人类信息处理的要素

信息处理由至少5个程序构成：特征区别、存储、诠释、回想与计算。在近些年，认知心理学家们在识别这些活动的人类形式方面取得了重要的进展。一个关于人类认知的信息处理环节的总结被展现在图3.4之中。虽然这种公式化不能被看成是确定的，但它确实将多种多样的实验数据整合起来。它理解到，在潜在的大脑系统中，容量与执行时间是被紧紧地约束的。在处理的早期阶段，特征的一些被选择，而其他的被丢弃；保留的那些被放入一个“前知觉存储空间”之中。直到这一点上，该处理过程是被遗传固定的，带着充分的严格性而不受学习的影响。它们包括第2章中强调的初级后成规则的至少一些。当前知觉空间中的特征与长期记忆中的知觉单位相对照时，辨认即开始。知觉空间上刺激的定位，通过其进入长期记忆（LTM）的进一步整合来实现，一个有时被称为二级识别的过程（Massaro,1975）。这一步不仅受记忆，也受期望与精神定势的影响。这些特性部分地依赖于来自海马—隔轴与边缘系统其他部分的重入式信号。二级识别过程转译此信息为一个额外的、抽象的编码，其在符号背景下匹配信号并传递给它们某些超越简单识别的品质。如此，关于一位朋友的嗓音的综合知觉，产生关于词语及来源的识别，同时该抽象的编码程序用诸特性如低沉、刺耳、不自然，以此类推的话来定义嗓音。

在一系列天才的实验中，奥登（Oden）与马萨罗（1978）证明，听觉信息处理采用经常被称为模糊逻辑的东西。并非在全有或全无特征基础之上的音素之间做出敏锐的分别，大脑是在评价声音的语音品质，特别是发音的位置与嗓音起始时间，通过将它们分类为沿着连续尺度间隔排列的交叠集。既然品质连续地变异，它们被描述为或多或少是真实的，而非绝对为真或假的断言。音素分类是由对长期记忆中音素原型的检索构成的。如第2章中所解释，这些原型被学习，但学习遵循自动间隔音素并限制其数量的初级规则。前脑然后分类声音为属于提供着最近匹配的音素原型。音素识别上的数据事实上适合卢斯（Luce）的模型（1959），其声明，确认一个声音为一特定音素的概率，等同于对于那相对于关于知觉空间中所有被考虑着的音素的匹配良好值的总和的音素的声音的匹配良好。音素确认的另一个明显特殊性，是在处理的特征评价阶段声学特征的非互动性。

这些初等程序对于人类心灵来说也许是基础性的。认知心理学家们近来汇集了一系列证据，表明原型与模糊集合的使用特化附加于言语知觉的活动中识别与区别的过程，包括视觉、姿势以及概念组织化（Brown,1978;Rosch and Lloyd,1978;Wickelgren,1979a）。

对于用来匹配刺激与长期记忆中的符号的程序的进一步洞见，可通过考虑对于相对于单个的成对刺激的评价来获得。在格蒂与合作者们所进行的实验中（1979），受试被要求评价8个复杂声音的视觉表现。他们根据主观的相似度程度成对地判断图片，也在各种子集中单个地确认它们。借助于一种多维尺度程序，相似性判断被置于一个三维的知觉空间之中。该数据严密适合一种基于加权刺激间距的决定模型，其中刺激之间的可混淆性跌落为它们之间距离的一个指数函数。当给出图片的子集时，受试明显地置变异着的权重于那些维度之上，以这样一种方式来最大化正确确认的百分率。当一组分开的受试被单独地交给这确认任务时，他们采用相同的一组维度。

这些来自视觉区别实验的结果，支持在绘制知觉空间图谱中多维尺度分析运用的有效性，既然由该程序展示的空间能够被用来说明一项独立任务中的行为。对可混淆性模式的适合表明，在区分视觉模式中，大脑使用一种类似于区别音素中采用的那种模糊的集合程序。

信息回想也有几种特定的品质，可被临时性地特化为人类独有的，有待非人类认知方面进一步数据的积累（见例如Lauer and Lindauer,1971;Griffin,1976）。未经排练过的短期记忆持续大约30秒。一个那种长度的延迟扫除掉回想几组被仓促地记忆了的不相关的词语或记号的大部分能力。短期记忆的容量，大约为3到7个符号的控制与特征信息。去使用米勒（Miller）（1956a,b）的原始公式，这是七要素，或者，更精确地，7加或减2的“魔数”的等同物。人们能够快速记忆大约7个不相关的音节、整数或词语。他们也能以2到3比特的精确度区别一个声音的音调与响度、一份盐溶液的盐度，以及在一段线性间隔中一个指针的位置。这种对一个连续尺度的求解，转译成为在一个离散尺度中大约7个等概率的符号。米勒想知道是否它只是一个“有害的、毕达哥拉斯的巧合”，即有古代世界的七大奇迹、七个海、七宗死罪、昴星团中阿特拉斯的七个女儿、人的七个年龄段、地狱的七层、星期的七天，以此类推。我们不怀疑，虽然来自非西方文化的证据显眼地缺乏着。

