平行分布加工

平行分布加工是現代認知心理學中一種新的信息加工模型。認知心理學自60年代創建以來，由於受到圖靈機與馮·諾伊曼計算機的影響，認為人腦的信息加工活動以序列化方式進行活動。在多種理論假設中，以串列加工模型占主導地位。根據串列加工模型假設，外界信息進入人腦後，要通過一系列加工活動才能實現最後的反應，信息的輸入、登記、編碼、存貯、改造或丟失、提取、輸出反應是信息加工的不同階段。

基本介紹

• 中文名：平行分布加工
• 性質：信息加工模型
• 特徵：現代認知心理學中一種新模型
• 優點：串列加工模型占主導地位

簡介

20世紀80年代以後，隨著計算機科學、神經科學和心理語言學的發展，一些心理學家日益體會到人的信息加工活動在很多方面遠較計算機更為優越，利用串列加工模型不足以解釋人的各種複雜的認識活動，於是又提出了信息的平行分布加工模型，或稱神經網路模型，簡稱PDP。自1982年由D.E.魯梅哈特和J.L.麥克萊蘭所領導的一個研究小組探討平行分布加工模型，於1986年出版《平行分布加工：認知的微觀結構的探索》一書，此後受到普遍的重視並很快流行起來。這種模型的最早形式是50年代的知覺模型，70年代末期D.馬爾的知覺計算模型也對其有重要影響。

單元組成

平行分布加工模型假設認知系統由成千上萬個相互聯繫的加工單元組成。每個單元都具有相同的簡單功能，即輸入、輸出和激活狀態。靠這些單元之間的聯結進行信息加工活動。各加工單元間的聯結有兩種方式：輸入性聯結和輸出性聯結。前者是一個加工單元去興奮或抑制另一個單元的活動，後者則是一個加工單元直接影響其他加工單元的活動。加工單元之間的信息傳遞遵循著傳播規則和激活規則。加工單元的聯結模式可以由經驗加以調整。總的來說，在信息輸入以後，大腦內有關單元同時活動相互聯繫，完成加工過程。知覺、動作或思維都是加工單位間聯結強度（或權重）改變的結果。

在麥克萊蘭和魯梅哈特的模式識別網路中，對於字、詞和特徵的認知依賴於興奮和抑制的激活過程，激活可以由字的特徵擴散而興奮到字，再由字興奮到詞。無關的字和詞可以相互抑制。同樣地，詞也可以向下引起字的興奮，繼而是特徵的興奮。這種在神經網路中的各單元的激活、興奮和抑制的複雜過程促成了對符號的再認。這種平行分布加工的激活模型的計算過程能說明許多認知的實驗結果。

使用領域

平行分布加工模型可以解釋從知覺到思維的各個領域中的廣泛的問題。它可以模擬熟練打字時的手指運動，熟悉模式的知覺，以及錯覺；也可以學會根據動物的特徵辨別55種不同的動物類型。PDP模型並不把記憶看作是貯存在大腦中的一組事實或事件，而把記憶看作事件以成組或單元模式被獲得時的一組關係，所貯存的是這些模式單元間所建立的聯結。學習也就是建立單元間適當的聯結強度，在一定的環境下激活正確的模式。

神經生理學研究證明

平行分布加工模型更符合人腦的神經系統的網路活動。神經生理學研究證明，大腦的神經元的功能相似，大量的加工活動是分布的平行式進行的。甚至某些神經元喪失其功能以後，也不會在很大程度上影響信息加工效果。平行分布加工模型能更有效地解釋人的知覺和學習活動。這個模型是認知心理學的一項研究重點。