認知心理學中「表徵」的概念是什麼？

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表徵，尤其是書寫表徵在認知心理學中的概念是什麼？

表徵的定義

在給出表徵的定義之前，我們先理解一下什麼是功能性定義（functional definition）。我們有很多種定義東西的方式，比如可以通過一個東西的外形來定義它，圓球是空間中到定點的距離等於定長的所有點組成的圖形。我們也可以通過一個東西的功能（它扮演了什麼角色）來定義一個東西，比如筆是我們用來書寫的工具。雖然大多數筆是長圓柱形，但是它並不一定得是圓柱形，它也不一定得是塑料或者金屬做的，也不一定用某一種墨水。事實上只要能用來書寫的東西，扮演這種書寫功能的東西就是筆（即使它的形狀是一塊披薩）。

接下來我們可以藉助功能性定義來談談什麼是心理表徵（Mental Representation）。

心理表徵就是一個具有語義屬性的心理的東西。

首先，一個具有語義屬性的東西可以代表（represent）或者關於（be about）其他的東西，「代表其他東西」的屬性就叫做語義屬性。比如一幅奧巴馬的畫像代表了奧巴馬，「DOG」這三個字母代表了狗，「SOS」代表了急救信號等等。「代表了奧巴馬」，「代表了狗」，「代表了急救信號」就分別是這幅畫畫，字母串DOG和字母串SOS的語義屬性。世界上有這麼一類東西，它自身的出現代表了一些其他的東西。

其次我們在談論的是心理表徵，所以這個東西得是心理的。這裡的「心理的」是一個模糊的概念。在認知心理學當中，我們並不會對它進行很嚴格的限定，它可以是大腦內的（空間位置），也可以是負責認知知覺等等心理功能的（功能角色）等等等。

總之一個東西是心理表徵，當且僅當，它具有語義屬性並且是心理的。

需要注意這是一個功能定義。也就是說，一個東西是心理表徵，無所謂它是什麼做的，在什麼位置，形狀是什麼樣。事實上，在認知心理學的歷史上，對於「心理表徵是什麼」有著各種不同的答案。它可以是某一個神經元的激活狀態，也可以是某幾個神經元的激活狀態，同樣也可以是一片神經元組成的網路的一種激活狀態（這種立場叫做distributed representation，是聯結主義中常運用的一種表徵模式，詳見(McClelland and Rumelhart, 1987)）

為什麼認知心理學需要表徵？

認知心理學中一個基本假設是：我們應當把人類心智（Mind）當作一個處理信息（information processing）的機器來研究。我們的心智從外部世界通過各種感官接收到刺激，從而獲得到信息，然後對這些信息進行加工處理，最終指揮身體作出反應。（這一種心智研究的基本模型是20世紀對於心理學中對於Skinner行為主義的最大反擊(Chomsky, 1959)，從Neisser (1967)的Cognitive Psychology這本書開始成為心理學研究的主流。）

我們在從外界獲得信息之後，為了能夠讓我們的心智使用這些信息，有必要通過某種方式把外界的信息加以編碼（encode）。編碼之後就成了我們之前所說的心理表徵，它可以停留在我們的意識當中，可以停留在我們的工作記憶（Working Memory）當中，也可以被保存在我們的長期記憶中留給我們今後使用。

我們心智當中有各種各樣的心理表徵，其中一類對於我們極為重要的表徵是概念。概念是我們儲存在語義記憶（Semantic Memory）當中，關於某個東西X是什麼的一種表徵（概念的定義是一個學界非常有爭議的話題。比如大家對於它的結構是像定義一樣，還是像原型（Prototype）一樣 (Rosch Mervis, 1975)？概念是長期儲存在語義記憶當中的，而是在工作記憶中臨時（ad-hoc）製造出來的？ (Barsalou, 1983) (Casasanto Lupyan, n.d.) 等等基本問題一直都有很大的爭議）。拋開這些問題不談，蘋果的概念是我們儲存在語義記憶當中的關於蘋果（語義屬性）的一種心理表徵。它通常包含了蘋果長什麼樣，是什麼顏色，屬於什麼類別，能用來幹什麼等等信息。當我們在處理各種日常任務的時候，我們就需要把蘋果的概念從語義記憶當中調度出來加以使用。比如我們看見桌子上有個紅色圓球狀物體，我們就需要調度出蘋果的概念，來判斷這是不是蘋果。（這麼一類任務，我們稱之為歸類（categorization），這是認知心理學當中研究概念的重要手段）。

