强度的变化可以达到109，而瞳孔只能控制，而瞳孔只能

12、控制16倍左右的光量，因此光靠瞳孔来调节光量是远远不够的，在设倍左右的光量，因此光靠瞳孔来调节光量是远远不够的，在设计人机系统时就要考虑这一点。计人机系统时就要考虑这一点。形成机制：形成机制：v晶状体：晶状体：瞳孔后面是晶状体，晶状体起着另外一个对远近不同瞳孔后面是晶状体，晶状体起着另外一个对远近不同物体聚焦的调节功能，看远处的物体时，晶状体成扁平状，其曲物体聚焦的调节功能，看远处的物体时，晶状体成扁平状，其曲率半径增大，折光能力减小；当看近处物体时，晶状体厚度增加，率半径增大，折光能力减小；当看近处物体时，晶状体厚度增加，曲率半径减小，折光能力增加。当人看近处物体太久之后，变小曲率半径减小，

13、折光能力增加。当人看近处物体太久之后，变小的曲率半径很难再还原这就产生了近视眼。的曲率半径很难再还原这就产生了近视眼。v视网膜：视网膜：晶状体之后就进入了眼睛的视网膜。视网膜主要有两晶状体之后就进入了眼睛的视网膜。视网膜主要有两种感光细胞，即种感光细胞，即视杆细胞视杆细胞和和视锥细胞视锥细胞。研究发现，这两种细胞的。研究发现，这两种细胞的功能有明显的差别。功能有明显的差别。视杆细胞视杆细胞对光的感受性较视锥细胞强约对光的感受性较视锥细胞强约500倍，主要在暗视觉条件下作用，倍，主要在暗视觉条件下作用，能分辨黑白能分辨黑白，而，而视锥细胞视锥细胞在白天在白天工作，工作，可以分辨颜色可以分辨颜色，

14、视杆细胞和视锥细胞在视网膜上的分布是，视杆细胞和视锥细胞在视网膜上的分布是不均匀的。不均匀的。v视锥细胞视锥细胞大约大约650万主要集中在万主要集中在视网膜中央凹视网膜中央凹20的地方，视杆细胞有的地方，视杆细胞有1亿亿左右，从中央凹左右，从中央凹20开始，向外逐渐增加，到开始，向外逐渐增加，到200时达到最大，然后开始减时达到最大，然后开始减少。少。v视网膜上两类细胞的分布决定了视网膜的感觉特征：视网膜上两类细胞的分布决定了视网膜的感觉特征：中央凹处中央凹处具有具有最敏最敏锐的物体细节和颜色辨别能力锐的物体细节和颜色辨别能力，离中央越远，视敏度和辨色能力越低。，离中央越远，视敏度和辨色能力越

15、低。二、人的信息输入二、人的信息输入适应波长适应波长：波长为：波长为370740nm的可见光的可见光视觉阈值视觉阈值：明适应明适应：由黑暗环境进入明亮环境的时候，刚开始眼睛：由黑暗环境进入明亮环境的时候，刚开始眼睛 不能辨别物体，要几十秒的时间才能看清物体不能辨别物体，要几十秒的时间才能看清物体 （完全适应大约需经过（完全适应大约需经过1min）。）。主要特征：主要特征：二、人的信息输入二、人的信息输入暗适应暗适应：当人从环境进入黑暗环境时，视觉还停留在明环境：当人从环境进入黑暗环境时，视觉还停留在明环境 中，他看不见物体，随着时间的推移，眼睛慢慢地中，他看不见物体，随着时间的推移，眼睛慢慢地

16、 能看清楚物体了，这个过程称之为暗适应。能看清楚物体了，这个过程称之为暗适应。（3550min）视野视野：指头部和眼球不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范：指头部和眼球不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范 围。视野常以视角来表示：围。视野常以视角来表示：最大视角：最大视角：从水平注视点向上约从水平注视点向上约55度，向下约度，向下约65度，向左向度，向左向 右各约右各约90度。度。最合适宜：最合适宜：中心视角中心视角60度范围。度范围。a)a)垂直面内垂直面内视视野野 b)b)水平面内水平面内视视野野双眼静视野双眼静视野v照明条件与视野范围有密切关系，照明条件与视野范围有密切关系，照明充分