相比之下，长期记忆几乎是永久的、潜在无限的与不可破坏的。它通过重复与强力加固来获得，尤其是引起情感的那种。存储与回想为分块的过程所极大增强，那随后只需关于一个将要被取回的单个要素的回忆的信息符号的打包。如果短期记忆只允许3到7个左右的符号被激活，并在进行中行为的取舍期间被短期保存在有意识的心灵中，大量的额外信息仍然能够凭借相关符号的取回而发挥作用。符号是信息的神经表现，并在认知或激活之上唤起它们存储的指定者（Miller,1956a,b;Newell and Simon,1972）。分块是一种服务于语义记忆、配置形成以及处理效率的皮层功能。

人类认知的这些方面，在两种后成约束之内发挥功能。一个是短期记忆极小的符号存储容量。只要所有刻意的符号操纵与计算都还发生在短期记忆中暂时活跃的结构之上，这3到7个符号限制就在本质上用之不竭的长期记忆与促进有意识心灵的大脑过程之间造成一个严重的瓶颈。这一基本的约束极大地限制处理速度与效率，也减少在任何给定时间实用的处理策略的数量。

第二个主要约束，可称为10 J 规则，是由内在于长期记忆的运作中一种显著的不对称性所造成的。不少于5 J 到10 J 秒的神经元处理时间被需要，为了在长期记忆中存储对于认知与诠释一个由 J 个熟悉的组块或子模式组成的组块来说必要的符号（Newell and Simon,1972;Simon,1979）。这样的写入时间在行为的时间尺度上是非常长的，并且对生物体就时间与机会损失而言意味着一种真实的代价。以此方式，它们限制新信息的同化。从长期记忆取回组块所需的时间是短一到两个数量级的。这两个约束，短期记忆的容量与长期记忆的10 J 规则，从进化论的观点看是未解释的，而我们将在第6章与第7章中返回到它们。

在关于海马健忘综合征的分析基础上，威克尔格伦（Wickelgren）（1979b）总结出，通过有差异地填装那些符号化并连接起组块要素的自由神经元，海马在认知的生理学中扮演一个关键的角色。当前关于学习以及特别是长期记忆巩固过程的信息，对于我们来说似乎是与埃德尔曼（Edelman）的大脑行动等级化模型相一致的。其中被选择的“识别者”细胞，诸如纹状皮层中复杂的神经元群，为它们被预先编程来对其做出反应的刺激所激活（Edelman and Mountcastle,1978）。然后，“识别者的识别者”，其为颞、额或前额皮层中的神经元，对来自识别者群的信号做出反应。识别者的识别者之间的候选神经元群，形成所有此类群的一个退化的子集。那就是，多于一个群能够识别一个特定的识别者细胞组合。识别者的识别者群能够以一种等级化的方式相互作用，创造越来越抽象的表现物。如此，学习在某种程度上是被编程的，而它的进度也由此增加，但最终存储在大脑中的符号信息的总内容是高度可变的。

在他的模型的基础上，埃德尔曼（于Edelman and Mountcastle,1978）设想意识为“一种带更新的联想回忆形式，基于当前的重入式输入，借助于平行的运动原或感觉输出，连续地确定或变更一个‘世界模型’或‘自我理论’。这整个过程，依赖于在一个已经为胚胎学、发育与进化事件所特定化的神经系统中，群选择与重入式信号发送的特性”。格里芬（Griffin）（1976）表明了，意识的类人类要素存在于智能较高的动物身上，而他也概述了这一可能性可由之所被探索的一系列测试。

我们对关于存储与回想的学习过程与物理设备之上的约束的改进的理解，使得为何人类心灵主要借助于符号以及刺激的等级化分类来运作这点越来越清楚了（Bartlett,1932;Miller,1956a,b;Simon,1979）。有理由推测，任何在从原文化向优文化状态的进化运送中活着的系统，都会遭遇相似的约束，以相同的方式减弱它们，以及从而聚集起一个大致上以符号与组块来运作的有意识的心灵。 P4Sj/n/G0BXuhAFeWHpB3IVpwgQJ+D5JufNQe1TsBQLfNf4ia3yAQ3ckA3eUCrhp