書寫表徵

因為問題中問了書寫表徵（Orthographical representation），所以稍微提一下書寫表徵是什麼，以及會在什麼領域被用到。書寫表徵是一個在心理語言學中間非常常見的概念，通常出現在字詞識別（word recognition）和閱讀（reading）這些領域。當我們在閱讀文字的時候，我們需要調用關於這些文字形狀的表徵（書寫表徵）來識別這是什麼字母？abcdefg？或者這是什麼漢字？然後我們才能進行下一步的處理，識別這是一個什麼詞語，理解這個詞語是什麼意思。如果是閱讀句子，我們還要判斷這句話的句法結構從而準確的給每個詞語標上論旨角色（thematic role）才能理解這句話的意思。

在英語詞語的識別中，我們對於字母的識別具有詞語優勢（Word Superiority Effect）。也就是說，我們對於真詞語中字母的識別速度要遠遠高於假詞語（tave，mave）當中的字母識別速度 (Reicher, 1969)。事實上人類識別文字是具有非常複雜的機制，很多證據表明我們識別文字不是線性一一按照書寫，詞語，意義順序的，而是同時藉助書寫表徵，詞語表徵，意義表徵多種線索同時處理的。(McClelland Rumelhart, 1981)

心理表徵的哲學問題

心靈哲學和心理學哲學當中也有很多文獻討論心理表徵。一個重要的領域叫做內容理論（Theories of Content）。在心靈哲學中，表徵所表示的東西叫做內容。比如「DOG」這個英語詞語的內容就是狗。哲學家的一個疑問就是，為什麼我們心智當中的這個東西會和外界的東西有這麼一個表徵的關係，為什麼心靈表徵具有意向性。（這個關係的另一個名字叫做意向性（intentionality））

為什麼我們心智中蘋果的概念代表的是蘋果而不是梨子？設想：(1) 很有可能我們在昏暗的光線下會把桌子上的一個蘋果當成是梨子，從而激活了梨子的概念而不是蘋果的概念。（這就是我們前文所說的歸類任務）(2) 很有可能我們幼年第一次學習蘋果的概念的時候是看蘋果的圖片學習蘋果的概念的，那為什麼這個概念代表的是蘋果而不是蘋果的圖片或者梨子？

心靈哲學家為了解決這個問題作出了各種嘗試。Fodor (1987) 認為蘋果和蘋果的概念之間的Asymmetric dependence決定了這種意向性。Millikan (1989) 認為我們物種進化歷史上運用蘋果概念的正當條件（proper condition）決定了這種意向性。Dennett (1971)認為這種意向性並不是真實存在的，僅僅是人類一種習慣性attribution。關於這方面的文獻可以閱讀 (Neander, 2012) or (Adams Aizawa, 2017)

關於心理表徵的另一方面的哲學爭論是心理學究竟需不需要心理表徵。當前認知心理學的動態認知這一個潮流認為，這樣一種靜態的心理表徵應該被心理學研究所拋棄 (Van Gelder, 1998)。如果對動態認知這一新的框架感興趣的可以閱讀 (Spivey, 2008)

Adams, F., Aizawa, K. (2017). Causal Theories of Mental Content. In E. N. Zalta (Ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2017). Metaphysics Research Lab, Stanford University.

Barsalou, L. W. (1983). Ad hoc categories. Memory Cognition, 11(3), 211–227.

Casasanto, D., Lupyan, G. (n.d.). Ad Hoc Concepts.

Chomsky, N. (1959). A review of BF Skinner』s Verbal Behavior. Language, 35(1), 26–58.

Dennett, D. C. (1971). Intentional systems. The Journal of Philosophy, 68(4), 87–106.

Fodor, J. A. (1987). Psychosemantics: The Problem of Meaning in the Philosophy of Mind. MIT Press.

McClelland, J. L., Rumelhart, D. E. (1981). An interactive activation model of context effects in letter perception: I. An account of basic findings. Psychological Review, 88(5), 375.

McClelland, J. L., Rumelhart, D. E., Group, P. R., others. (1987). Parallel distributed. MIT press Cambridge, MA:

Millikan, R. G. (1989). Biosemantics. The Journal of Philosophy, 86(6), 281–297.

Neander, K. (2012). Teleological Theories of Mental Content. In E. N. Zalta (Ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2012). Metaphysics Research Lab, Stanford University.

Reicher, G. M. (1969). Perceptual recognition as a function of meaningfulness of stimulus material. Journal of Experimental Psychology, 81(2), 275.

Rosch, E., Mervis, C. B. (1975). Family resemblances: Studies in the internal structure of categories. Cognitive Psychology, 7(4), 573–605.

Spivey, M. (2008). The Continuity of Mind. Oxford University Press, USA.

Van Gelder, T. (1998). The dynamical hypothesis in cognitive science. Behavioral and Brain Sciences, 21(5), 615–628.

