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日常生活中认知心理学模式识别研究成果的运用

来源:心理月刊 作者:周梦媛
发布于:2020-03-18 共2471字
  摘要:本文论述了认知心理学模式识别定义及特点,分析了认知心理学模式识别过程,探讨了认知心理学模式识别的研究成果应用,主要是字符识别系统应用,医疗诊断中的应用,遥感天气预测中的应用,指纹与脸形识别中的应用,认知心理学家在此方面加大研究力度,发明的相关识别仪器对人们生活的便捷性和方便性有了很大促进,也使得信息化进程加速。
 
  关键词:认知心理; 模式识别; 医疗; 遥感; 指纹识别;
 
  1 认知心理学模式识别定义及特点
 
  (1) 定义:模式识别是刺激的时间和空间组合,也可以说是一种结构,是按照某种关系集合的一些元素。包括嗅觉模式、听觉模式和视觉模式等。模式可以是一种语言、一个物体或是一个单词,也可以是某种特定芳香。通过某种关系将不同的元素组成在一起,这种结构为复杂的模式。模式的识别就是对模式的确认,区分模式,识别其与其他模式的区别,也可以说是将长时记忆中的信息和输入模式的信息进行对比,对刺激的范畴进行辨认的过程[1,2]; (2) 人的模式识别的特点。人具备言语识别能力,动物也可以进行构筑巢穴、选择伴侣、对无害刺激和有害刺激进行分辨等模式识别,但这都是一些低级模式识别,是出于维持生存和适应环境的需求。而人类所具备的语言识别能力,能有效辅助人进行创造和劳动。人具备复杂的模式识别,可对不同模式进行区分,能识别不可估量的刺激模式,从虫鱼鸟兽、花草树木等自然界到人自身,从简单到复杂形状,从微观到宏观都能识别。
 
  2 认知心理学模式识别过程
 
  模式识别过程包括分析、比较和决策三个基本环节。
 
  (1) 分析:分析是识别的第一个过程。是分解感觉记忆信息的过程,将其拆分为不同的组成,如对于子母A的识别,其可以分为三个部分,左右斜线和水平线,这是一个简单的分析过程,对这类信息进行提取,不会与感觉记忆中出现太多差异; (2) 比较:比较是模式识别的第二个过程。在分析阶段,信息被抽取出来,将其与长时记忆信息来对比,可采取平行加工和串行加工两种形式。串行加工也叫序列加工,在这种模式下,是将长时记忆和输入模式中的编码进行逐个对比,以此来寻找能得到最好匹配的编码。这种加工所需的时间较长。从相关的经验中可以看到,人有着较快的模式识别,这就能推断,识别系统中的记忆编码与刺激对比不是采用这种加工方式。平行加工也叫做并行加工,是同一时间内进行多种独立的对比,在这一模式识别中,会同时对比刺激和多个内部记忆编码,需要较短的时间就可以完成,整体耗费的时间与刺激和单个记忆编码对比所需要的时间相近。这是一种节省时间的加工方式,如果是对很多物体进行识别时,通常会通过平行加工来快速识别自己熟悉的物体; (3) 决策:决策是模式识别的最后一个阶段。是直接判断刺激模式与具体记忆编码最佳匹配的情况,完成决策后,就能完全识别模式。通常此时能命名刺激,在看到大的刺激模式情况下,给出对应的发音。
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  3 认知心理学模式识别的研究成果应用
 
  (1) 字符识别系统的模式识别:字符识别的范围包括很多种,有各类书写输入板、手写体字符、印刷体字符以及在线手写字符等。电脑能实现输入文字,主要是能对输入的字符进行识别。在字符识别功能下,使用电脑的人也能通过扫描文字来拷贝图片中的文字。条码也是字符识别的一种,超市收银员也是通过这一功能来进行商品识别。总而言之,在日常生活中,字符识别有着十分广泛的应用,认知心理学家会更加深入地研究这些模式识别,使字符识别的准确性能有更大提升,方便日常生活中的相关操作; (2) 医疗诊断中模式识别的应用:这种模式识别主要是识别癌细胞、脑电图、心电图和染色体等,以此来作为判断疾病的基础。在病人就诊期间,医生会让心脏不适的病人进行心电图检查,进行良好识别。电图反应的是人体身体电位的变化情况,医生在对比患者心电图和正常人心电图后,查找其中存在的差异,这样的识别过程能辅助其判断导致疾病的原因或部位,以此来进行针对性诊疗。可以看到,医院内的模式识别应用十分广泛,成为医生诊断过程中必备手段; (3) 遥感方面加强模式识别的研究:遥感是在卫星的辅助下,监测地球上的各种现象并进行分析,以此来对未来的发展趋势进行预测,对导致的原因进行分析。在气象卫星的辅助下,气象学家就能很好的预测飓风,对其是否会形成强飓风进行判断,政府可根据相关预测情况来决定是否需要撤离居民,以此来将飓风造成的损失降到最低。但是天气预报也存在不准确的情况,主要是因为不变完善的识别系统,不能准确分析大气云层现象,最终导致误判。这就需要相关研究人员能深入研究遥感方面的模式识别问题,提升天气预报的准确性,将其带来的损失降到最低; (4) 指纹与脸形识别中模式识别研究:脸形识别和指纹识别主要是通过分析脸形和指纹来实现,以此来对人脸和指纹进行准确识别。指纹图像的读取、特征的提取、数据的保存以及对比是指纹识别技术中的四个关键。日常考勤中所使用的指纹机,能很好地帮助企业进行考勤,了解职工的上下班时间,也有效避免了替代考勤等现象的出现。此外,提取指纹在公安系统中也有着广泛应用,能为案件侦破提供关键线索。这都是因为一个完善的指纹数据库存在,在比对后对指纹的特征进行识别,从数据库中寻找指纹的来源。剥啄和比对是脸形识别中的重要步骤,是从移动的影像中捕捉脸形信息,对人相进行识别,分离出人相后再进行脸形成像。在日常生活中,脸形识别有着十分广泛的应用,生活中遇到的不同人,我们主要是通过脸形识别来判断是否熟悉,将捕捉到的信息与人脸进行比对来识别,对当前人的各类相关信息进行分析。
 
  4 结论
 
  在对研究模式进行分析的过程中,认知心理学家觉得这种研究不能局限于实验室范围,还应联系到日常生活,使其能服务于实际。从研究中可以看到,在日常生活的各个方面都广泛应用了模式识别。通过不断的深入研究,认知心理学家所发明的各类识别意义能更好地服务于生活,提升了便捷性和方便性,促进了信息化进程的发展。
 
  参考文献
 
  [1]乐国安.现代认知心理学关于注意的研究[J].心理学动态, 1984, 2 (4) :8-12.
  [2]徐芒迪, 吴增强, 段蕙芬.认知心理学讲座之二现代认知心理学的产生及其研究方法[J].上海教育科研, 1990, 10 (3) :39-41.
作者单位:北京大学心理与认知科学学院
原文出处:周梦媛.认知心理学模式识别的原理与生活应用[J].心理月刊,2019,14(17):35.
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