2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫(kù)——認(rèn)知心理學(xué)與計(jì)算機(jī)智能的交叉研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為短時(shí)記憶的容量是有限的，通常以“組塊”為單位來衡量。請(qǐng)簡(jiǎn)述短時(shí)記憶的容量限制，并說明“組塊”的概念及其在提高記憶廣度方面的作用。二、比較并說明注意力的選擇性注意理論和持續(xù)性注意理論的主要觀點(diǎn)及其在解釋人類信息處理過程中的不同作用。請(qǐng)結(jié)合人機(jī)交互設(shè)計(jì)談?wù)剬?duì)選擇性注意理論的理解和應(yīng)用。三、工作記憶模型（如Cowan模型或Baddeley模型）在解釋人類復(fù)雜認(rèn)知活動(dòng)方面具有重要地位。請(qǐng)簡(jiǎn)述工作記憶的核心組成部分及其主要功能。并舉例說明工作記憶在自然語言處理或機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)中的潛在應(yīng)用或模擬。四、認(rèn)知建模是連接認(rèn)知心理學(xué)與計(jì)算機(jī)智能的重要橋梁。請(qǐng)闡述什么是認(rèn)知建模，并比較兩種主要的認(rèn)知建模方法（如符號(hào)主義建模和聯(lián)結(jié)主義建模）的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及其在模擬不同認(rèn)知功能（如問題解決和模式識(shí)別）上的適用性。五、語言是人類最重要的認(rèn)知能力之一。請(qǐng)從認(rèn)知心理學(xué)的角度，分別闡述語音知覺和語義理解的主要過程和機(jī)制。并簡(jiǎn)述這些認(rèn)知機(jī)制如何啟發(fā)了自然語言處理領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)（如語音識(shí)別和機(jī)器翻譯）。六、決策是認(rèn)知過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。請(qǐng)介紹兩種主要的決策模型（如啟發(fā)式模型和雙系統(tǒng)模型）的基本思想。并分析這些模型如何能夠應(yīng)用于解釋人類在復(fù)雜系統(tǒng)（如金融市場(chǎng)投資或人工智能倫理決策）中的決策行為。七、認(rèn)知負(fù)荷理論是指導(dǎo)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的重要理論基礎(chǔ)。請(qǐng)闡述認(rèn)知負(fù)荷理論的基本觀點(diǎn)，說明不同類型的認(rèn)知負(fù)荷（內(nèi)在、外在、相關(guān)）及其對(duì)用戶績(jī)效和滿意度的影響。并設(shè)計(jì)一個(gè)具體的用戶界面（例如一個(gè)復(fù)雜的軟件配置界面），提出至少三種基于認(rèn)知負(fù)荷理論的原則來優(yōu)化其設(shè)計(jì)，以提高可用性。八、試卷答案一、短時(shí)記憶容量有限，大約為7±2個(gè)組塊。組塊是指人們熟悉的、能夠意義整合的信息單元。通過將零散的信息組織成有意義的組塊，可以顯著提高短時(shí)記憶的效率和容量。例如，電話號(hào)碼通常被分成3-4位一組進(jìn)行記憶。二、選擇性注意理論強(qiáng)調(diào)個(gè)體在有眾多刺激環(huán)境中，能夠主動(dòng)選擇性地關(guān)注某一特定刺激而忽略其他刺激的能力，其機(jī)制涉及注意資源的分配。持續(xù)性注意理論強(qiáng)調(diào)個(gè)體在一段時(shí)間內(nèi)維持對(duì)某一刺激或活動(dòng)的警覺狀態(tài)的能力，其機(jī)制涉及警覺性和監(jiān)控。選擇性注意在人機(jī)交互中應(yīng)用廣泛，例如，用戶界面設(shè)計(jì)應(yīng)引導(dǎo)用戶注意力到關(guān)鍵操作區(qū)域，同時(shí)減少干擾信息，以降低認(rèn)知負(fù)荷，提高操作效率和準(zhǔn)確性。三、工作記憶主要由中央執(zhí)行系統(tǒng)、視覺空間緩沖區(qū)和語音回路組成。中央執(zhí)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)信息的管理和操作，如問題解決、決策和抑制無關(guān)信息；視覺空間緩沖區(qū)用于存儲(chǔ)視覺空間信息；語音回路用于存儲(chǔ)和復(fù)述語音信息。工作記憶在自然語言處理中可用于存儲(chǔ)處理句子的中間結(jié)果，在機(jī)器學(xué)習(xí)中可用于特征整合和模型參數(shù)更新。