感謝 @蘇里的邀請。我談一談我自己的一點點看法，拋磚引玉。

表徵是認知心理學聽眾要一個術語，英文是 representation。雖然也在其他角度的心理學中用，但是實際的意義有些許差異。我結合我自己的專業視知覺，談一談視覺表徵。

淺顯些說：表徵就是視覺系統用來表達和處理視覺信息的一種表達方式和處理方法。

說到視覺表徵，我不由得想起計算視覺的奠基人 David Marr 的書中的一句話（1982）：

「A formal system for making explicit certain entities or types of information, together with a specification of how the system does this。」

在下斗膽翻譯一下：

「表徵就是一種能把一些實體或者一些信息表達清楚的，並且闡明該系統如何執行的，形式化系統。」

在《Vision》一書提到表徵之後，Marr很認真地用例子試圖解釋清楚上述複雜的定義。雖然說上述定義我個人認為已經和清晰了，但是太過抽象，可能不適合大多數人理解。其實在日常生活中，我們無時不刻都在用表徵理解和交流，但是此概念的提純與理解就複雜了。

在視覺表徵這個概念中，加入說我看到一個蘋果，對於蘋果的表徵不是腦中的浮現的蘋果形象（這個更接近客體）。而是我們的視覺系統如何處理，傳遞看到的蘋果信息：比如顏色，形狀，深度，表面材質等如何在視覺系統中被表達和處理執行的。

Marr提出的例子很精彩。我們日常生活中都需要和數字打交道，買菜需要價格，水電費要讀表上數字，打電話也要輸入數字。最常用的數字系統就是阿拉伯數制。其實阿拉伯數制就是利用 [0，1，2，3，4，5，6，7，8，9] 這幾個阿拉伯數字來表示數字；而用阿拉伯數字來表述數，還需要配合上十進位，還有四則運算這些演算法。所以說，阿拉伯數制既有數字，也有演算法：它可以把數這個概念表達清楚，是數的一種表徵。

表徵當然不只有一個，比如數角度上有阿拉伯數制，也有羅馬數制；有二進位，八進位，十進位，十六進位。還是用數字舉例子比較好，二進位和十進位各有優劣，採取了一種進位自然會有限制。也就是說尤其特定優勢。正如Marr所言，採用一種表徵自然而然得會限制我們。

在我們的視覺處理過程中，我們也無時不刻地利用表徵。比如視覺過程，其實佔據了大腦中非常多的視覺系統。上述視覺系統各自尤其特性，各自尤其特別的處理方式方法。雖然在我們視網膜上能收集到一組視覺信息，但是每一個視覺皮層都會對信息進行特別的加工，言外之意，視覺皮層們會把收集到的信號進行轉制，成為適合此系統處理的表徵。比如同樣的動態信息，在V3皮層和MT皮層這兩個與運動有關的皮層中，會以不太一樣的方式進行表達。同一張面孔，在V1皮層的表徵和FFA區域的表徵也不同。在V1皮層，面孔圖像由於V1細胞的特性（感受野等），會被進行傅立葉變換，得到的是不同空間頻率下的一組圖像；而在FFA區域，面孔圖片會被表徵成為一組多維度的矩陣（一部分學派的觀點），每一個緯度都代表了面孔上特徵的相對位置。

視覺表徵即包含視覺系統對於視覺刺激的表達方式（比如想要處理面孔，表達為了一組矩陣）；也會決定處理的方法（還是這個例子，那麼FFA的細胞可能對面孔特徵進行稀疏編碼）。

表徵這個概念與客體概念不同；通過表徵認知心理學的工作者可以準確描述與理解視覺系統如何表達，如何處理視覺信息。

參考文獻

Marr, D. (1982). Vision: A computational investigation into the human representation and processing of visual information, henry holt and co. Inc., New York, NY, 2, 4-2.

說說我的理解吧。

表徵是一種將客觀信息進行轉換後得到的符號系統。這裡的客觀信息可以是任何內容，轉換的方式也不盡相同。舉個例子，阿拉伯數字1,2,3,4,...是對數量的表徵，羅馬數字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ...則是另外一種表徵。

