认知心理学-第五章-短时记忆

第五章记忆结构胡文涛短时记忆在两种记忆说或多存贮说中占据重要地位，被看做通往长时记忆的一个中间环节或过渡阶段。短时记忆的研究对于揭开记忆的秘密是非常必要的。短时记忆记忆容量信息编码信息提取遗忘组块容量有限分组感觉代码语义代码搜索模型直通模型系列加工平行加工遗忘进程痕迹消退干扰知识结构5.1短时记忆容量短时记忆容量容量有限容量有限的性质组块分组知识经验与组块贮存空间有限复述回路说5.1短时记忆容量1、组块Miller(1956)从信息加工的角度出发，提出了组块的概念。所谓的组块是将若干较小单位（如字母）联合而成熟悉的、较大的单位（如字词）的信息加工。短时记忆容量以组块记，为组块。2、知识经验与组块人利用贮存于长时记忆的知识对进入短时记忆的信息加以组织，使之构成人熟悉的有意义的较大的单位。这样可以在容量内增加信息。3、分组分组是把时间空间上接近的一些项目分成一组，各成分之间并不存在意义联系，也不形成一个熟悉的单位，但分组确实有利于短时记忆。27一、有限容量5.1短时记忆容量相关实验1.Miller的二进制数字编码记忆：对不同的二进制数进行不同的分组编码，发现记忆效果变好，提高了记忆的容量2.Smith的实验类似，用二进制和八进制数字做材料让被试记忆：运用组块方式后记忆容量增大，但发现组块比率高的没有充分显示优越性。与学习程度不足有关。实验说明不同组块包含的信息数量不同，组块的方式依赖于人的知识经验。5.1短时记忆容量3.Chase和Simon的实验被试：象棋大师、一级棋手、新手各一人要求：被试根据记忆恢复刚才看过的真实棋局；对照组为根据记忆恢复随意摆放的一些棋子结果：象棋大师在实验组中表现最好，正确复位率最高，一级棋手次之，新手最差。在对照组三者无明显差异。创新：根据摆放棋子的时间间隔计算组块，发现棋艺越高组块越多，每个组块包含的信息也越多。该实验很好地说明了只知识经验对组块的影响。5.1短时记忆容量4.Miller和Selfridge语义和句法信息对组块的影响实验材料：特殊的英语句子，与正常英语句子有不同接近度句子越接近正常的语法结构，字词回忆的成绩越好。这说明人可利用长时记忆中贮存的语义知识和句法规则来组块，从而促进短时记忆。5.1短时记忆容量二、容量有限的性质1.从贮存上来解释短时记忆的有限容量，将它看做有限的贮存空间，且贮存空间分为几个槽道，信息就贮存在这里。特点：•一个槽道只能贮存一个组块•如果组块数超过槽道数，超过部分不能被短时记忆容纳，或者新进入的信息挤掉原有的信息5.1短时记忆容量2.复述回路说•Baddeley等人认为，短时记忆的痕迹一般只能维持2秒左右，在此期间如果不加以再现或复述，则将消退；短时记忆容量实际反映着人在2秒内能够加以复述的项目数量。•短时记忆容量没有一个固定的数值，取决于一个项目复述所需的时间长短。•短时记忆是一个加工器，它有一个复述回路专司复述。这一学说也被称作复述回路说。5.1短时记忆容量3.Klatzky(1975)木匠工作台原理•木匠工作台既要放原料又要工作，二者必然存在一个权衡关系，短时记忆也是如此，它既要贮存，又要加工，实际上是一个工作记忆。5.2短时记忆信息编码信息编码感觉代码语义代码听觉代码感觉代码与感觉信息区别视觉代码5.2短时记忆信息编码声音代码编码是对信息进行转换，使之获得适合于记忆系统形式的加工过程。而经过编码所产生的具体的信息形式则称作代码。短时记忆中听觉代码显得十分突出。Conrad(1963,1964)对人的回忆错误所作的分析为听觉代码在短时记忆中的突出作用提供了有力证据：实验分两个阶段：第一阶段为视觉呈现，第二阶段为白噪音背景上的听觉刺激。