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认知加工的自动化现象从二分法到渐进观

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人类心理和行为的自动化现象事实上很早就受到了人们的关注和应用。中国有成语“熟能生巧”, 英语中也有谚语“Practice makes perfect”, 指的都是人们可以通过不断地重复某个活动, 提高其活动表现(如反应更快, 错误率更低), 最终达到炉火纯青的地步。不同地域的人们用自己的语言对自动化现象进行了总结, 这表明人们对自动化的认识是跨语言跨种族的, 是我们人类所共有的。

自动化在心理学中的研究历史可以追溯到19世纪末期, 由心理学创始人William James正式提出(James, 1890)。James认为自动化是使人们思想及行为变得更加容易进行的现象。自19世纪末以来, 不同时期不同学派的研究者从各自的角度提出了不同的自动化理论和模型, 极大地丰富了自动化的内涵。而随着最近10年认知神经科学的兴起, 自动化在新兴的机器学习和人工智能中焕发了新的生命力, 例如面孔的自动识别技术已经开始应用到中国的高铁和飞机场的安检之中, 提高了人们的出行效率; 而在认知和情绪调节领域, 如何自动化地调节自我的行为和情绪反应也成为了研究热点(Braunstein, Gross, & Ochsner, 2017; Bargh & Williams, 2007; Fitzsimons & Bargh, 2004; Gross, 2013; Mauss, Bunge, & Gross, 2007; 高伟, 陈圣栋, 龙泉杉, 杨洁敏, 袁加锦, 2017)。

对人类心理加工过程和技能习得自动化的基础理论研究, 是自动化在机器学习以及认知调节等领域得以应用的坚实基础。鉴于自动化这一基础概念的重要性, 本文首先根据注意资源有限理论讨论了认知加工自动化的核心特征和非核心特征, 并针对人类认知信息加工过程的自动化理论从二分法到渐进观的发展历程进行了详细的论述。最后, 通过比较认知信息加工自动化理论与技能习得理论阶段性之间的内在联系, 进一步检验了自动化渐进观的普适性。

1 认知信息加工过程的自动化现象

1.1 从二分法到渐进观

认知心理学认为人们的反应模式遵循“刺激?信息加工?反应”的三段式模式, 即人类的认知(信息加工)是联系外界刺激和人类反应的必要环节。由于外界的信息是无限的, 而个体内在的信息加工能力却是有限的, 所以个体需要利用“注意”这一机制选择与当前任务有关的信息, 避免信息的过载。早期的注意研究将注意视为作用于信息加工某一阶段的“门卡”或“通道”, 认为在这一“门卡”之前的信息加工过程不会受到注意的影响; 而目前流行的注意资源理论将注意视为一种有限的认知资源, 认为注意资源可以灵活地分配到信息加工过程的任一阶段。不同的加工阶段所需的注意资源不同, 如早期阶段(感知觉加工)不需要注意卷入, 而随着加工阶段的延后所需的注意资源会增加。根据注意资源理论(attentional resources theory), 自动化意味着某一心理活动或行为的进行只需要很少的, 或者不需要注意资源的卷入; 而自动化的发展过程就是某一心理活动或行为随着持续的、大量的练习, 所需的注意资源过程逐渐减少的过程(Moors & De Houwer, 2006)。

然而, 虽然目前研究者普遍认可注意资源有限理论, 但由于所采用的研究范式不一样, 对认知自动化特征或属性的认识也就存在差异。例如搜索范式(以及其他认知训练任务)设计的初衷是来检测高效和快速的心理加工过程, 其指导语明确地告知被试参与和实验目的直接相关的任务直到经过一些练习之后变得高效和快速; 而Stroop或者Prime范式设计的初衷是检测不受主观意图影响的或者说无意识的(内隐的)加工过程, 其指导语告知被试参与的是和真正实验目的无关的任务, 被试并不了解实验的目的。因此, 采用搜索范式的研究者更侧重自动化加工的效率方面的特征, 而采用Stroop或者Prime范式的研究者更侧重自动化加工的无意识属性。由此可见, 研究者对认知自动化的特征的认知会因为研究者所采用研究范式的不同而存在差异。因此, 这样的认知自动化的特征并不具有普适性。

早期认知加工研究的主要工作可以说就是使用不同研究范式对受控或自动化加工过程的具体特征展开探索的过程。Shiffrin和Schneider (1977)在一系列知觉注意实验(空间搜索范式)的基础上提出了人类自动化和受控信息加工(automatic and controlled human information processing)的双重理论, 并在2003年对其进行了重新的修订和发展(Schneider & Chein, 2003)。这一理论所提出的自动化加工的核心特征就受到其研究范式的影响：自动化加工过程由于需要较少的注意资源, 可以和其他兼容的自动化或受控加工过程并行进行, 不会产生相互干扰。而受控加工的特征为：由于需要较多的注意资源, 效率较低, 需要认知努力, 所以难以同时进行多个受控加工过程, 一般只能串行加工; 但是和自动化加工相比, 受控加工更为主动和灵活, 它可以随客观情况的变化不断调整资源分配的策略。