17、照明充分，周边视网膜，周边视网膜才能辨认清楚物体，从而能够才能辨认清楚物体，从而能够扩大视野扩大视野。光线微弱光线微弱，则视，则视野变得野变得狭小狭小。人因工程学中，通常以人眼的。人因工程学中，通常以人眼的静视野静视野为依据为依据设计有关部件，以减轻人眼的疲劳。设计有关部件，以减轻人眼的疲劳。v不同颜色对人眼的刺激有所不同，所以视野也不同不同颜色对人眼的刺激有所不同，所以视野也不同，白色白色视野最大，其次为黄、蓝色，绿色视野最小视野最大，其次为黄、蓝色，绿色视野最小。a)垂直面内垂直面内视视野野 b)b)水平面内水平面内视视野野色色觉视觉视野野二、人的信息输入二、人的信息输入注：注：头部不动，

18、眼球转动头部不动，眼球转动，视角可达到，视角可达到120度；头部和眼球都转度；头部和眼球都转 动时，视觉可扩大到动时，视觉可扩大到220度。度。视距视距：指人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范：指人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范 围在围在3876cm之间。之间。视觉运动规律：视觉运动规律：（1）眼睛的）眼睛的水平运动水平运动比比垂直运动垂直运动快。快。（2）眼睛习惯于从）眼睛习惯于从左到右左到右，从，从上到下上到下地运动。地运动。（3）人对）人对水平方向尺寸水平方向尺寸的估计比对的估计比对垂直方向尺寸垂直方向尺寸的估计要准确。的估计要准确。二、人的信息输入二、人的信息输

19、入（4）当眼睛偏离视中心时，对）当眼睛偏离视中心时，对左上象限左上象限的观察优于的观察优于右上象限右上象限，对，对右上象限右上象限的观察优于的观察优于左下象限左下象限，对，对右下象限右下象限的观察最差。的观察最差。（5）两眼运动是协调同步的，不可能一只眼睛转动，另一只眼睛）两眼运动是协调同步的，不可能一只眼睛转动，另一只眼睛不转；也不可能一只眼睛看，另一只眼睛不看，除非采用外部措施，不转；也不可能一只眼睛看，另一只眼睛不看，除非采用外部措施，如把一只眼睛遮起来。如把一只眼睛遮起来。（6）直线轮廓直线轮廓比比曲线轮廓曲线轮廓更易于被视觉接受。更易于被视觉接受。（7）目标）目标连续转换连续转换时，

20、人的视觉有时会出现时，人的视觉有时会出现失真失真现象现象（8）识别信息的细节，要靠视力中心。）识别信息的细节，要靠视力中心。二、人的信息输入二、人的信息输入（9）对于运动目标，只有当运动的角速度大于）对于运动目标，只有当运动的角速度大于12（）/s，才能鉴别出它的运动状态。才能鉴别出它的运动状态。（10）要看清楚物体，必须注视。）要看清楚物体，必须注视。（11）眼睛要看清楚一个目标，需要）眼睛要看清楚一个目标，需要0.070.3s，平均，平均0.17s。二、人的信息输入二、人的信息输入（2）听觉）听觉主要特征：主要特征：可听范围：可听范围：2020000Hz听觉阈限：听觉阈限：辨别频率：辨别频

