认知心理学的探索之旅
世界在我们心中
“情人眼里出西施”，这句话虽然说的是美丑在旁观者眼中，但从心理学角度看，这个“旁观者”并不是眼睛，而是大脑。这个简单的观察指向了认知心理学的核心问题：我们所体验的世界，无论美丽、丑陋还是平淡无奇，都是由体验者本身构建出来的。 古代的“幻像理论”认为物体的微弱副本可以直接进入心灵，这种理论必须被摒弃。我们对现实的一切了解都经过了中介，不仅通过感觉器官，还通过复杂的系统来解释和重新解释感觉信息。
这并不是怀疑主义者的观点，只是心理学家的立场。外在的世界确实存在，有真实的树木、人群、汽车甚至书籍，这些都与我们的体验密切相关。然而，我们无法直接接触这个世界或其任何属性。
从物理页面到心理体验
当你阅读这段文字时，发生了一个神奇的转换过程。从物理角度看，这一页只是纸张表面上按特定位置排列的小块墨迹，具有比纸张更低的反射率。这就是心理学家所说的“远端刺激”——你希望从中获取信息的物理页面。 但真正的感觉输入并不是页面本身，而是来自太阳或人造光源、被页面反射并恰好到达眼睛的光线模式。这些光线被晶状体和其他眼部结构适当聚焦后，落在敏感的视网膜上，启动最终导致看见、阅读和记忆的神经过程。视网膜上的这些光模式就是所谓的“近端刺激”。
近端刺激与那些古老的“幻像”毫无相似之处。它们是单向的，每秒钟都在剧烈变化，每一时刻都是独特新颖的，与产生它们的真实物体或感知者将要构建的体验对象都几乎没有相似性。
认知的本质
视觉认知处理的是这样一个过程：从视网膜模式这样毫无前景的开端，构建出一个可感知、可记忆、可思考的世界。类似地，听觉认知关注的是将耳部不断变化的压力模式转换成我们听到的声音、语言和音乐。
理解这些转换的问题可以类比于心理学另一个完全不同的背景下出现的问题。弗洛伊德有一篇关于人类动机的论文题为《本能及其变迁》，标题反映了精神分析的基本公理：人的基本动机在出现在意识或行动中之前，要经历一系列复杂的转换、重新表述和变化。
借用弗洛伊德的短语——但不打算承诺他的动机理论——这样一本书可以称为《刺激信息及其变迁》。这里使用的“认知”一词指的是感觉输入被转换、简化、加工、存储、恢复和使用的所有过程。它关注这些过程，即使它们在没有相关刺激的情况下运作，如在意象和幻觉中。 认知涉及人类可能从事的一切活动，每种心理现象都是认知现象。但认知心理学关注的是所有人类活动，只是从特定的视角来看待。其他视角同样合理且必要。
两种解读世界的方式
想象你问朋友：“你为什么这样做？”他可能会给出两种不同类型的答案。动力心理学的答案可能是：“因为我想要...”，而认知心理学的答案则是：“因为在我看来...”。 动力心理学从动机而非感觉输入开始。它不问一个人的行为和体验如何源于他所看到、记住或相信的内容，而是询问它们如何源于主体的目标、需求或本能。两个问题都可以针对任何活动提出，无论是正常还是异常的，自发还是诱发的，公开还是隐蔽的，清醒还是梦境中的。
认知心理学的任务既比动力心理学更容易，也更困难。更容易是因为我们有一个具体的起点：到达眼睛或耳朵的刺激模式可以直接观察；认知转换的开端是可以检查的。
动机研究者没有这种优势，除非他处理的是像饥饿和渴求这样的生理剥夺动机。这迫使他更多地依赖推测，而不是像认知理论家那样依赖观察。
但同样地，认知研究者有额外的责任。他不能随意做出假设，因为这些假设必须符合100年实验的结果。
认识到认知理论和动力理论之间的差异，并不意味着我们可以在这样的书中忽略动机。许多认知现象除非考虑到主体试图做什么，否则是不可理解的。
告别行为主义的时代
从华生到斯金纳，激进行为主义者一直坚持认为，人的行为应该只用可观察的变量来解释，而不涉及任何内在的变迁。他们认为诉诸假设机制充其量是推测性的，最坏的情况下是欺骗性的。 对他们来说，谈论刺激、反应、强化和剥夺时间是合理的，但不能谈论范畴、意象或观念。一代人以前，像这样的书至少需要一章来为自己辩护，反对行为主义立场。今天，值得庆幸的是，思潮已经改变，几乎不需要什么辩护。 实际上，刺激-反应理论家们自己也在热情地发明假设机制，只是有轻微的良心不安。许多行为主义者现在承认，纯粹的外在观察无法充分解释复杂的人类行为。
研究认知过程的基本理由已经变得像研究其他任何东西一样清楚：因为它们存在。我们对世界的认识必须以某种方式从刺激输入发展而来；幻像理论是错误的。认知过程确实存在，研究它们几乎不可能是不科学的。
生理学的诱惑
