2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)的理論框架探討考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題5分，共25分）1.信息加工理論2.聯(lián)結(jié)主義3.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)4.具身認(rèn)知5.意圖性理論二、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共50分）1.簡(jiǎn)述行為主義理論在解釋認(rèn)知過程中的主要局限。2.比較并說明格式塔心理學(xué)與早期信息加工理論在解釋感知組織方面的不同觀點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述米勒（Miller）提出的“信息模塊”概念及其意義。4.神經(jīng)科學(xué)技術(shù)（如fMRI）在驗(yàn)證或修正認(rèn)知理論方面能夠提供哪些類型的證據(jù)？請(qǐng)舉例說明。5.簡(jiǎn)述聯(lián)結(jié)主義模型（特別是反向傳播算法）如何模擬學(xué)習(xí)過程。三、論述題（每小題25分，共50分）1.比較信息加工理論和聯(lián)結(jié)主義理論在解釋人類問題解決能力上的核心差異。分析每種理論的優(yōu)勢(shì)和局限性，并討論它們各自的適用范圍。2.探討具身認(rèn)知理論對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)理論框架（如信息加工理論）所提出的挑戰(zhàn)。論述身體、環(huán)境以及行動(dòng)如何影響認(rèn)知過程，并舉例說明具身認(rèn)知視角下的認(rèn)知現(xiàn)象。試卷答案一、名詞解釋1.信息加工理論：將人腦認(rèn)知過程比作計(jì)算機(jī)的信息處理過程，認(rèn)為認(rèn)知是通過信息的輸入、編碼、存儲(chǔ)、提取和輸出等階段完成的。強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)和功能，關(guān)注信息在認(rèn)知系統(tǒng)中如何被加工和轉(zhuǎn)換。*解析思路：此題考查核心概念。答案需抓住信息加工理論的類比（計(jì)算機(jī)）、核心過程（輸入、編碼、存儲(chǔ)、提取、輸出）以及核心觀點(diǎn)（認(rèn)知的結(jié)構(gòu)和功能）。2.聯(lián)結(jié)主義：又稱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，源于感知機(jī)模型，認(rèn)為智能行為（包括認(rèn)知功能）是大量簡(jiǎn)單處理單元通過相互連接、相互作用形成的復(fù)雜系統(tǒng)涌現(xiàn)出來的結(jié)果。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)通過聯(lián)結(jié)權(quán)重的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。*解析思路：此題考查核心概念。答案需抓住其基本單位（處理單元/神經(jīng)元）、關(guān)鍵機(jī)制（連接、權(quán)重調(diào)整）、學(xué)習(xí)方式（涌現(xiàn)）以及代表模型（感知機(jī)、反向傳播）。3.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：一個(gè)交叉學(xué)科領(lǐng)域，致力于理解認(rèn)知過程（如感知、記憶、思維、語言等）如何與大腦的物理基礎(chǔ)（神經(jīng)機(jī)制、大腦區(qū)域活動(dòng)等）相關(guān)聯(lián)。常用腦成像技術(shù)（fMRI,EEG）、腦損傷研究等方法。*解析思路：此題考查核心概念。答案需抓住其學(xué)科性質(zhì)（交叉學(xué)科）、研究目標(biāo)（認(rèn)知與大腦機(jī)制的關(guān)系）、研究方法（腦成像、腦損傷等）。4.具身認(rèn)知：認(rèn)為認(rèn)知過程并非完全在頭顱內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行，而是與身體、環(huán)境緊密相連，身體的物理特性、傳感器和行動(dòng)經(jīng)驗(yàn)在認(rèn)知形成中起著根本性作用。*解析思路：此題考查核心概念。