21、率：人耳对频率辨别能力较强，大于人耳对频率辨别能力较强，大于4000Hz的频率，的频率，相差相差1%就能加以区别（例如辨别人说话）。就能加以区别（例如辨别人说话）。二、人的信息输入二、人的信息输入辨别声强的能力：辨别声强的能力：人耳对声强的辨别能力较弱，声强与人的主观感人耳对声强的辨别能力较弱，声强与人的主观感 觉不成比例关系，而是对数关系。当声强增加觉不成比例关系，而是对数关系。当声强增加10倍时，主观感觉倍时，主观感觉 的响度只增加的响度只增加1倍；声强增加倍；声强增加100倍时，主观感觉的响度只增加倍时，主观感觉的响度只增加2 倍，依次类推。倍，依次类推。辨别声音的方向和距离辨别声音的方

22、向和距离：主要靠人的主观经验：主要靠人的主观经验听觉的适应：听觉的适应：在声音连续作用的过程中，听觉敏感度会随时在声音连续作用的过程中，听觉敏感度会随时 间的延长而降低。间的延长而降低。听觉疲劳：听觉疲劳：听觉疲劳后，要经过几小时，甚至几天才能听觉疲劳后，要经过几小时，甚至几天才能 恢复听觉敏感度。恢复听觉敏感度。二、人的信息输入二、人的信息输入（3）触觉）触觉主要特征：主要特征：触觉阈限：触觉阈限：舌尖、指尖为舌尖、指尖为2g/、腰部：、腰部：48g/作用：作用：是能辨别物体的是能辨别物体的大小、形状、硬度、光滑程度大小、形状、硬度、光滑程度等。等。应用：应用：操纵装置设计中，使操作者能够靠

23、触觉准确的控制各操纵装置设计中，使操作者能够靠触觉准确的控制各 种不同功能的操纵装置。种不同功能的操纵装置。注：注：主动触觉优于被动触觉；训练可以提高触觉能力主动触觉优于被动触觉；训练可以提高触觉能力（4）其他感觉（如嗅觉、味觉）其他感觉（如嗅觉、味觉）应用：应用：可以用来承担可以用来承担“警戒警戒”任务。任务。二、人的信息输入二、人的信息输入三、中枢信息处理三、中枢信息处理1.1.知觉知觉定义：人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经定义：人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过过头脑的加工头脑的加工（综合与解释），产生的对事物整体的认识，（综合与解释），产生的对事物整体的认识，就

24、是知觉。就是知觉。知觉与感觉的区别：知觉与感觉的区别：感觉感觉：主要涉及外界刺激的物理特性；：主要涉及外界刺激的物理特性；知觉知觉：涉及人的认知特性，与人的：涉及人的认知特性，与人的经验经验、所受的、所受的教育教育密切相关密切相关例如，字母例如，字母“A”。感觉：一些线条；感觉：一些线条；知觉：是英文第一个字母知觉：是英文第一个字母知觉模型：知觉模型：1 1）模式匹配理论：）模式匹配理论：认为识别某个图像，必须在过去的经验中认为识别某个图像，必须在过去的经验中 有这个图形或东西的有这个图形或东西的”记忆痕迹记忆痕迹”或基本模型，当前刺或基本模型，当前刺 激如果与大脑中的模式符合，就能识别这个刺

25、激。激如果与大脑中的模式符合，就能识别这个刺激。要求：要求：外界刺激必须与它的内部图式完全一致才能加以识别。外界刺激必须与它的内部图式完全一致才能加以识别。三、中枢信息处理三、中枢信息处理2 2）原型匹配理论：）原型匹配理论：认为眼前的一个字母认为眼前的一个字母A A，不管它是什么形状，不管它是什么形状，也不管它放在何种位置，它都和过去知觉过的也不管它放在何种位置，它都和过去知觉过的A A有相似之处，有相似之处，人们在长时记忆中存储的并不是无数个模式，而是把各类图人们在长时记忆中存储的并不是无数个模式，而是把各类图 像中抽象出来的相似性作为原型，拿它来检验所要识别的图像。像中抽象出来的相似性作

