附錄一：條件化歷程與認知心理學的轉折
另請參閱本書「開始當大學生」章「型塑心智問題研究的互動觀點」一節，以及「心理學的漫遊與踐行」章節
1. 條件化歷程研究仍然盛行時
1950與1960年代仍是條件化歷程研究的天下。
先說操作式/工具性條件化(操作式係指要做出行動，工具性係指做出行動是為了要獲得獎賞或為了逃避懲罰)，這是整個行為主義的基礎。將動物放進史金納箱(Skinner box)，壓下箱內按把就會掉出顆粒狀食物，此時施予各種不同強化程序(schedules of reinforcement)，如固定時距(FI)、固定比率(FR)、變動時距(VI)、 變動比率(VR)，或施予部分強化(partial reinforcement)等類，發現動物會依這些不同程序做出不同強度壓把反應。亦即對本來是自主操作的行為（voluntary behavior，如壓把），經給予不同實驗程序與條件後，會發生調控行為的後果，就像有機體(自主)行為「被強化程序所調控」一樣(一種行為控制)。
再說正統條件化(一種古典或正統條件化歷程，因其安排的程序與實驗條件，會對有機體行為產生制約效果，所以又譯為古典制約)。最出名的是歷史悠久之巴夫洛夫式條件化(Pavlovian conditioning)與眼瞼條件化(eyelid conditioning)。前者指狗在進食時(UCS，食物是無條件刺激)，(不由自主)會分泌唾液(UCR，無條件反應)，來幫助消化，進食之前搖鈴(CS，條件刺激)，經過多次配對(CS+UCS)之後，若再出現搖鈴(或只出現搖鈴；CS)，則在端出食物之前(或最後沒給食物)，狗會「不由自主」(involuntary)，流出類似進食時候的口水(CR，條件反應)，這就是出名的巴夫洛夫式條件化歷程。至於眼瞼條件化則是，向眼瞼吹氣(UCS)時，眼睛(不由自主)自動很快閉起來(UCR)，若安排在吹氣之前先出現一個純音(CS)，如此多次配對(CS+UCS)後給予CS，會不由自主出現類似被吹氣而閉眼的反應(CR)。
劉英茂教授發現正統條件化與工具性學習之間，有共通性存在，他首先將CS+UCS這種類似古典制約的刺激組合，修改為一般中性刺激，亦即光純音，要求受試者在聽到聲音時就馬上按鍵做反應，這是一種可以自主操作的動作(就像工具性學習中的壓把反應)。經過重複CS+UCS(光+純音)與按鍵反應做配對學習後，進入測試階段，此時若出現整個聲光刺激序列中的光及一部分聲音，則依其與CS+UCS的知覺相似性(想像成是「一朝被蛇咬，十年怕草繩」的類化過程，不同長度之光及聲音知覺片段，相對於原來完整CS+UCS，有不同相似性，因此產生不同程度效果)，可誘發出不同速度按鍵反應，當僅只出現CS也按下鍵時，就表示自主行動被制約了。亦即工具性或操作性自主行動透過重複訓練，產生出古典制約效應，由自主行動轉成不由自主反應。
劉先生依據該一想法，於1964年指出工具性學習中可以有正統(或古典)條件化(或制約)歷程存在，稱之為條件化歷程雙成份理論。接著於1968年提出實驗數據說明，工具性或操作性自主行動(按鍵行為)能透過重複訓練，產生古典制約，「自主」行動可被調控，轉成「不由自主」。
這樣一套有理論有實驗的大學說，在當年條件化與學習仍席捲全球心理學界時，劉先生1964年理論部分的研究，很快被納入Gregory Kimble於1967年出版經典著作「條件化與學習之基礎」(Foundations of Conditioning and Learning)之中，並與1956年D. O. Hebb論文並列討論。劉先生1968年提出相關實驗驗證，指出自主行動經由重複學習，可被制約，轉而變為難以自主掌控的行動。這幾篇重要論文，可說是他告別條件化研究之關門著作**。
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** Liu, I. -M. (1964). A theory of classical conditioning. Psychological Review, 71(5), 408–411.