答案需抓住其核心觀點(diǎn)（認(rèn)知與身體、環(huán)境的聯(lián)系）、強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)（身體的作用）以及與主流理論的區(qū)別（反對(duì)認(rèn)知獨(dú)立性）。5.意圖性理論：主要由哲學(xué)家塞爾（JohnSearle）提出，用于解釋意識(shí)、理解等高級(jí)認(rèn)知功能。認(rèn)為心智狀態(tài)具有“意圖性”或“關(guān)于性”（aboutness），即心智狀態(tài)總是關(guān)于某個(gè)事物或?qū)ο?。中文常譯為“心有所指”理論。*解析思路：此題考查核心概念。答案需抓住其提出者（塞爾）、核心特征（意圖性/關(guān)于性）、以及試圖解釋的現(xiàn)象（意識(shí)、理解）。二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述行為主義理論在解釋認(rèn)知過程中的主要局限。*答案：行為主義理論的主要局限在于其基本假設(shè)——刺激-反應(yīng)（S-R）聯(lián)結(jié)，將復(fù)雜的認(rèn)知過程（如思維、記憶、語言）簡(jiǎn)化為可觀察、可測(cè)量的行為變化。它忽略了內(nèi)部心理狀態(tài)（如思想、感覺、意圖）在行為產(chǎn)生中的作用，無法解釋學(xué)習(xí)中的認(rèn)知飛躍、抽象概念形成、意義理解等需要內(nèi)部表征和推理的過程。此外，它難以解釋沒有明顯外部強(qiáng)化刺激的行為（如自發(fā)的創(chuàng)造性行為）以及認(rèn)知過程中的錯(cuò)誤和內(nèi)部監(jiān)控現(xiàn)象。*解析思路：此題要求分析局限。需首先點(diǎn)明行為主義的核心假設(shè)（S-R），然后從其無法解釋的方面入手：忽略內(nèi)部心理狀態(tài)、無法解釋認(rèn)知復(fù)雜性（抽象、推理）、難以解釋無明確強(qiáng)化行為、無法解釋認(rèn)知錯(cuò)誤和監(jiān)控等。結(jié)合認(rèn)知科學(xué)發(fā)展的背景進(jìn)行闡述。2.比較并說明格式塔心理學(xué)與早期信息加工理論在解釋感知組織方面的不同觀點(diǎn)。*答案：格式塔心理學(xué)與早期信息加工理論在解釋感知組織方面存在顯著差異。格式塔心理學(xué)強(qiáng)調(diào)“整體大于部分之和”的原則，認(rèn)為感知是主動(dòng)的、有組織的建構(gòu)過程，遵循接近律、相似律、閉合律、連續(xù)律等組織原則，強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)和心理因素在感知中的作用。早期信息加工理論則傾向于將感知視為一個(gè)被動(dòng)接收外部信息的階段，如同輸入設(shè)備，強(qiáng)調(diào)信息的模式識(shí)別、特征提取等計(jì)算過程，較少關(guān)注感知的主動(dòng)建構(gòu)性和整體性特征。格式塔更側(cè)重于心理層面的組織規(guī)律，而信息加工更側(cè)重于信息處理的計(jì)算機(jī)制。*解析思路：此題要求比較不同理論的差異。需先分別概述兩種理論的核心觀點(diǎn)：格式塔（整體性、組織原則、主動(dòng)建構(gòu)），信息加工（被動(dòng)接收、模式識(shí)別、計(jì)算過程）。然后明確指出它們?cè)诮忉尭兄M織時(shí)的主要分歧點(diǎn)：對(duì)整體性的理解（格式塔強(qiáng)調(diào)心理整體，信息加工側(cè)重信息處理）、主動(dòng)性（格式塔強(qiáng)調(diào)主動(dòng)建構(gòu)，信息加工早期較被動(dòng)）、側(cè)重點(diǎn)（格式塔偏心理規(guī)律，信息加工偏計(jì)算機(jī)制）。3.簡(jiǎn)述米勒（Miller）提出的“信息模塊”概念及其意義。*答案：米勒提出的“信息模塊”概念源于他對(duì)短時(shí)記憶容量的研究。他提出人類短時(shí)記憶可以容納大約7±2個(gè)“信息模塊”，每個(gè)模塊包含一個(gè)“chunks”（信息包）的信息。一個(gè)信息包可以是一個(gè)數(shù)字、一個(gè)單詞、一個(gè)短語或一個(gè)有意義的視覺單元。這個(gè)概念的意義在于，它強(qiáng)調(diào)了人類認(rèn)知系統(tǒng)具有組織、打包信息的能力，使得短時(shí)記憶的容量遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的字符數(shù)量限制。它揭示了工作記憶不僅僅是簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器，更包含了對(duì)信息的主動(dòng)操作和整合能力。