26、为原型，拿它来检验所要识别的图像。三、中枢信息处理三、中枢信息处理3 3）泛魔识别模型：）泛魔识别模型：是从特征分析的角度来解释图像的识别。该是从特征分析的角度来解释图像的识别。该 理论把图像识别过程分为不同的层次，每一层次都有承担不理论把图像识别过程分为不同的层次，每一层次都有承担不 同职责的特征分析机制，在此称为魔鬼。它们依次进行工同职责的特征分析机制，在此称为魔鬼。它们依次进行工 作，最终完成图像识别，由于有许多特征机制，因此该模型作，最终完成图像识别，由于有许多特征机制，因此该模型 就称为就称为“泛魔泛魔”。特征特征：构成模式的元素及其关系。如：构成模式的元素及其关系。如“A”A”，特

27、征：两条斜线、，特征：两条斜线、一条水平线和一条水平线和3 3个锐角。个锐角。三、中枢信息处理三、中枢信息处理恒常性恒常性：指知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉：指知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉 的印象却保持相对不变的特性。（如船靠岸和的印象却保持相对不变的特性。（如船靠岸和 离岸）。离岸）。错觉错觉：是对外界事物不正确的感觉。（如男女身高）：是对外界事物不正确的感觉。（如男女身高）注：注：错觉现在经常被用于工业设计（如小巧轻便的产品涂错觉现在经常被用于工业设计（如小巧轻便的产品涂上浅色，机器设备基础部分涂上深色）上浅色，机器设备基础部分涂上深色）主要特征：主要特征：整体性整体性：

28、是指将由许多部分或多种属性组成的对象看做具有：是指将由许多部分或多种属性组成的对象看做具有一定结构的统一整体。（如自行车）一定结构的统一整体。（如自行车）三、中枢信息处理三、中枢信息处理2.2.记忆记忆定义：定义：人的大脑能够把输入或经过加工的信息存储起来，人的大脑能够把输入或经过加工的信息存储起来，在需要时再把这些储存的信息取出。在需要时再把这些储存的信息取出。注：注：显然记忆包括显然记忆包括存储存储和和提取提取三、中枢信息处理三、中枢信息处理分类：分类：根据信息的输入、加工、储存、提取方式的不同以及信息根据信息的输入、加工、储存、提取方式的不同以及信息 储存时间长短的不同，人的记忆可以分为

29、储存时间长短的不同，人的记忆可以分为感觉记忆感觉记忆短时记忆短时记忆长时记忆长时记忆三、中枢信息处理三、中枢信息处理v感觉记忆：感觉记忆：是指外部刺激引起的感性形象作用停止后的很短时是指外部刺激引起的感性形象作用停止后的很短时间内，仍保持不变的状态，由于保持时间很短（通常以间内，仍保持不变的状态，由于保持时间很短（通常以ms为计量为计量单位），所以感觉记忆又被称为瞬时记忆。单位），所以感觉记忆又被称为瞬时记忆。v感觉记忆是记忆的初始阶段，它是外界刺激以极短的时间一次呈感觉记忆是记忆的初始阶段，它是外界刺激以极短的时间一次呈现后，一定数量的信息在感觉通道内迅速被登记并保持一瞬间的现后，一定数量的

30、信息在感觉通道内迅速被登记并保持一瞬间的过程。过程。v人的瞬时记忆最初是通过下列试验发现的：人的瞬时记忆最初是通过下列试验发现的：三、中枢信息处理三、中枢信息处理A C EG B FY L OD F EH P LS M V只用记住某一行的字母！只用记住某一行的字母！容量容量保留时间保留时间感觉记忆感觉记忆视像记忆视像记忆声像记忆声像记忆1717个字母左右个字母左右200ms200ms5 5个字母左右个字母左右1500ms1500ms三、中枢信息处理三、中枢信息处理v短时记忆（工作记忆）短时记忆（工作记忆）：介于感觉记忆和长时记忆之间。：介于感觉记忆和长时记忆之间。主要有如下特点：主要有如下特点

