还记得在微信群里准备抢红包时的情形吗？
你紧握手机，瞪大眼睛，死盯屏幕，屏住呼吸，手指悬停在对话输入框靠上的位置，随时准备点击屏幕。
这时候，群里有人恶作剧，发出了一张假冒红包的图片。你飞速运转的视觉感知系统早已经上报了这一激动人心的发现，几乎在图片发出的同时就点击了屏幕，然后发现：上当了。就在你感到意外、恼怒、沮丧的时候，屏幕下方又滑出来一个🧧——这回是真的红包。当你回过神来，再猛然敲击屏幕，却看到红包已经抢完的提示。这时候你紧绷的神经才放松下来，悻悻地离开了群聊。
我们越是理解「视而不见」的现象有多普遍，就越会惊讶于抢红包这个场景有多么异乎寻常：人们全神贯注地「看」，然后电光火石般地「行动」。看见的背后，是复杂的视觉系统在高速运作；那么行动的背后，也不只是轻触屏幕这么简单。
在接下来的几篇文章，我们把焦点放在行动的微观/瞬时层面，主要关注人与系统互动时的反应和动作（response & action），而不是长期的行为（behavior）。
人脑如电脑？
如果你亲自购买过台式机或者笔记本电脑，可能会对电脑硬件有所了解。在选购新电脑时，我们最关心的参数无非是 CPU、内存、硬盘、屏幕尺寸，所有厂家或电商平台都会优先展示这几个参数。
你可能跟我一样，每隔一段时间，就会觉得自己的电脑运行速度好像变慢了。然后看到这些电脑又推出了新的型号，不是升级了 CPU，就是换了更好的屏幕，而内存和存储设备的容量也水涨船高。这时候不免会闪过一个念头：要不要换新电脑呢？
电脑硬件每年都推陈出新，我们也许对各种参数都了如指掌，却没有意识到，自己身上也有一个类似电脑的系统——大脑。可是它无法更换硬件，绝大部分的出厂设置几乎都无法改变。这台「电脑」的内存一直都只有这么大，你要用上几十年甚至上百年。有时候你可能觉察到，它在运行时会卡顿甚至崩溃。但是大部分时候你都感觉良好，也就一直这么用下去了。就让我们把它叫做「Human 牌」电脑好了。
人脑如电脑，这不仅仅是一个比喻。在认知心理学中，有几种主要的研究范式，其中历史最悠久的就是将人脑类比电脑的「信息加工的方法」（information-processing approach）。
| 研究范式 | 关注点 | 认知过程类比 |
|---|---|---|
| 信息加工方法 | 认知的机能方面，即用什么样的加工过程可以得到什么样的结果 | 计算机 |
| 联结主义 | 构成认知基础的「硬件」，即信息加工模型描述的整个认知加工过程，是如何在大脑中执行的 | 连接的神经元 |
| 进化论方法 | 一个认知系统或机能如何历经世代逐渐进化 | 在社会情境中改进 |
| 生态学的方法 | 要想更彻底地了解认知加工在现实世界中是如何运作的，就必须考虑到它们周围的情境 | 因人而异，因地制宜 |
信息处理模型
人如何处理信息？这是认知心理学早期重要的研究课题。
20 世纪 60~70 年代，信息加工方法在认知心理学领域独领风骚。这种方法把人的大脑看做一个信息处理系统，研究者提出了人类处理器模型（Model Human Processor）这一经典模型（Card，Moran & Newell，1983）。这一台 Human 牌电脑，有三个相互作用的子系统：
- 知觉系统：由传感器（如视觉、听觉、触觉等）和缓冲存储器（工作记忆）组成。缓冲存储器最重要，它存储视觉和听觉图像，保存并编码感官系统的输出。
- 认知系统：从工作记忆的感觉图像存储库中，接收符号化编码信息，并利用长时记忆中的信息做出反应决策。
- 运动系统：驱动身体部位例如手臂、头部运动来执行反应。
人类处理器模型如同电脑一般运作：感官信息从知觉处理器流入工作记忆。接着，认知处理器完成认知-行为循环。运动处理器则由工作记忆中激活的组块，来设定让哪些身体部位来执行动作。这台「电脑」让人拥有了处理信息甚至多任务并行的能力。例如，我们可以在阅读的同时一边翻译和打字，这有赖于三个子系统像三条流水线一样，不间断地处理接收到的信息。
这一信息加工模型历史久远，深受「人脑即电脑」隐喻的影响。现在看来它有很多局限，例如它把认知过程描述为一系列处理步骤，仅关注单人执行单个任务的过程，忽视了复杂操作中的互动。但它仍然是一个较全面的框架，能够帮助我们理解认知过程对行为效果的影响。后来，研究者提出了许多信息处理模型的升级版本，例如信息加工模型（Human Information Processing Model）：
