“原型假设”认为，存储在人脑记忆库中的东西不是模板（即不是某个刺激物的拷贝）而是原型。所谓“原型”，就是表示某类客体的基本成分的一种抽象形式，它表现出一类客体所具有的关键性特征，但并不表示任何特殊的客体。因此，人在识别模式时尽管同一类客体的各个成员之间会有大小、形态、方位等方面的差异，但类属原型与它们都能获得良好匹配，得到识别。例如，人有肤色、高矮、年龄、体态等方面的差异，但作为人类关键性特征的抽象形式——原型则是相同的。所以，人类的客体原型代表了所有人的集中趋势，依靠这一原型就能有效地识别所有属于人类的各个个体。
由于“原型假设”强调，客体的感觉形象与原型进行比较时，只需要得到一种近似的匹配，而无需进行确切的模板式的匹配，就能确认客体刺激属于该原型的一个成员，因此“原型假设”能很好地解释认识主体为何能识别过去经验过的客体的各种变式。不仅如此，“原型假设”还能在一定程度上解释认识主体为何能对自己从未见过的客体也能获得近似的识别。就此而论，“原型假设”显然是对“模板假设”的一种修正与发展。不过，“原型假设”仍以“形-形”匹配为前提，因而人的识别系统需要存储和处理的东西仍相当之多。为了克服这一不足，又出现了“特征假设”。
（3）特征假设
该假设认为，人脑记忆库中存储的不是“模型”也不是“原型”，而是一张张表格，表上登记着客体所具有的特征的名称，这种表称为“特征表”。当认识主体反映某一模式（客体）时，人的信息加工系统首先将模式分解成一些基本成分或特征，即找出模式（客体）所有的特征。例如，英文字母“A”包含有一条水平线、二条斜线和三个锐角。然后，把模式具有的特征与人脑记忆库中存储的各种特征表进行比较，一旦记忆库中的某张特征表与模式具有的特征能获得最佳匹配，该模式就被识别。
为了形象地表述模式识别的“特征假设”，认知心理学家塞尔弗里奇（O.G.Selfridge）提出了“鬼域模型”（pandemonium made），该模型显示，客体的识别要经过不同层面的小鬼（demon）的共同协作。映象鬼位于识别系统的最外层，它专门接受客体映象（如R），并将映象（R）传递给大脑皮层上的众多特征鬼。在众多特征鬼的识别下，客体映象（R）得到分析，于是（R）便被分解成一条垂线、二条水平线、一条斜线、三个直角和一条不连续曲线。此时，位于第三层面上的每一“认知鬼”已专注于来自特征鬼的信号。如果“R认知鬼”发现众多特征鬼的分析结果是属于自己的特征时，它就大声地叫喊，而其他“认知鬼”则发现“特征鬼”提供的分析结果与自己特征不相符合或略微相符时，就叫得很轻或不作声。最后，“决策鬼”根据叫得最响的“R认知鬼”的反应，将模式识别为R。
“特征假设”与其他模式识别假设相比更具合理性。首先，人经验过的客体不计其数，而在识别客体时如依据形-形匹配原则，人脑需存储与处理的东西是大量的。然而如依据特征匹配原则，只要将客体模式与人脑中的“特征表”相比较，一旦获得最佳匹配便能得到识别。由于相同的特征常出现在许多模式之中，因而一张“特征表”往往可与特征相近的不同模式相匹配，这样就大大减少了人脑识别系统需要存储和处理的东西，所以“特征假设”相对于其他“假设”更具合理性。
其次，“特征假设”对人脑识别系统的解释已获得一定数量的实验证据。例如，休贝尔和威塞尔（Hubel＆Wiesel，1963）在大脑视觉皮层中发现，一些神经细胞只对客体的水平特征作出反应，而另一些神经细胞只对客体的竖立特征作出反应。他们还发现，人脑中有些细胞对视觉刺激的边缘敏感，有些对线条敏感，还有些则对直角敏感。这类发现在一定程度上支持了“特征假设”。因此某些认知心理学家把这些具特殊识别功能的大脑细胞看作是模式识别时进行精细特征分析的生理基础。又例如，麦克沃思和亚巴斯（Mackwarth＆Yorbus，1967）发现，人在识别客体模式时，眼睛注视的是客体的主要特征。某特征所负载的信息越多，眼睛注视所停留的时间就越长。而眼睛注视的焦点往往倾向于集中在对主体的目的来说是最为主要的客体特征上。这似乎也说明，主体对客体模式的识别与加工重在其特征，从而支持了“特征假设”。