31、：v（1）信息保持时间很短。在无复述的情况下，一般保持）信息保持时间很短。在无复述的情况下，一般保持520s，最常不超过，最常不超过1min；v（2）记忆容量小。信息一次呈现后立即正确记忆的最大量一般）记忆容量小。信息一次呈现后立即正确记忆的最大量一般为为59个互不关联的项目；个互不关联的项目；v（3）对中断的高度敏感。短时记忆极易受到干扰。）对中断的高度敏感。短时记忆极易受到干扰。v（4）短时记忆中的信息可被意识。也就是说，只有短时记忆中）短时记忆中的信息可被意识。也就是说，只有短时记忆中的信息才能被保持在人们当前的意识之中。的信息才能被保持在人们当前的意识之中。v短时记忆（工作记忆）短时记

32、忆（工作记忆）第一幅第一幅第二幅第二幅第三幅第三幅计算：计算：3*49+5*99+7+9*78+12+4+8+3*77=？答案答案:（1606）容量容量保留时间保留时间感觉记忆感觉记忆短时记忆短时记忆长时记忆长时记忆视像记忆视像记忆声像记忆声像记忆1717个字母左右个字母左右200ms200ms5 5个字母左右个字母左右1500ms1500ms5-95-9个项目左右个项目左右5-20s5-20s无限无限大于大于1min1min三、中枢信息处理三、中枢信息处理改善感觉记忆和短时记忆的措施：改善感觉记忆和短时记忆的措施：1 1）最小化工作记忆的负荷。）最小化工作记忆的负荷。也就是尽量减少给操作工的

33、信息量也就是尽量减少给操作工的信息量2 2）提供视觉反馈。）提供视觉反馈。（声像记忆（声像记忆+视像记忆）视像记忆）3 3）利用组块。）利用组块。增加容量（如增加容量（如r r、e e、d d和和b b、d d、g g）a 物理组块的大小（数字和字母大约物理组块的大小（数字和字母大约3-4）b b 有意义的序列（密码：生日）有意义的序列（密码：生日）c c 字母先于数字（如字母先于数字（如1-800-663-59001-800-663-5900和和1-800-GET-HELP1-800-GET-HELP）d d 保持数字和字母分离（如保持数字和字母分离（如458GST458GST和和4G58S

34、T4G58ST）三、中枢信息处理三、中枢信息处理4 4）在指示语中要考虑工作记忆的限制。）在指示语中要考虑工作记忆的限制。指示：在做指示：在做X X和和Y Y之前，做之前，做A A。指示：做指示：做A A，然后做，然后做X X和和Y Y。比较比较三、中枢信息处理三、中枢信息处理3.3.思维与决策思维与决策思维与决策是人的信息处理过程中最复杂、最富有创思维与决策是人的信息处理过程中最复杂、最富有创造的工作，也是人的信息处理的瓶颈。造的工作，也是人的信息处理的瓶颈。瓶颈：瓶颈：指整体中的指整体中的关键限制因素关键限制因素，是整个系统中，是整个系统中最薄弱最薄弱的环节。的环节。三、中枢信息处理三、中

35、枢信息处理影响人思维决策的因素：影响人思维决策的因素：）人是一个受到限制的理性决策系统。受价值观等影响）人是一个受到限制的理性决策系统。受价值观等影响）速度很慢。紧急情况往往）速度很慢。紧急情况往往“偷工减料偷工减料”）工作记忆工作记忆的限制。的限制。）长时记忆长时记忆的限制。的限制。）人的计算能力是十分有限的。计算）人的计算能力是十分有限的。计算3486*3486=？三、中枢信息处理三、中枢信息处理提高系统的决策水平：提高系统的决策水平：）一方面，根据系统的要求，透过）一方面，根据系统的要求，透过选拔和训练选拔和训练提高操作者的素质，培养他们的决策能力提高操作者的素质，培养他们的决策能力）另

