众所周知，计算机为信息加工心理学提供了最便利的隐喻——将人脑比作电脑，人脑像电脑一样可以通过把仅有的几种操作作用于符号，加工的信息仍以符号形式贮存，加工的结构和过程可以直观地表示成流程图（flowchart）或称为“箭框模型”（boxes-and-arrows models）。人脑是一个信息加工系统，它可以对表征信息的物理符号进行输入、编码、贮存、提取、复制和传递，而这一过程的完成是系列性的，不同的加工任务和加工阶段由不同的认知结构来完成，这些相对独立的认知结构既前后连接，又具有等级差异，是类似于人工智能机的人脑内部的“机器”。
信息加工系统，也称为“符号操作系统”（Symbol Operation System），主要由四部分组成，即感受器、效应器、处理器、记忆装置，其中感受器是接受信息的装置，也就是感觉系统；加工器是整个信息加工系统的控制部分，它决定着信息加工的目标、计划及计划的执行，包括图中的控制加工器和工作记忆；记忆装置，主要是指永久性记忆，是信息加工系统的一个重要组成部分，其中存放大量的、由各种符号按照一定关系联结组成的符号结构，即信息；效应器是信息加工系统对信息作出反应的部分，这是整个系统的最后结构，控制着信息的输出。这里最核心的是处理器，它又包括三个功能部分：“
（1）一组基本信息过程，如制作和删除符号，制作新的符号结构和复制、改变已有的结构，以符号或符号结构来标志外部刺激，对符号结构进行辨别、比较，并依据符号结构确定反应等；
（2）短时记忆，保持基本信息过程输入和输出的符号结构；
（3）解说器，将基本信息过程和短时记忆加以整合，决定基本信息过程的序列。对基本信息过程的序列的说明和规定即构成程序，它是信息加工系统的行为机制。”信息加工心理学就是研究信息在信息加工系统中的传递、转换、贮存和作用机制，以揭开头脑“黑箱”内的活动。
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