*解析思路：此題要求解釋特定概念及其意義。需先定義核心概念（信息模塊、Chunks、容量限制），然后闡述其具體含義（組織、打包信息），最后說明其意義（突破容量限制、體現(xiàn)工作記憶的主動(dòng)操作和整合能力）。4.神經(jīng)科學(xué)技術(shù)（如fMRI）在驗(yàn)證或修正認(rèn)知理論方面能夠提供哪些類型的證據(jù)？請(qǐng)舉例說明。*答案：神經(jīng)科學(xué)技術(shù)（如fMRI）在驗(yàn)證或修正認(rèn)知理論方面能夠提供以下類型的證據(jù)：1）局部化證據(jù)：確定特定認(rèn)知功能是否與大腦的特定區(qū)域相關(guān)聯(lián)。例如，通過fMRI掃描發(fā)現(xiàn)執(zhí)行特定記憶任務(wù)時(shí)，海馬體區(qū)域的活動(dòng)顯著增強(qiáng)。2）活動(dòng)模式證據(jù)：揭示執(zhí)行特定認(rèn)知任務(wù)時(shí)，大腦網(wǎng)絡(luò)（多個(gè)區(qū)域協(xié)同活動(dòng)）的整體活動(dòng)模式。例如，發(fā)現(xiàn)閱讀理解涉及左側(cè)頂下小葉、角回等多個(gè)區(qū)域的聯(lián)合激活。3）因果推斷證據(jù)（結(jié)合刺激或干預(yù)）：通過暫時(shí)性改變腦區(qū)活動(dòng)（如TMS）或給予藥物，觀察對(duì)認(rèn)知功能的影響，從而推斷該腦區(qū)活動(dòng)對(duì)該功能的作用。例如，抑制頂葉活動(dòng)可能影響空間導(dǎo)航能力。這些證據(jù)有助于檢驗(yàn)理論中的假設(shè)（如功能定位），或?yàn)槔碚撎峁┬碌纳窠?jīng)生理基礎(chǔ)。*解析思路：此題要求說明證據(jù)類型及舉例。需先分類神經(jīng)技術(shù)的證據(jù)作用：定位、模式、因果。然后分別解釋每種類型含義，并給出具體的認(rèn)知任務(wù)和大腦區(qū)域的實(shí)例來佐證。5.簡(jiǎn)述聯(lián)結(jié)主義模型（特別是反向傳播算法）如何模擬學(xué)習(xí)過程。*答案：聯(lián)結(jié)主義模型通過模擬神經(jīng)元之間的連接強(qiáng)度（權(quán)重）來模擬學(xué)習(xí)過程。其核心思想是：網(wǎng)絡(luò)通過接收輸入，根據(jù)當(dāng)前連接權(quán)重產(chǎn)生輸出，然后將輸出與期望目標(biāo)進(jìn)行比較，計(jì)算誤差。反向傳播算法（Backpropagation）是實(shí)現(xiàn)這一學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵算法。它通過計(jì)算輸出誤差對(duì)每個(gè)連接權(quán)重的梯度，并據(jù)此調(diào)整權(quán)重，使得網(wǎng)絡(luò)在重復(fù)處理大量樣本后，其輸出能夠逐漸逼近期望目標(biāo)。這個(gè)過程類似于生物學(xué)習(xí)中的“試錯(cuò)”和“獎(jiǎng)懲”，通過不斷調(diào)整連接強(qiáng)度來“存儲(chǔ)”知識(shí)或模式。*解析思路：此題要求解釋學(xué)習(xí)過程模擬機(jī)制。需先說明聯(lián)結(jié)主義學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)（調(diào)整連接權(quán)重），然后重點(diǎn)闡述反向傳播算法的工作流程（輸入-輸出-誤差計(jì)算-梯度計(jì)算-權(quán)重調(diào)整），并解釋其模擬學(xué)習(xí)的原理（逼近目標(biāo)、類似試錯(cuò)）。三、論述題1.比較信息加工理論和聯(lián)結(jié)主義理論在解釋人類問題解決能力上的核心差異。分析每種理論的優(yōu)勢(shì)和局限性，并討論它們各自的適用范圍。*答案：信息加工理論和聯(lián)結(jié)主義理論在解釋問題解決能力上存在核心差異。信息加工理論將問題解決視為一系列有序的、基于符號(hào)操作的認(rèn)知步驟，如同“пошаговыйпошаговый”指令。它強(qiáng)調(diào)目標(biāo)導(dǎo)向、搜索策略（如手段-目的分析、回溯）、啟發(fā)式規(guī)則的運(yùn)用以及問題空間的表征和規(guī)劃。其優(yōu)勢(shì)在于能夠清晰地描述問題解決的邏輯流程，較好地解釋結(jié)構(gòu)化問題的解決，并與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)有直接聯(lián)系。