36、一方面，在系统设计上充分考虑人的决策）另一方面，在系统设计上充分考虑人的决策行为的特点和决策能力的局限性，要为操作者提行为的特点和决策能力的局限性，要为操作者提供决策所必需的条件和供决策所必需的条件和决策辅助工具决策辅助工具。三、中枢信息处理三、中枢信息处理4.4.注意注意影响注意力不集中的因素：影响注意力不集中的因素：1 1）外部干扰。如噪音、不合适的桌椅等。）外部干扰。如噪音、不合适的桌椅等。2 2）身体状况。如饿了、累了、生病等。）身体状况。如饿了、累了、生病等。是心理活动对一定事物的指向和集中。是心理活动对一定事物的指向和集中。）心理状况。如情绪等。）心理状况。如情绪等。三、中枢信息处

37、理三、中枢信息处理一心二用的条件（注意分配）：一心二用的条件（注意分配）：你所参与的活动中，你所参与的活动中，只有一种活动是生疏只有一种活动是生疏的，是需要把较的，是需要把较多的注意集中在这种活动上，而同时进行的其余活动都是不需多的注意集中在这种活动上，而同时进行的其余活动都是不需注意过多支配的注意过多支配的“自动化自动化”的活动。的活动。三、中枢信息处理三、中枢信息处理注意的广度：注意的广度：是指一个人在同一时间内清楚的把握到客体的数量。是指一个人在同一时间内清楚的把握到客体的数量。（1）与知觉）与知觉对象的特点对象的特点有关。如果被知觉的对象形态相似、排列有关。如果被知觉的对象形态相似、排

38、列整齐、颜色大小相同、能够成彼此有联系的整体，注意的范围就大整齐、颜色大小相同、能够成彼此有联系的整体，注意的范围就大些。反之，则注意的范围就小些。些。反之，则注意的范围就小些。（2）与个人的）与个人的知识经验知识经验的关。的关。（3）与个人的）与个人的活动任务活动任务有关。有明确目的任务的注意和没有明确有关。有明确目的任务的注意和没有明确目的任务的注意，两者的注意的广度也会不同。前者大，而后者小。目的任务的注意，两者的注意的广度也会不同。前者大，而后者小。影响注意广度的因素：影响注意广度的因素：注意的稳定性：注意的稳定性：是指注意保持在某种对象上的时间长短。是指注意保持在某种对象上的时间长短

39、。（1）和对象本身的特点有关。如果注意对象内容丰富，复杂）和对象本身的特点有关。如果注意对象内容丰富，复杂多变，注意就容易稳定。反之，就不容易稳定多变，注意就容易稳定。反之，就不容易稳定（2）和无关刺激干扰有关。）和无关刺激干扰有关。（3）和主体状态有关。）和主体状态有关。影响注意稳定性的因素：影响注意稳定性的因素：注：注：注意力的分配和注意力的分散是不同的。在注意力的分配和注意力的分散是不同的。在老师讲课时，有的同学低声议论，使其他同学不能再老师讲课时，有的同学低声议论，使其他同学不能再集中注意听讲，分散了注意力，不能完成听课任务。集中注意听讲，分散了注意力，不能完成听课任务。而注意力的分配

40、是为了共同完成任务而对不同活动给而注意力的分配是为了共同完成任务而对不同活动给予不同分量的注意力，只有这样才能有效地完成任务。予不同分量的注意力，只有这样才能有效地完成任务。三、中枢信息处理三、中枢信息处理操操作作者者在在接接收收来来自自系系统统的的信信息息并并对对其其进进行行中中枢枢加加工工以以后后，便便根根据据加加工工的的结结果果对对系系统统做做出出反反应应。这这后后一一个个过过程程即即称称为为操操作作者者的的信信息息输输出出。例例如如，汽汽车车驾驾驶驶员员为为避避免免撞撞上上前前方方突突然然出出现现的的行行人人而而刹刹住住汽汽车车，飞飞行行员员将将瞄瞄准准器器对对准准欲欲攻攻击击的的目目