心理学的另一种截然不同的方法是生理学途径。认知过程像其他心理过程一样，可以通过潜在的神经事件来有效研究。就我而言，我不怀疑人类行为和意识完全依赖于大脑与其他物理系统相互作用的活动。 在前面的章节中几乎没有生理学或生物化学的内容。在这些领域取得惊人进展的时候，这样的遗漏可能看起来很奇怪。让我们用记忆的物理基础研究来举例说明。
毫无争议的是，人类储存了大量关于过去经历的信息，这些信息显然必须以某种方式物理地体现在大脑中的某个地方。生物化学的最新发现开辟了一个有前途的可能性。一些实验发现暗示，已知参与遗传特征传递的DNA和RNA复杂分子，也可能是记忆的基础。
虽然到目前为止的支持证据还很薄弱，但这个假设已经获得了许多支持者。但心理学不只是“在生物化学家到来之前要做的事情”。这个新假设的真实性或虚假性只是对心理学问题有边际相关性。
人脑与计算机的类比
让我们来看看人脑与计算机之间这个经典的对比。虽然这个类比并不完美，但足以帮助我们理解当前的问题。研究人类认知的心理学家面临的挑战，就像试图破解一台计算机程序运行逻辑的工程师一样。 当工程师发现某个程序能够存储和调用信息时，他最想知道的是这背后究竟运用了什么样的“算法”或“程序逻辑”。在这个探索过程中，他并不会过分纠结于这台计算机是用磁芯存储还是薄膜存储——他真正关心的是程序的运行机制，而不是硬件的具体构造。
同样地，知道记忆由RNA而不是其他介质承载并不能帮助心理学家。他想理解记忆的利用，而不是它的化身。
也许这稍微夸大了。计算机的硬件可能对编程有一些间接影响，同样，物理基础可能对心理事件的组织施加一些限制。
这在涉及周边（感觉和运动）过程时特别可能，就像程序的输入输出例程会受到所使用的特定计算机属性影响最大。
经济学的类比
同样的观点可以用一个完全不同的类比来说明：心理学与经济学之间的类比。经济学家希望理解资本的流动。他研究的对象必须有某种有形的表现形式，如支票、黄金、纸币等形式，但这些物体并不是他真正关心的。 金钱的物理属性、它在银行中的位置、它在装甲车中的移动，对他来说几乎没有兴趣。诚然，黄金的显著持久性具有一定的经济重要性。如果每一种交换媒介都会迅速腐蚀，资本流动会显著不同。
心理学，像经济学一样，是一门关注某些事件之间相互依存关系而不是其物理性质的科学。虽然有许多这种类型的学科（古典遗传学是另一个很好的例子），但今天最突出的可能是所谓的“信息科学”。
信息科学的启发
信息科学包括数学通信理论、计算机编程、系统分析和相关领域。显然，这些必须与认知心理学相关，因为认知心理学本身就非常关注信息。然而，它们对心理学家的重要性经常被误解，值得仔细考虑。
从“比特”到意义
美国数学家香农最初清晰定义的信息概念，本质上就是一种选择过程——即从众多可能性中缩小备择方案的范围。他发展数学通信理论的目的，是为了定量分析信息在“通道”中的传输过程。以电话线为例，这样的通道能够传输多少信息，完全取决于发送端的选择能在多大程度上影响接收端的选择结果。 在这个框架下，说话者的每一句话都可以看作是从所有可能的英语词汇中进行的连续选择过程。在理想状态下，成功传输的信息应该能够让听者做出完全相同的词汇选择——换句话说，就是准确识别出每一个单词。基于这样的实际需求，如何衡量系统的信息传输容量就显得至关重要，这也是信息理论早期应用的主要关注点。
众所周知，信息量以称为“比特”或二进制数字的单位来衡量，其中一个“比特”由两个同等可能的备择方案之间的选择来表示。
将信息理论应用于心理学的早期尝试非常符合这种精神，甚至今天许多心理学家仍然继续以“比特”为单位进行理论化和报告数据。然而，我不相信这种方法过去或现在是富有成效的。试图用信息术语量化心理过程的尝试通常在经过大量努力后得出结论：“比特率”毕竟不是一个相关变量。
人类的独特之处
“比特”被开发用来描述相当不选择性的系统的表现：电话无法决定传入信息的哪些部分是重要的。我们将在本节中看到，人类的行为方式截然不同，决不是对传入信息的中性或被动接收者。
相反，人类会选择某些部分进行注意，而忽略其他部分，以复杂的方式重新编码和重新制定它们。
虽然信息测量对认知心理学家可能价值有限，但信息科学的另一个分支——计算机编程——有更多可供借鉴的地方。
程序不是测量信息的设备，而是选择、储存、恢复、组合、输出和一般处理信息的配方。
正如纽厄尔、肖和西蒙所指出的，这意味着程序与认知理论有很多共同之处。两者都是对输入信息变迁的描述。
程序类比