但其局限性在于對(duì)非結(jié)構(gòu)化、模糊問題的適應(yīng)性較差，難以完全模擬人類問題解決的靈活性、直覺和創(chuàng)造性，且對(duì)搜索過程的效率解釋不足。聯(lián)結(jié)主義理論則將問題解決視為一個(gè)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷試錯(cuò)、調(diào)整聯(lián)結(jié)權(quán)重的過程。它強(qiáng)調(diào)分布式表征、并行處理以及通過經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)優(yōu)化解決方案。其優(yōu)勢(shì)在于能夠解釋人類在復(fù)雜、模糊問題解決中表現(xiàn)出的魯棒性、適應(yīng)性和遷移學(xué)習(xí)能力，較好地模擬直覺判斷和啟發(fā)式方法的神經(jīng)基礎(chǔ)。但其局限性在于內(nèi)部表征不明確，難以解釋問題解決的清晰步驟和策略選擇，模型解釋力相對(duì)較弱，且訓(xùn)練過程可能需要大量數(shù)據(jù)。適用范圍上，信息加工理論更適用于分析邏輯性強(qiáng)、規(guī)則明確的問題解決過程；聯(lián)結(jié)主義理論更適用于解釋依賴經(jīng)驗(yàn)、直覺和適應(yīng)性的復(fù)雜或開放性問題解決。*解析思路：此題要求深入比較、分析優(yōu)劣、討論適用范圍。需先清晰界定兩種理論在問題解決上的核心觀點(diǎn)（信息加工：符號(hào)操作、步驟、策略；聯(lián)結(jié)主義：網(wǎng)絡(luò)試錯(cuò)、權(quán)重調(diào)整、分布式表征）。然后分別從優(yōu)勢(shì)（信息加工：邏輯清晰、解釋結(jié)構(gòu)化問題；聯(lián)結(jié)主義：適應(yīng)性強(qiáng)、解釋直覺創(chuàng)造性）和局限性（信息加工：難解釋非結(jié)構(gòu)化、靈活性；聯(lián)結(jié)主義：表征不明確、難解釋策略）進(jìn)行分析。最后結(jié)合問題類型（結(jié)構(gòu)化vs.非結(jié)構(gòu)化）討論各自的理論適用邊界。2.探討具身認(rèn)知理論對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)理論框架（如信息加工理論）所提出的挑戰(zhàn)。論述身體、環(huán)境以及行動(dòng)如何影響認(rèn)知過程，并舉例說明具身認(rèn)知視角下的認(rèn)知現(xiàn)象。*答案：具身認(rèn)知理論對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)（特別是以信息加工為中心的理論框架）提出了根本性挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)理論傾向于將認(rèn)知視為脫離身體和環(huán)境的、發(fā)生在頭顱內(nèi)封閉系統(tǒng)的信息處理過程，強(qiáng)調(diào)符號(hào)、表征和計(jì)算。具身認(rèn)知?jiǎng)t認(rèn)為這種觀點(diǎn)過于簡(jiǎn)化和脫離實(shí)際。它主張認(rèn)知是身體、環(huán)境以及身體與環(huán)境的持續(xù)互動(dòng)的產(chǎn)物。身體（包括大腦、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉、感官）并非僅僅是信息的輸入/輸出設(shè)備，而是認(rèn)知的積極參與者。環(huán)境為認(rèn)知提供了豐富的參照框架和機(jī)會(huì)，行動(dòng)（移動(dòng)、操作、互動(dòng)）是認(rèn)知活動(dòng)的基本形式，通過行動(dòng)我們探索世界、構(gòu)建知識(shí)。具身認(rèn)知視角挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)理論中的“認(rèn)知隔離”假設(shè)，強(qiáng)調(diào)了物理基礎(chǔ)（如平衡需求、運(yùn)動(dòng)約束）、生態(tài)原則（如感知-行動(dòng)耦合）以及情境依賴性在認(rèn)知中的核心作用。例如，空間認(rèn)知并非先驗(yàn)的幾何知識(shí)，而是通過在環(huán)境中移動(dòng)和導(dǎo)航（具身活動(dòng)）而習(xí)得；語言理解不僅僅是句法分析，也與說話時(shí)的唇部運(yùn)動(dòng)、聲韻感知以及身體姿態(tài)等具身因素相關(guān)；甚至抽象概念（如溫暖）也與身體的溫度感受密切相關(guān)