41、标标，等等等等。此此类类行行为为都都是是信信息息输输出出的的表表现现。信信息息输输出出的的实实际际形形式式是是多多种种多多样样的的。各各类类信信息息输输出出的的质质量量取取决决于于反反应应时时间间、运运动动的的速速度度和和准准确确性性等等因因素素。本本节节主主要要介介绍绍人的信息输出的人的信息输出的形式形式、运动的速度运动的速度和和准确性准确性。四、反应执行四、反应执行 在实际情境中，操作者的信息输出形式多种多样。信息输出在实际情境中，操作者的信息输出形式多种多样。信息输出最重要的方式是运动输出。根据操作活动的形式，人体操作活动最重要的方式是运动输出。根据操作活动的形式，人体操作活动可分为以下

42、五种：可分为以下五种：（1 1）定位运动）定位运动：人体或肢体根据作业所要求达到的目标，从：人体或肢体根据作业所要求达到的目标，从一个一个特定位置特定位置运动到另运动到另一个特定位置一个特定位置的运动，是一种最基本的操纵控的运动，是一种最基本的操纵控制运动。制运动。（2 2）重复运动）重复运动 ：是在作业过程中，人连续不断地重复相同的动：是在作业过程中，人连续不断地重复相同的动作，如用小锤子钉钉子。作，如用小锤子钉钉子。1.1.操作运动类型操作运动类型（3 3）连续运动）连续运动：是操作者对操纵对象连续进行控制、调节的运动。：是操作者对操纵对象连续进行控制、调节的运动。如焊工用焊枪焊料。如焊工

43、用焊枪焊料。（4 4）逐次运动）逐次运动 ：是若干基本动作按一定顺序相对独立地进行的运：是若干基本动作按一定顺序相对独立地进行的运动。如手机键盘锁定。动。如手机键盘锁定。（5 5）静态调整运动）静态调整运动：是在一定时间内，没有外在运动表现但需要肢：是在一定时间内，没有外在运动表现但需要肢体用力把身体的有关部位保持在特定位置上。如体操比赛。体用力把身体的有关部位保持在特定位置上。如体操比赛。1 1）反应时的概念）反应时的概念 一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。包括两部分：时间间隔称为反应时。包括两部分：一

44、部分一部分：从刺激开始到反应开始之间的时间，称为：从刺激开始到反应开始之间的时间，称为反应潜伏反应潜伏时间；时间；另一部分另一部分：从反应开始到反应完成的时间，称为：从反应开始到反应完成的时间，称为运动时间运动时间。（1 1）反应时）反应时反应时反应时=反应潜伏期反应潜伏期+运动时间运动时间2.2.操作运动的速度操作运动的速度2 2）简单反应时与选择反应时间）简单反应时与选择反应时间 1.1.简简单单反反应应时时。如如果果呈呈现现的的刺刺激激只只有有一一个个，被被试试只只在在刺刺激激出出现时做出特定的反应，这时获得的反应时间称为简单反应时。现时做出特定的反应，这时获得的反应时间称为简单反应时。

45、2.2.选选择择反反应应时时。有有多多种种不不同同的的刺刺激激信信号号，刺刺激激与与反反应应之之间间表表现现为为一一一一对对应应的的前前提提下下，呈呈现现不不同同刺刺激激时时，要要求求做做出出不不同同的的反反应应，这时获得的反应时称为选择反应时。这时获得的反应时称为选择反应时。3 3）影响反应时的因素）影响反应时的因素 感觉通道的种类感觉通道的种类 效应器官的特点效应器官的特点 刺激的强度和性质：弱光，刺激的强度和性质：弱光，0.205s；强光，；强光，0.162s。刺激出现的不确定性刺激出现的不确定性 训练程度训练程度 反应的复杂性反应的复杂性 个体的身心状态个体的身心状态 不同的感觉通道受

