更新时间：2022-08-25 15:54
认知表征是指个体经知觉而将其外在环境中的物体或事件转换为内在心理事件的过程,人类获得知识的过程就是对事件进行认知表征的过程。认知表征的实质其实就是，观念、事件和事物在心中是如何被储存和被概念化的。
认知表征是认知科学的核心问题。从古希腊到现代的认知哲学家和认知科学家都对这个问题进行过探讨，提出了认知表征的内省主义，经验主义，自然主义，行为主义，功能主义，联结主义等理论，这些理论一般是基于某些隐喻提出假设，然后建立模型而完成的，体现了认知研究的方法论意义。
认知心理学的先驱美国科学教育家布鲁纳认为，认知表征是指个体经知觉而将其外在环境中的物体或事件转换为内在心理事件的过程，人类获得知识的过程就是对事件进行认知表征的过程，任何表征都依赖一定的结构，即表征方式。布鲁纳认为个体的认知表征方式主要有三种：动作表征、形象表征和符号表征。并且人类的认知表征方式具有年龄特征，随着年龄的发展而发展。
心理过程的概念化是认知表征问题，也即知识表征问题。这个问题激发了哲学家和科学家探讨知识如何被获得，被储存，被转化和被使用。
对于知识形成和表征问题，古希腊的亚里士多德相信知识存在于心中,而柏拉图则主张知识的场所是大脑。后来的经验主义主张知识来自经验，自然主义则坚持知识是基于大脑的固有特性(生物特性)。文艺复兴时期的哲学家一般认为，知识存在于大脑。 17世纪有人甚至给出了大脑中心智的结构和工作机制图，认为知识不仅通过生理感官获得,也源于某种超人的力量。 18世纪的贝克莱(George Berkeley)、休谟(David Hume)和米勒(Miller)父子认为内在表征具有三种类型：一是直接感觉事件；二是储存在记忆中的感知对象；三是感知对象的转化。休谟指出：形成心理图像及连接不适宜形状和表征所耗费的想象力，不比构思最自然和最熟悉的物体更麻烦。这个关于内在表征和转化的观点假定：内在表征是根据确定规则形成的;这种形成和转化花费时间和精力。这是现代心理学的两个基本假设。
到了19世纪，心理学开始与哲学分离，形成一个基于经验而不是思辨的学科。 19世纪下半叶，知识表征理论出现了两个分支：一个是德国心理学家冯特(Wilhelm Wundt)和美国心理学家迪彻讷(Edward Titchener)倡导的心理表征的结构理论；另一个是奥地利心理学家布雷塔诺(Franz Brentano)倡导的过程或行动理论。布雷塔诺认为内在表征作为静态实体在心理学中没有意义，他把对比较、判断和感觉的认知行动的研究看做是心理学特有的主题。与先前哲学思辨的心理学不同,两种理论都依赖实验。在同一时期，美国的詹姆斯(WillianJames)批判性地分析了正在德国发展的心理学，并在美国建立了第一个心理学实验室，创建了一个有充分根据的心智模型，把对外部客体的经验看做是心理学的主题。
20世纪行为主义和格式塔心理学的出现,使知识表征理论发生了根本转向。行为主义主张刺激/反应的心理学框架，格式塔理论倡导在同形(Iso-morphism，即表征与客观实在之间的一对一关系)语境内使内在表征的精细概念化。行为主义之所以失败，其重要原因就是忽视了支持行为发生的心理过程。加利福尼亚大学伯克利分校的托尔曼(Tolman,EdwardC)1932年提出“认知地图”概念，认为动物和人在认识环境的过程中，根据设定的目标不断在心中形成关于环境的“图画”。虽然说“认知地图”的假设还缺乏有力证据，但这个概念的确说明了知识如何以认知结构的方式被表征。
同年，剑桥大学的巴特里特(Bartlett,SirFreder-ick)提出了一个描述经验本质的概念———图式(Schema)，这个概念在当代记忆理论中起核心作用。为了研究记忆，巴特里特让被试者读一则故事，然后尽可能回忆故事情节。他发现，记忆故事的重要因素是被试者对待故事的态度，也就是说，记忆故事的东西是基于这个故事创造的整个印象，回忆特殊事实倾向于确证其主题。巴特里特反对记忆和遗忘能够通过无规则的音节进行研究的流行观点,主张若在记忆研究中使用自然主义条件下的丰富而有意义的材料会产生重要的结论。
20世纪50年代，心理学家开始研究除注意、记忆、模式识别、表象、语义组织、语言过程、思维、意识以及实验心理学之外的其他认知方面，这就是认知心理学的发展。 1956年米勒提出了著名的“神奇数字7± 2”规则，描述了人的信息加工能力的某些限制，引发了一场新认知革命，其重要性表现为：其一宣布了行为主义的失败，因为内在心理表征的确是心理学的核心部分，可以精确地操作定义且归并到一般的心智研究范围;其二通信理论的出现促使了信号探测、注意、控制论和信息理论的实验,正是认知研究的重要领域；其三现代语言学作为新方式成为评价语言和语法结构的认知态度；其四言语学习和语义组织方面的研究为记忆理论提供了坚实的基础，这导致记忆系统模型的发展和其他认知过程检验模型的出现；其五计算机科学,特别是人工智能的发展和其他技术进步，使得认知科学家重新检验关于问题解决、记忆加工和储存以及语言处理和获得的基础假设；其六从儿童到成人认知发展的研究揭示了人如何获得概念和进行推理的过程。