我们必须小心不要将程序与控制它的计算机混淆。任何单一的通用计算机都可以“加载”基本上无数个不同的程序。另一方面，大多数程序都可以在许多物理上不同类型的计算机上运行，只需要很少的修改。 程序不是机器；它是处理符号的一系列指令：“如果输入具有某些特征...那么执行某些程序...否则执行其他程序...以各种方式组合它们的结果...储存或检索各种项目...根据先前的结果...以进一步指定的方式使用它们...等等。”
认知心理学家希望对人类处理信息的方式给出类似的解释。这种定义认知问题的方式并不真正是一个新方式。我们仍在问“心智如何工作”。
程序类比的优势
“程序类比”（这可能是比“计算机类比”更好的术语）比早期的概念有几个优势：
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哲学安慰 最重要的是它提供的哲学保证。虽然程序只不过是符号的流动，但它有足够的现实性来控制非常有形的机械运作，执行非常物理的操作。寻求发现计算机程序的人当然没有做任何自相矛盾的事情！
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概念启发 程序类比的第二个优势是，像其他类比一样，它是假设的丰富来源。直接关注信息处理的领域应该至少像其他科学领域一样为心理学提供丰富的思想。
就像我们从物理学和工程学中借用了原子单位、能量分布、液压压力和机械链接一样，我们今天可能选择采用编程中的某些概念。诸如“并行处理”、“特征提取”、“分析综合”和“执行例程”等概念已经从程序员那里借用，希望它们在理论上有用。
对这些概念的价值测试当然是严格的心理学测试。我们必须看看它们与数据的拟合程度如何。偶尔和类比性地使用编程概念并不意味着对心理过程的计算机“模拟”的承诺。
虽然一些研究者不满足于注意到计算机程序像认知理论，而是试图编写实际上就是认知理论的程序，但这样的模型不会在这里详细讨论。在我看来，它们中没有一个能够公正地处理人类心理过程的复杂性。
理论立场与目标
认知心理学的双重含义
本节的标题涉及某种刻意的模糊性。在一种意义上，“认知心理学”泛指对认知机制的研究，完全脱离这里提出的解释。在另一种意义上，“认知心理学”是我有特定个人承诺的特定理论。 这种双重含义在心理学中非常常见。当然，“行为理论”只是研究行为的众多方法之一，就像“格式塔心理学”不是视觉图形的唯一可能理论一样，“精神分析”只是心理结构的众多假设分析之一。
认知的新视角
本方法与巴特莱特的方法关系最为密切，其根源至少可以追溯到19世纪的“行为心理学”。中心论断是：看、听和记忆都是构建行为，它们可能根据情况更多或更少地使用刺激信息。
构建过程假设有两个阶段，第一个是快速的、粗糙的、整体的和并行的。
第二个阶段是深思熟虑的、专注的、详细的和连续的。
这个认知构建理论的完整框架分为三个主要部分来展开。
首先是视觉认知的深度探索，通过五个专门章节来剖析我们如何“看见”世界。这部分就像是解构一台精密的视觉处理器，从最基础的图像暂存机制开始，逐步深入到模式识别的奥秘，再到我们如何快速理解文字和符号，最后探讨那些存在于记忆中的视觉印象和想象画面。
接下来是听觉世界的四重奏，专注于我们如何处理声音信息。这里既从物理声波的角度，也从语言意义的层面来理解词汇识别；探讨我们的注意力如何在声音的海洋中筛选信息；研究那些短暂停留在意识中的声音片段；并深入语言本身的结构如何塑造我们的思维方式。
最后一章关于记忆和思维，更像是一次勇敢的思想实验。面对人类高级认知过程的无限复杂性，作者选择了一种更加开放和探索性的方式，提出一些初步的见解和可能的方向，而不是试图给出确定的答案。
关于范围的最终说明
这本书所探讨的认知过程主要基于美国成年人的研究，更准确地说，是那些经常出现在心理学实验室里的大学生群体。从这个角度来看，这本书确实存在一定的局限性。 关于认知发展的过程，我们的了解还相当有限。即便在概念形成和心理语言学这些正在蓬勃发展的研究领域，我也不敢贸然对其进行全面的回顾和总结，因为这需要更深厚的专业积累。
但是，请不要因为这些缺失就认为我们剩下的探索空间很狭窄。虽然本书的核心材料来自实验心理学，但我们大量借鉴了其他学科的数据和理论，包括精神病学、临床心理学、催眠学、社会心理学、生理学、阅读研究、计算机编程以及语言学等多个领域。
认知心理学不仅仅是一门学科，它是理解人类心智如何将混沌的感觉输入转换为有意义的体验世界的科学艺术。这是一场关于意识、感知和思维本质的永恒探索。