46、刺激的反应时明显不同。各种感觉通道不同的感觉通道受刺激的反应时明显不同。各种感觉通道的简单反应时见下表。的简单反应时见下表。各种感觉通道的简单反应时各种感觉通道的简单反应时感觉通道感觉通道反应时反应时/ms感觉通道感觉通道反应时反应时/ms触觉触觉 117182温觉温觉180240听觉听觉120182 嗅觉嗅觉210390视觉视觉 150225痛觉痛觉4001000 冷觉冷觉 150230 味觉味觉3081082 1 1）早期进行的研究表明，定位运动时间依赖于运动距离和）早期进行的研究表明，定位运动时间依赖于运动距离和 运动精度两个因素。运动精度两个因素。2 2）关于定位运动时间和）关于定位运

47、动时间和运动方向运动方向的关系，施密特克对此做了实的关系，施密特克对此做了实 验研究。（验研究。（右手右手5555度方向向右上方做定位运动速度最快度方向向右上方做定位运动速度最快）3 3）定位运动时间与空间介质有关。）定位运动时间与空间介质有关。（2 2）运动时间：运动开始至运动结束所耗费的时间。）运动时间：运动开始至运动结束所耗费的时间。（3 3）定位运动的速度：）定位运动的速度：重复运动是在速度上有较高要求的运动。重复运动是在速度上有较高要求的运动。对于对于手轮和曲柄手轮和曲柄的操作运动，其运动速度受旋转阻力、旋转半的操作运动，其运动速度受旋转阻力、旋转半径以及是否为优势手的影响。径以及是

48、否为优势手的影响。研究结果研究结果：当旋转阻力最小、旋转半径为：当旋转阻力最小、旋转半径为3cm时，旋转速度时，旋转速度为最大；当旋转阻力为为最大；当旋转阻力为49N、旋转半径为、旋转半径为4cm时，曲柄旋转运动时，曲柄旋转运动速度为最大。速度为最大。对于对于手指敲击手指敲击计算机键盘等简单的重复运动，手敲击速度最快计算机键盘等简单的重复运动，手敲击速度最快为为514次次/s，但这个速度只能保持不长时间。，但这个速度只能保持不长时间。（4）重复运动的速度：）重复运动的速度：手指的最大敲击速度（手指的最大敲击速度（15s内敲击的次数）内敲击的次数）手手 指指左左 手手右右 手手食食 指指6670

49、中中 指指6369无名指无名指5762小小 指指4856手指敲击速度。下表列出了被试在手指敲击速度。下表列出了被试在15 s15 s内各手指的最大敲击速度。内各手指的最大敲击速度。盲目定位运动：盲目定位运动：以人的正前方为最高；右方稍高于左以人的正前方为最高；右方稍高于左 方；同一方位下方高于上方。方；同一方位下方高于上方。（1）定位运动准确性：）定位运动准确性：（2）连续运动的准确度。）连续运动的准确度。连续运动是在运动的全过程中要连续运动是在运动的全过程中要求准确控制的运动，但是，由于手臂的颤动，往往使运动偏离设计求准确控制的运动，但是，由于手臂的颤动，往往使运动偏离设计的轨迹，从而导致操

50、作运动的准确度下降。的轨迹，从而导致操作运动的准确度下降。3.操作运动的准确性操作运动的准确性槽所在平面槽所在平面垂直面垂直面水平面水平面垂直面垂直面水平面水平面运动方向运动方向前后前后前后前后上下上下左右左右颤抖方向颤抖方向上下上下左右左右前后前后前后前后错误次数错误次数2472034532手臂不同方向的颤动对连续运动准确度的影响手臂不同方向的颤动对连续运动准确度的影响操作运动的操作运动的速度和准确度速度和准确度之间的关系，可用下图所示的之间的关系，可用下图所示的速度、准确度操作特性曲线表示。速度、准确度操作特性曲线表示。速度、准确度操作特性曲线速度、准确度操作特性曲线手的运动速度和准确度手