概言之，从早期的知识表征概念到现代的认知研究表明，知识一直被认为完全依赖感觉输入。但是，人的内在表征与世界的物理特性一致吗?越来越多的证据表明，许多内在表征与外部事实并不一致。托尔曼和巴特里特的研究已经证明,来自感觉的信息是作为抽象表征被储存的。神经学的研究也进一步表明，来自外部世界的信息是以神经化学编码的形式被感知、储存的。由诺曼(Norman)和鲁梅哈特(Rumelhart)1975年完成的实验也证明，记忆表征是来自现实世界知识的信息、推论和重构的结合。这充分说明，我们对世界的表征不必然与实际世界的性质同一。信息的表征与感觉器官接受的刺激有关,但也是被修正过的。这种修正的信息似乎与我们过去的经验有关，它们共同构成了一个丰富而复杂的知识之网。引入的信息被抽象甚至某种程度上被扭曲，并储存于个人的记忆系统。
（一）从表征系统方面来看
1.双重编码理论
该理论认为，人脑中存在两个功能独立却又相互联系的加工系统：一个是以言语为基础的加工系统，另一个是以意象为基础的加工系统。言语系统表征和加工言语信息，由相互联系的言语表征组成。而意象系统专门表征和加工非言语的物体和事件，它由相互具有联想关系的意象表征组成。
这两个加工系统就是表征信息的两个单元，即适用于心理映像的“图像单元”和适用于语言实体的“语言单元”。前者是根据部分与整体的关系进行表征；而后者是根据联想与层级的关系进行表征。
双重编码理论证明：个体不仅可以在传统教学情境下同时接受视觉(文字为主)信息和语言信息，而且有能力接受语言与图像和事件信息的综合，这一观点为多媒体教学提供了理论基础。另外其证明，用视觉和语言的两种形式呈现信息，增强了个体对信息的表征，这一观点使多媒体教学相对于传统教学的优势得以诠释。
2.表征丰富性理论
以联结主义模型为基础提出信息加工和储存的途径是多元的。大脑对以不同方式呈现的材料进行心理表征时，越是丰富的呈现方式，信息加工和储存的途径方式越多，知识的获得越好。
（二）从表征资源方面来看
信息加工理论无可争议地承认人和计算机的加工能力有限，目前认为这种有限性主要体现在中枢加工器的能力,即中枢能量是有限的。
卡尼曼(1973)提出的能量分配模型较好地体现了中枢能量有限理论。他的实验表明，只要不超过可能得到的能量，人就能同时接收两个或多个输入，或者进行两种或多种活动，否则就会发生互相干扰，甚至只能进行一种活动。
诺曼(1975)进一步提出两种作业水平的互补原则：一个作业应用的资源增加多少就会使另一个作业可能得到的资源作相应数量的减少。资源有限性理论认为，个体的认知资源是有限的，因此大脑在对信息进行加工时要进行自动的选择。这种选择主要表现在注意选择性上。布雷德本特(Broadbent)和特瑞斯曼(Treisman)都认为，来自外界的信息是大量的，但是人的神经系统高级中枢的加工能力极其有限，只能有一部分被识别或反映。
三)从表征的方法来看
1.图式理论
图式理论认为个体以图式的方式表征信息,即以图式的方式对信息进行加工和存储。巴特里特(1932)提出的图式理论，可谓是整合性的表征理论的先驱。他的研究认为，图式是关于过去反应和以往经历的积极组织，也可以称为是过去的经验。在接受知识时，人们会利用头脑中的图式去同化信息,此时提取的是储存着的结构化图式。如果人们遇到的信息与通常的理解矛盾，人们把它放到现存的图式中就有困难，倾向于不对它加以记忆或者对它进行“规范化”，修改它的细节直到与现存图式一致。知识以结构化图式为主线进行表征，回忆，是对储存的结构化图式的提取。
2.框架理论
明斯基在1975年提出了框架的概念，实际上之前与之类似的思想在心理学和人工智能领域中早已存在。心理学研究证明，在人类的思维活动中,当人们分析和解释新情况时，要使用过去经验中积累的知识,这些知识规模巨大，并以特定的结构形式保存在人的记忆中。明斯基认为这个知识结构可以用框架来表示，他认为，框架由框架名、槽及槽的值三部分组成。明斯基认为，框架作为一种知识结构，用来表示某种固定的情境；当一个人碰到某种情境时，就从记忆中选取相应的框架，并依据框架所提供的知识理解情境，作出某种预期或反应。在明斯基的框架理论中，他所关心的主要问题是，一个智能系统需要什么样的知识，有关的知识应该怎么样相互联系并组织在一起，一个计算系统怎样才能有效的利用这些知识。
3.语境有效性模型
语境有效性模型对表征问题有不同的观点。他认为表征知识极大地依赖于语境信息，而语境信息要么呈现在刺激环境中，要么来自于理解者当时被激活的、先前的知识经验。并不是由于分离的加工系统或不同类型的知识表征方式的作用，表征决定于语境和先前的知识经验。