诚然，“特征假设”并非十全十美，它在解释“模式识别”中也有不尽如人意之处，如两个特征较相似的模式怎样给予正确识别，似乎难以说明。由此推论，更为合理的“假设”必将在不远的将来替代“特征假设”。可见，人类对自身认识活动中的“模式识别”问题的探索史，实质上是“假设”间的更替史。每一种“假设”都试图更接近真理，但随之却被摒弃而让位于能够解释更多事实的新“假设”。每一种“假设”既是前继研究的归结，又是后继研究的起点与动力。人类对“模式识别”的认识正是在以往“假设”的更替中一步步向前发展的。
三、认识系统中的两种加工形式
人的认识发源于直接经验，即先有被反映者，后有反映；先有感性认识，后有理性认识。但在现实的认识活动中，人对客体的认识（或识别）并非是一种从物、感觉到观念、思想的单向的信息加工过程，而是在主体的知识经验指导下的一种双向交叉性的加工过程。为此，美国著名认知心理学家格拉斯（A.L.Glass）将主体对客体信息的知觉加工分为两种形式，即“数据驱动加工”（data-driven processing）和“概念驱动加工”（conceptually driven processing）。当外界的客体刺激进入人的感官后，主体就会将它进行一系列阶段性的加工，这种加工过程是受外界客体刺激信息所驱动的，并且每一加工阶段的输出信息都作为下一加工阶段的输入信号，驱动着下一阶段加工的进行，这种加工形式即为“数据驱动加工”，也称为“自下而上的加工”。以上所说的特征分析就属于自下而上的加工。例如，一几何图形呈现在主体面前，通过感官传入人脑。人脑依据从外部世界得到的直线、曲线、边界线、角度等方面的信息而识别图形。这种从客体刺激开始，经过逐级加工，最后为人脑识别的路径，即为“自下而上”。而“概念驱动加工”则是指主体调用已有的知识、经验作用于客体刺激，以确定其意义的加工形式。这种加工从自身具有的知识及其产生的期望开始，关注所期望的特殊信息的输入与个别事件的细节，指导对信息的分析。“概念驱动加工”也称为“自上而下的加工”。一般认为，人在识别客体时主体的概念性知识越丰富，所需要的数据信息就较少；反之，如概念性知识较为贫乏，则需要更多的数据信息。
由于人的认识系统中，“自下而上”与“自上而下”这两种加工过程是相互交织在一起的，为此有人提出了所谓“交互的识别模型”（interactive model of recognition）。该模型更为具体地描述了两种加工过程如何相互联系、相互渗透，对主体认识活动施加影响。
“交互的识别模型”把主体对客体模式的识别描述为是来自现实世界的信息和预期的假设之间相互作用的过程。毫无疑问，识别是从感觉输入开始，但主体已有的知识经验却能推导出影响识别过程的种种假设。例如，由模式所处背景的知识，能推导出模式可能属于什么范围的假设；由客体典型特征的刺激所激活的有关知识，能推导出客体可能是什么的假设；由正在加工的概念的知识，能推导出正在呈现的概念的意义的假设。总之，识别系统所形成的种种假设不仅能影响模式识别的比较和决策过程，而且能指导分析阶段的特征抽取，甚至能控制一个待识别的客体模式进入感觉存储器之前的最初信息等。所以，认识主体对外界客体的认识（或识别）是数据驱动加工（自下而上）和概念驱动加工（自上而下）相互结合的过程。
综上所述，认知心理学关于客体刺激信息在认识系统中传递、加工的研究，对人类了解自身的认识规律具有特殊意义。首先，哲学认识论以阐明主体与客体的宏观关系为己任，只探索认识的一般规律，不涉及认识的具体规律，也无法深入认识主体内部阐明客体刺激信息转化为主体意识的微观过程。而现代认知心理学借助于实验手段，对客体刺激信息在主体内部的传递、加工作了微观水平的探索。尽管这种探索仅属起步阶段，许多研究成果只是依据经验材料经理论思维所作的推论，但终究为人类了解微观水平的认识规律提供了一条途径，也为现代认识论开辟了一个极为宽泛的研究领域，这无疑是认识规律探索史上的一大突破。其次，信息传递、加工研究所取得的成果有助于我们弄清认识活动中主客体相互作用的复杂情境和具体细节。从而深刻地认识到从客体到观念并非是一种镜式反映，而要经历一系列中介性阶段。其中每一加工阶段都要受到种种主观因素的影响，因此“反映”是能动的，人是外部客观信息的主动索取与加工者。第三，现代认知心理学对主体与客体进行信息交换的具体细节的描述已在一定程度上填补了传统认识论对认识过程的原则性描述，以严密的实证分析取代了笼统的思辨与猜测，对认识（或识别）过程的产生与发展有了更为科学的把握。