Liu, I. -M. (1968). Effects of repetition of voluntary response:From voluntary to involuntary. Journal of Experimental Psychology, 76, 398–406.
Liu, I. -M. (1968). Conditioning as generalization procedure. Journal of Experimental Psychology, 78, 160–165.
Hebb, D. O. (1956). The distinction between "classical" and "instrumental." Canadian Journal of Psychology / Revue canadienne de psychologie, 10(3), 165–166.
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2. 認知心理學現身
1960年代中期，認知心理學的進展在國際上已經成形，奈瑟(Ulric Neisser)於1967年出版經典專書「認知心理學」(Cognitive Psychology)，替這股浪潮定了一個新名，並界定什麼是認知心理學研究範圍，而且特別強調主動性（active）及組織性（organizational）這兩種概念，奈瑟書中大量引進與此相容之格式塔心理學主張，來當為認知心理學的起身砲。
20世紀初開始盛行格式塔心理學(Gestalt Psychology，或稱完形心理學)，意指透過主動知覺組織原理，如接近律、相似律、連續律、閉合律等項機制，可組合建構出良好圖形，將本來隨意分佈之點線或未完成圖形，加以重組。另外如藉由對霓虹燈之類假象運動的觀察，發現了「部分知覺的總和不等於總體的知覺」原則，可用來詮釋知覺辨識中部分與總體之間的動態關係。這些都是格式塔心理學所強調具有主動性及組織性之行為運作機制，最後會對外界事物建構出一種動態總體經驗。奈瑟認為具有這類主動性及組織性的觀點，才是心智運作最重要特徵，因此拿來當為認知心理學開步走背後最大之支撐力量。
當初奈瑟寫認知心理學，剛開始未將情緒及AI之類研究寫進來，大概係因為研究成果仍未充分，且尚不符主動性及組織性要求之故。
奈瑟早期將詹姆士˙吉普生(James J. Gibson)的生態視覺與直接知覺(direct perception)，也排除在認知心理學新界定範圍之外，因為生態視覺強烈主張知覺訊息的不變關鍵元素已經存在外界，你只須把它們撿拾起來(pick up)即可，該一主張聽起來有點行為主義味道。生態知覺並不排除知覺者是主動去撿拾這些不變特徵，惟基本上不假設有內在表徵(internal representation)，而且未假設須做心智上的符號運算，所以與認知心理學所常引用之格式塔心理學相比，明顯缺乏心智運作上主動填補及主觀組織的完形原則，反而比較類似行為主義將心智運作視為一個大黑箱，不去管它內部處理方式，這些看起來都難以滿足認知心理學所強調之主動性及組織原理。
奈瑟雖然未將生態視覺理論放入認知心理學經典專書。但後來他進一步了解到吉普生主動觸覺(active touch)實驗後，大為驚艶，因為吉普生清楚說明了在物體辨識時，主動觸覺大大優於被動觸覺之故也。吉普生就像一人兼被動與主動，依問題需要而轉，但被動主動各自處理，並無互動，這是另一種學術類型。
後來奈瑟在其1976年Cognition and Reality書中，轉向成為生態知覺代言人，認為認知心理學太強調訊息處理走向是不足不對的，應將每天生活中經常會運用到的直接知覺，納入討論，否則認知心理學在缺乏生態效度(ecological validity)下，是沒有希望的。1980年代前後計算視覺也將生態知覺(尤其是光流場optical flow的理論)納為重要研究對象。