四、認(rèn)知建模是指通過建立計(jì)算模型來模擬、解釋或預(yù)測(cè)人類認(rèn)知過程的行為和機(jī)制。符號(hào)主義建模使用符號(hào)和規(guī)則來表示知識(shí)和進(jìn)行推理，適用于模擬邏輯推理、問題解決等抽象認(rèn)知功能。聯(lián)結(jié)主義建模（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）通過模擬神經(jīng)元連接和信息傳遞來學(xué)習(xí)知識(shí)和進(jìn)行模式識(shí)別，適用于模擬感知、記憶等直觀認(rèn)知功能。符號(hào)主義在模擬結(jié)構(gòu)化知識(shí)和邏輯推理方面表現(xiàn)較好，聯(lián)結(jié)主義在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化模式識(shí)別方面具有優(yōu)勢(shì)。五、語音知覺過程包括聲音特征的提取、音素識(shí)別和語義映射。主要機(jī)制包括聲學(xué)線索的利用和統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)。語義理解過程包括詞匯分析、句法分析、語義整合和語境推斷。主要機(jī)制包括詞匯知識(shí)庫(kù)的查詢、句法規(guī)則的運(yùn)用和上下文信息的利用。這些認(rèn)知機(jī)制啟發(fā)了自然語言處理中的語音識(shí)別技術(shù)（如利用聲學(xué)模型和語言模型）和機(jī)器翻譯技術(shù)（如利用短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)和注意力機(jī)制進(jìn)行句法、語義和上下文建模）。六、啟發(fā)式模型認(rèn)為個(gè)體在決策時(shí)會(huì)采用經(jīng)驗(yàn)法則或簡(jiǎn)便的規(guī)則來減少認(rèn)知努力，如可得性啟發(fā)式、代表性啟發(fā)式等。雙系統(tǒng)模型（卡尼曼）提出兩個(gè)決策系統(tǒng)：系統(tǒng)1（直覺、快速、自動(dòng)化）和系統(tǒng)2（理性、慢速、受控）。啟發(fā)式模型解釋了人類在快速、直覺決策中的偏差，雙系統(tǒng)模型解釋了人類在復(fù)雜、理性決策中的不同表現(xiàn)。這些模型可應(yīng)用于解釋金融市場(chǎng)中的羊群行為（啟發(fā)式）或投資者風(fēng)險(xiǎn)偏好（雙系統(tǒng)）。七、認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，人的工作記憶容量是有限的，外在認(rèn)知負(fù)荷（如界面復(fù)雜度）和內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷（如任務(wù)本身的難度）會(huì)增加認(rèn)知負(fù)荷，當(dāng)認(rèn)知負(fù)荷過高時(shí)，會(huì)降低用戶績(jī)效（如錯(cuò)誤率增加、反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)）并降低滿意度。相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷是指與學(xué)習(xí)或績(jī)效提升相關(guān)的認(rèn)知負(fù)荷?；谡J(rèn)知負(fù)荷理論的原則包括：簡(jiǎn)化界面布局（降低外在負(fù)荷）、使用一致的交互模式（降低外在負(fù)荷）、突出關(guān)鍵信息（降低外在負(fù)荷）、提供用戶引導(dǎo)和幫助（降低外在負(fù)荷）。例如，一個(gè)復(fù)雜的軟件配置界面可以通過分組相關(guān)設(shè)置、提供清晰的標(biāo)簽和提示、使用向?qū)搅鞒虂斫档屯庠谡J(rèn)知負(fù)荷，并通過提供預(yù)設(shè)方案和參數(shù)解釋來降低內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷，從而提高可用性。八、選擇認(rèn)知功能：視覺注意。重要性：視覺注意允許個(gè)體在有眾多視覺刺激的環(huán)境中，選擇性地關(guān)注相關(guān)的刺激以進(jìn)行感知和理解。計(jì)算機(jī)模型/技術(shù)1：基于注意機(jī)制（如時(shí)空注意力）的視覺感知模型，通過學(xué)習(xí)權(quán)重分配來模擬人類關(guān)注顯著區(qū)域的能力，應(yīng)用于圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)等。計(jì)算機(jī)模型/技術(shù)2：視覺短期記憶模型，模擬人類在視覺搜索后保持目標(biāo)特征的能力，常用于匹配任務(wù)和圖像檢索。優(yōu)劣比較：基于注意機(jī)