§§§第三节人脑中知识的表征与检索
主体经认识活动能获得有关外部世界的知识，与此同时，人脑中已经内化的知识又能融入意识之中，控制与指导主体的再认识（或识别）。所以，知识既是认识活动的产物又是认识活动的先导。那么，知识究竟以什么形式储存在人脑中，这就是知识的表征方式问题。另外，人在认识中又是以怎样方式从头脑中搜取当前活动所需要的相应知识，这是通过表征提取和利用知识的问题。目前，由于人类还不能对人脑中的知识表征及提取、加工进行直接观察，因此只能利用经验事实作出某些推论。在这方面，现代认知心理学已作了大量探索。现在认为，人有两类知识表征系统，即存储形象信息的表象系统和存储言语信息的语义系统。相对而言，语义系统是现代认知心理学研究的重点。迄今为止，对人脑中语义表征的主要形式提出了以下几种理论模型。
一、概念表征
有人认为，人的知识是以有组织的概念形式储存在人脑中，根据概念储存方式不同，人们分别提出了“层次网络模型”、“标符搜索模型”、“扩散激活模型”和“特征比较模型”等。
（1）层次网络模型
该模型由柯林斯（A.M.Collins）和奎利恩（M.R.Quellion）提出。他们认为，人脑中的知识可以表征为一个按层次组织起来的相互联结的概念网络。圆圈称为“节点”，代表概念。节点之间带有箭头的连线表示概念之间的关系。节点辐射的箭头指示该概念具有的特征。自上而下分别为上位概念、中位概念与下位概念。上位概念具有中、下位概念所具有的某些共同特征，下一位概念逐一从属于上一位概念。
认识活动中，当我们要认识或识别客体事物，或判断有关实际问题，须利用自己已掌握的知识时，就要从概念网络中搜索有关知识。例如，要确认“画眉是鸟”这一特定命题，人的意识便从主项名词（画眉）节点和宾项名词（鸟）节点进入概念网络，并寻找把两个节点联结起来的通道，核对通道上的标记是否与命题所断言的关系相一致，由此验证或确认命题是否正确。
柯林斯和奎利恩对知识的表征和提取的描述，尽管十分简单、粗糙，但“层次网络模型”作为人类知识表征的第一种假设，为揭示认识活动中主观经验因素的产生机制作了初步尝试，也为此类研究提供了有价值的启示。
（2）标符搜索模型
该模型由格拉斯（A.L.Glass）和霍利约克（K.J.Holyaak）提出。他们也认为，知识在人脑中是一张由概念构成的网络，网络中的每一概念都由“标符”（即标记或符号）来表征。鸟和麻雀是由标符“鸟类”和“麻雀”来表征。各个标符之间相互连接。每一标符可以支配或蕴含一集其他的标符。例如，“麻雀”蕴含着“鸟类”，而“鸟类”蕴含着“动物”。该模型中，某些非邻接的标符之间也可以有直接通道，如标符“鸡”和“动物”之间就有一条注有d的捷径，使两者进行跨越式的联结。至于哪些标符之间能形成捷径这是由某些标符在日常生活中同时出现的频率所决定的。此外，在同一标符处也会汇合两条带有同一记号的通道，如“鸡”和“麻雀”同在“鸟类处汇合”，并带有相同的记号。这说明，某个体不可能既是鸡又是麻雀。
“标符搜索模型”对认知机制的解释与“层次网络模型”既有类似之处，也有不同之点。当主体感知某一语句（如“所有鸟都是动物”）时，为确认其正确与否，主体意识就要进入概念网络进行搜索，即访问主词与宾词这两个名词的定义性标符以及它们蕴含的或蕴含它们的一切标符。当找到一条可接受的把两个名词的标符连起来的通道时，搜索便终止。意味主体意识利用网络知识，对刺激语句进行了检验，进而作出了判断，对语句作出了反应。
“标符搜索模型”虽然是对人脑中知识表征与知识提取的一种假设，但该模型确能对主体的某些特征（如人脑的联想功能、对不同语句作出反应的时间性差异，以及对假命题的判断等）功能作出具有一定合理性的解说。
（3）扩散激活模型
该模型由柯林斯和洛夫特斯（E.R.Loftus）对层次网络模型作修改而提出。该模型认为，人脑知识库中的概念是以分群的形式彼此联结的。概念节点的连线越短，表明两概念之间的联系越紧密。概念之间的联系程度依据概念之间的语义联系及日常生活经验来确定。概念的连线还有强弱之分，强的联结犹如宽阔的通道，穿越时所需的时间较短；反之，穿越该连线所需的时间较长。相互接近的众多概念形成概念群，大量概念群的组合便形成人脑中复杂的概念网络。