信息加工模型包含三个阶段：感知环境信息，转换信息，对信息作出反应。
- 感知：由视觉、听觉、触觉等感知到的外界环境信息，先经由感觉加工，暂存在短期感觉存储（short term sensory store）中。例如，你经过一家水果店，闻到了最喜欢（讨厌）的榴莲的味道。
- 转换：众多感觉信息中，只有一小部分获得知觉处理。知觉根据经验，对感觉到的信号或事件做出意义判断。闻到榴莲味道，你的注意力从刚才脑子里的想法转移出来，意识到眼前是一家水果店，你可以买点水果回去。
- 反应：知觉处理之后，可能触发反应选择，也可能使用工作记忆暂时存储信息，或将其转移到长期记忆中。回想起去年在泰国吃到的令人回味无穷榴莲，你兴奋起来，停下脚步，走进店里开始寻找气味的来源——你想吃榴莲了，打算买一个。
在感知和转换阶段，大量信息有如千军万马过独木桥，只有极少信息获得加工处理，在前面的文章中已经介绍过视觉系统为何容易视而不见。接下来我们将继续了解加工模型中的其他部分：工作记忆、长时记忆、反应选择、反应执行等阶段。它们都与「行动」有关，我们需要先了解人在反应和行动之前，会上演哪些自己都没注意到的内心戏，而人的认知瓶颈又是多么显著，它会如何影响人与数字产品的互动。
内存是瓶颈
「人脑即电脑」的隐喻将人机交互（Human Computer Interaction）视为一种信息处理任务。如何让人使用计算机更高效地完成任务？这就需要找出效率瓶颈所在——交互界面的设计需要考虑用户的信息处理和记忆能力。
人的记忆过程会经历几个阶段：感知记忆 → 工作记忆 → 长时记忆。感知记忆是人类视觉、听觉、触觉等感官系统接收到信息后的神经活动。在非常短暂的感觉消失之前，如果大脑的注意机制处理了这些感觉，我们就能意识到它。比如我们在水果店门口问到了榴莲的气味。接着，感觉信息再由神经系统传输到「内存」（工作记忆）并处理之后，才会转到「硬盘」（长时记忆）中去。
你可能会疑惑工作记忆和长时记忆是什么，为什么会分成不同处理阶段呢？没关系，下一节我们会来仔细讲解。现在只需要想象一下，在你第一次吃榴莲的时候，榴莲那浑身是刺、剥开以后白色绵密的肉质这一视觉刺激，进入了工作记忆中的视觉图像存储。当你真正咬下第一口，那种独特的味道和口感是你从未体验过的，这些感觉从此留下了难忘的记忆。
在人类处理器模型中，知觉、认知、运动处理器都跟工作记忆发生交互，工作记忆的重要性可见一斑。它往往也是信息处理的瓶颈所在——是信息千军万马争渡的那一座独木桥。让我们来看看人类处理器模型中各子系统的数据存储量（Card，Moran，& Newell，1983）：
| 模块 | 存储量 | 保留信息的时间 | 代码类型 |
|---|---|---|---|
| 感知处理器-视觉存储 | 7-17 个字母 | 70~1000 毫秒 | 物理 |
| 感知处理器-听觉存储 | 5 个字母 | 900~3500 毫秒 | 物理 |
| 认知处理器 | 5~9 个组块 | 5~226 秒 | 声音或图像 |
这些处理器只能容纳 10 个左右的字母、7 个左右的组块，而且保留信息的时间很短，甚至只有几十毫秒。这些数字更直观地告诉我们：Human 牌电脑的内存容量是多么小！这座独木桥真是窄得吓人！而人的大部分思维、反应，就产生于这样的硬件条件。想象一下，如果你是一家公司的老板，手下只有几个员工，而且不能再招更多的人，但是每天都有做不完的事情在排队，你会怎么做呢？你大概会严格控制员工的工作时间，不允许他们浪费一分一秒吧。大脑就是这么一个捉襟见肘的老板呀！
接下来，我们还会反复接触到人的认知资源有限这个观点，这是数字产品的设计师们要时刻提醒自己的基本现实。接下来两篇文章，我们将更深入理解工作记忆和长时记忆。
Ref
- 凯瑟琳·加洛蒂. (2016). 认知心理学：认知科学与你的生活(原书第5版) (吴国宏 & 等, Trans.). 机械工业出版社.
- Card, S. K. (1983). The Psychology of Human-Computer Interaction. CRC Press.