表徵總是含有信息的，這點也可能是 @KotenLee 所說的表徵具有語義屬性。不過我想談談表徵的另外一點，就是表徵的結構性。

因為將客觀信息轉換為抽象符號系統往往是按照一套規則進行的，所以這決定了表徵具有一定的結構，即同一個表徵空間內的不同表徵，可以由該表徵空間的n個維度的不同取值加以確定。而這個表徵空間本身則定義了一個大的語義類別。比如我們能快速識別出熟人的面孔，那麼多不同的人臉肯定在我們心理層面有所表徵，但是這個表徵具體是怎樣的呢？可能我們心靈本身就具有這樣一個面孔表徵空間（face space），這個空間有若干維度，比如有的維度表徵兩眼之間的距離。這樣任何一個面孔都可以唯一地映射為這個表徵空間的一個向量（或點）並加以區分。不過這種表徵空間的說法還只是一個理論，也有可能不存在這樣的空間。不過從表徵信息的高效性的角度講，顯然這種結構化的表徵空間是更具有biological feasibility的。同樣，對於其他的表徵，往往也具有結構性。比如阿拉伯數字和羅馬數字，即使我們不清楚他們各自的表徵空間是什麼，當我們看到Ⅲ和Ⅳ時，我們總是覺得它們來自同一套系統，而2,3則更像是來自另外一套系統。

心理學研究表徵的意義，就是為了建立客觀實在和心靈之間的關係，這也是心理學的根本任務。但畢竟心靈是看不見摸不到的，最多只能通過內省和行為反應來間接推測。客體在心靈中得以反映，中間需要經過一步轉換，即大腦。那麼，如果我們能從看得見摸得著的大腦上了解到客體的信息表徵規則，我們就有理由相信我們的心靈也是按照這樣的方式工作的。這也是從心理學角度，我們研究認知神經科學的原因。而大腦對客體的表徵，實際上也是一個多層次的表徵過程。比如我們看到一個蘋果，這個蘋果首先在我們的視網膜得到表徵，隨後這個表徵進一步轉換為V1的表徵，一直這樣逐級向下，最後才達到我們的意識層面，在語義層面對蘋果形成一個最後的表徵。目前很火的深度學習也是類似的工作原理，人們發現，訓練好的深度學習網路，不同層表徵的信息也具有層級屬性，像大腦一樣。

另外一個很有意思也很重要的問題是，我們的心理表徵是怎麼形成的？最初人們覺得我們的心理表徵是一種先在的，隨著大腦發育展開的系統，比如蘋果最終就是在我們心靈表徵為蘋果，即圓的，紅色的，可以吃的等等。不過後來的生態學觀點挑戰了這一說法，這種觀點認為，我們怎麼表徵一個客體，取決於我們和客體是怎麼交互的。蘋果之所以是現在的蘋果，是因為我們以現在這種方式作用於蘋果。如果毛毛蟲也有大腦的話，在毛毛蟲的大腦里，對蘋果的表徵就和我們的表徵不一樣。而這種不一樣，究竟在視覺加工的哪個層次就開始體現了，還是未知之謎。

總之，表徵和計算，這是認知科學的根本問題。歡迎各位一起探討。

哈哈。
第一反應是概念、命題、表象、圖式、產生式

心理學本科生看到表徵兩個字第一反應是我這學期期末複習肯定背過但忘了

What is MENTAL REPRESENTATION? definition of MENTAL REPRESENTATION (Psychology Dictionary)
Mental representation

《異類》這本書道出了成為高手的方式是刻意練習。而刻意練習就是不斷優化並固化心理表徵。

那到底什麼是心理表徵呢？心理表徵就是對某個事物如何解讀（interpret）。

尼采說過，there are no facts, only interpretations（沒有事實，只有解讀）。

形成解讀的前提：

當人解讀外界事物（泛指一切事物）的時候，需要與自身已有的概念（或者說知識、假設）進行結合。

形成解讀的關鍵：

1，自己有什麼概念,

2，概念之間有什麼關聯（概念之間如何組織起來）,

以上兩點決定了如何與外界事物形成關聯。

再看心理表徵：

在解讀過程中，新建立或重新建立關聯的各種概念所呈現的組織結構，即為心理表徵。

打個比方：

大腦是一個盒子，盒子裝滿了各種拼塊。拼塊即為一個概念，拼塊如何組織起來即為關聯。當有新的概念放進盒子，就需要把它放在某個合適的位置，建立新的關聯。

菜鳥的盒子中的拼塊可能是不足的、錯誤的、殘缺的，拼塊隨意拼湊的，即關聯是錯誤的、混淆的。當新的拼塊進入盒子的時候，菜鳥想：「盒子里一團糟，鬼知道放哪裡，隨便放吧！」

高手的盒子中的拼塊更多是充足的、正確的、必要的，拼塊有組織地結合在一起，即關聯是正確的、必要的、清晰的。高手想：「這個拼塊應該放在這個版塊」，「這個版塊需要重組成新的結構，才能安放新拼塊」，「平面的版塊已經不夠了，應該構建為立體的」。

總結一下：

心理表徵就是對外界事物如何解讀/ 認知 / 理解

以上，純屬瞎扯。