3. 條件化歷程與認知心理學此消彼長
條件化歷程在時代潮流沖刷下逐漸淡退，主因之一是與開始流行的認知心理學主體觀念相衝突，亦即主動性及組織性兩大概念。不管正統條件化或操作性條件化都不認為主動性為有機體特質，尤其是巴夫洛夫式的古典制約，與史金納式的行為主義。
這些觀點與認知心理學的基本態度相差太遠，雙方沒有交集，對抗之下此消彼長，認知心理學最後贏了。
4. 撰寫學位論文
我剛好就在這段此消彼長期間，撰寫碩士及博士學位論文。
碩士學位論文(1972)係觀察原本自主行動，如何被重複呈現的刺激連結所制約，轉而在被動狀態下，作出不由自主或類似反射式行動，亦即在自主行動操作歷程中，設計出被古典制約的成分。其基本原理參見附錄一之1。
繼之提出博士學位論文時(1976)，研究主題已轉為探討條件式概念辨認過程中，如何能主動快速蒐集到有用資料，來辨認出該實驗作業，是否係依據某一特定邏輯概念而設計出來的。假設實驗作業是依照條件式概念來設計(按照if-then原則來制定真值表，如「若紅色則三角形」是一個條件式概念，當出現紅色時一定要伴隨三角形，若出現藍色則什麼圖形皆可)，受試者開始透過嘗試錯誤，發現選紅色三角形是對的、紅色圓形錯、藍色三角形與藍色圓形都對，受試者利用這些回饋資料加以歸納後，慢慢發現到有一種規律性在，接著就可在跨不同實驗情境及刺激組合中，應用這些已經學習到的規則，而得出正確辨認結果。
5. 發展認知與知覺互動觀點
我必須面對前後學位論文兩個互相矛盾的概念，亦即一位研究者何以能夠出入被動性及主動性，或低階與高階訊息處理之間，而不產生困擾？本書中很多地方討論到這個問題，在此僅作簡略敘述。
有人依喜好選擇了低階被動或高階主動觀點，並在此特定觀點上選取研究題目，亦即以觀點為主做選擇(包括實驗資料之闡釋)；有人既用低階觀點，研究低階被動現象，也用高階觀點，研究具有主動性及組織性的現象；有些人採取以問題為中心的互動觀點，研究由上往下歷程能否影響由下往上歷程，不先設定立場；有人終其一生觀點一致，不隨流行改變；有人則是風吹草偃，與時俱進。
由此可見，心理學實驗仍然有立場問題，若想做好計算視覺研究，一定優先考量由下往上低階歷程，對錯覺機制的研究亦同，最好先朝此方向，看看實驗數據能被解釋掉多少再說。但對想了解由上往下高階視覺與知覺組織的研究者，方向就剛好相反。就目前狀況觀之，若實驗對象以計算及神經生理運作為主(如不須利用單眼線索的雙眼立體視覺，從隨機點立體圖之雙眼配對中看出形狀及圖形結構；不包括單眼線索居多的日常深度知覺)，則由下往上或低階為先看法，應占優勢。
但在一般富含單眼線索場景或物體知覺實驗中，認知與知覺處理由下往上一陣子之後，由上往下力量可能開始介入，亦即開始互動，這是認知科學老問題。其中一個想法認為人在看到外界事物時，會先啟動由下往上歷程，先找到若干知覺資訊及物體特徵後，再跳接到由上往下的假設檢定(如該一物體是什麼？)，知覺假設出來後再去找資料驗證，反覆形成一個動態的貝氏(Bayesian)檢定過程，一直到確定物體是什麼為止。另外一種想法為兩個歷程同時啟動，到一定程度後才開始互動，乃係序列或平行運作(serial vs. parallel processing)該一經典問題之變形。
我比較偏向這類知覺互動觀點(亦即考量高階及低階變項之間的交互作用)，所以剛開始研究具有主觀及認知成分的錯覺輪廓(illusory contour, IC)時，先採低階觀點，再看是否有高階因素介入。基於同樣考量，我與研究生們將此邏輯，應用到盲點、假象運動、錯覺顏色等項運作機制探討上。該類驗證方式及發現，另放在附錄二之1中，請參看。