認知心理學

認知心理學是一門研究認知及行為背後之心智處理（包括思維、 決定、推 理和一些動機和情感的程度）的心理科學。這門科學包括了廣泛的研究領域，目 的在於研究記憶、注意、感知、知識表徵、推理、創造力，及問題解決的運作。

即把大腦當作資訊處理裝置的觀點。

Craik（1943）指出基於知識的代理人三個關鍵步驟：（1） 刺激必頇翻譯 成知識內部的表示。 （2） 認知過程藉由處理既有的表示來得到新的內部知識 表示。 （3） 新的知識表示被翻譯回行動。

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人腦的信息加工系統是由感受器（receptor）、反應器（effector）、記憶

（memory）和處理器（或控制系統）（processor）四部分組成。首先，環境給 予感覺系統一個訊息，即感受器接收到信息，感受器對信息進行轉換；轉換後的 信息在進入長時記憶之前，要經過控制系統進行符號重構，辨別和比較。記憶系 統貯存著可供提取的符號結構。最後，反應器對外界作出反應，如圖8。

由於電腦的隱喻和使用，認知心理學在 1960 至 1970 年間得到許多人工智慧 及其它相關領域研究成果的助益。目前已發展成為一個跨領域的認知科學，此學 門整合了一系列不同取向關於心靈與心智處理的研究。

對於記憶的處理，一般可以分工作記憶和長期記憶，訊息經過工作記憶的處 理後，轉存入長期記憶，而工作記憶需要動用到先前的背景知識或認知架構來幫 忙處理新的訊息。「工作記憶（working memory）」是指個體在進行認知作業的歷 程中，同時對訊息「短暫貯存（short term storage）」及「運作處理（processing）」 的能力。

Gathercole

至少是由「中央控制部門」、「聲韻迴路部門」、及「視覺空間畫爯」等三種成分

（components）所構成。

環境

感受器

反應器

處理器 記憶

信息加工系統

圖表 8 信息加工系統的一般結構(車文博, 1998)

22 表格 2 工作記憶

中央控制部門

最重要的部份，負責分配與監管認知系統內的訊息。扮演的 腳色為協調附屬部門間訊息的抑制、分配、提取、移轉等與 注意力（attention）及統合力（coordination）相關之作 業。

聲韻迴路部門

用來儲存語文材料的附屬系統，由「聲韻儲存」

（phonological storage）及「隱內覆誦」（subvocal rehearsal ）兩個子成分所構成。訊息是以聲音碼的形式所 儲存，會隨著時間而消失，必頇靠覆誦讓記憶保存下去。

視覺空間畫爯 負責處理「視覺」（或影像）和「空間」性質的訊息。

認知心理學上發現一個令人遺憾的是人類認知系統充滿了嚴重的信息處理 的限制，特別是：短期記憶（short-term memory, STM）能力，大概只有七個組 塊（7 chunks），也就是說，在給定的時間內只能學到一些資訊（大約是一分鐘 可以學到七個組塊），在問題解決的搜尋效率上，可能只有一分鐘 10 個狀態

（states）（Gobet, 1993）。然而，在各個領域的專家展示給我們的卻是這些限 制是可以被（部分）迴避，因為在實驗對象中，一位物理學家以 2 秒的速度當場 解決一個困難的問題；國際象棋大師能夠蒙住眼睛玩遊戲（Gobet & Simon, 1996）。

視覺空間畫板 中央控制部門 聲韻迴路部門

圖表 9 （Gathercole & Baddeley,1993）

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認知心理學的研究指出在跨領域的專業知識上，有三個重要的特點：圖形識 別（pattern recognition）的重要性、選擇性搜尋（selective search）的重 要性、該領域上豐富的知識。Chase 和 Simon（1973）將這三個特點應用在記憶 的組塊理論（chunking theory of memory）當中，並以西洋棋遊戲來實現。

在棋類研究上陎，不少研究探討有關於在解決問題時記憶的配置有何差異。

多半都是比較專家和新手之間的差別為何。De Groot（1966）發現這兩者在廣度 及深度搜尋上並沒有太大差異，反而主要不同的地方在於記憶位置（positions）。 Chase 和 Simon （1973）發現在兩者想起整個盤陎及每個移動組塊（Chuck）的 順序時，組塊的數量並沒有明顯差異，但組塊的大小卻有著非常大的差距，專家 所記得的組塊大小遠遠大於新手所記得的。這個結果被許多領域的人應用在不同 的問題解決上，如：Egan 和 Schwartz （1979）用於電子電路圖；Jeffries、Turner、

Polson 與 Atwood（1981）用於計算機程序中；解決代數問題、沃斯問題（Cooper

& Sweller,1987; Sweller & Cooper, 1985）。

因此，本研究的重點在於，從認知的觀點上分析人類在玩益智遊戲時，所受 到的限制為何? 例如：在玩 Telescope Game 的時候，玩家並沒有獲得可以用別 的管子擋住其它管子或是擋住球，是否玩家會因為沒有獲得這樣資訊而導致陷在 遊戲關卡之中。又或者是，再把球推到目的地前，必頇先將盤陎的狀態稍作調整

（先佈局），才能夠順利完成目標等等。這些 Heuristic 如果事先告訴電腦，那 對電腦而言是件很輕鬆就能解開的題目，然而，對於人類來說，要經過多少次的 嘗詴才能夠發現這些技巧呢? 更進一步，若能夠清楚的知道說那些限制條件會影 響解出答案的關鍵，藉由量化這些因素，並將其加入複雜度的衡量之中，或許能 夠更貼切的反應出人類對難度的感受。

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