刺激材料一样，呈现完毕后要求被试立即进行顺序回忆。统计出被试的回忆错误。结果发现：不论哪个阶段，发生混淆的主要表现为声音混淆。说明存在将视觉信息转换为声音信息的过程，以声音形式在短时记忆中存贮。短时记忆主要信息代码为声音代码。5.2短时记忆信息编码5.2短时记忆信息编码5.2短时记忆信息编码Conrad(1971)的研究还表明，当记忆材料不是字母或字词而是图画时，听觉代码还是存在。此外他还研究了先天性失聪学生的混淆情况，推想出某些耳聋人在短时记忆中将视觉代码符号转换成在功能是与语音代码相似的一种代码。前述某些声音混淆现象也可能是言语运动或发音的混淆所造成的。可能有语言动作代码或口语代码。在这种情况下，鉴于字母、字词的听觉代码和口语代码都是不同形式的言语代码，因此也常将听觉的（Auditory）、口语的（Verbal）、言语的（Linguistic）代码联合起来，称之为AVL单元。5.2短时记忆信息编码视觉代码自20世纪60年代以来，一般认为人的短时记忆信息如字母等是以听觉形式表征的，即有听觉编码。但是Posner等（1969,1970）却表示，这种信息可以有视觉编码。实验如下：给被试并排呈现两个字母，这两个字母可以并排给被试看，或者插进短暂的时间间隔，让被试指出这两个字母是否相同并按键来反应，记下反应时。所用字母对有两种，一种是完全一样的如（AA），另一种是有大小写区分如（Aa），但都认为是一样的字母。5.2短时记忆信息编码从图中可以看到，在两个字母同时呈现时，AA对的反应时小于Aa对；随着两个字母的时间间隔增加，AA对的反应时急剧增加，但Aa对的反应时则没有发生大的变化。根据这些推测，AA对的反应时之所以小是由于该字母按其视觉特征来比较，不像Aa必须按照读音来比较，这意味着AA对的匹配是在视觉编码的基础上进行的。5.2短时记忆信息编码语义代码除了听觉代码和视觉代码这些感觉代码以外，短时记忆还有语义代码。语义代码是一种与意义有关的抽象代码，不带有任何一种感觉道的特性。Wickens(1970,1972)就此进行过一系列实验。他主要采用所谓的前摄抑制设计。前摄抑制是先前学习对后继学习和再现的干扰，先后学习的材料相似时的干扰作用较大。5.2短时记忆信息编码5.2短时记忆信息编码•结果表明：•短时记忆可表征范畴意义，存在某种语义代码，因而其贮存也受到前后材料的意义联系的影响，否则就不会在应用同一范畴刺激(字母)时，出现强烈的前摄抑制，也不会在应用另一范畴刺激(数字)时，出现“自前摄抑制释放”。•Wickens应用各种不同的范畴，如字词／数字、字词／字词、男性／女性等，都获得类似的结果。5.2短时记忆信息编码但也有人对上述实验提出不同看法，认为自前摄抑制释放和语义混淆也许涉及长时记忆贮存的信息和加工。现在还没有充分的理由来消除这些异议，也不足以否定短时记忆的语义代码。语义编码是长时记忆的特点，长时记忆的语义信息对短时记忆发生影响。组块在本质上就是短时记忆的意义组织或再编码。这是长时记忆影响短时记忆的一个很好的例子。但不能因此否认短时记忆的组块或语义加工。5.3短时记忆信息提取信息提取Sternberg实验直通模型双重模型系列扫描从头至尾的系列扫描5.3短时记忆信息提取Sternberg对短时记忆信息提取的研究SaulSternberg是最早开展短时记忆信息提取研究的，他不仅开创了新的研究领域，还发展了一个新的反应时实验方法即相加因素法。他的实验材料为1-6个数字，作为一个记忆集，材料识记后需要被试判断给出的数字是否为刚才识记的。数字容量在短时记忆容量内，错误很少，反应时为指标。有两个假设：如果测试项目于记忆集中的全部项目同时进行比较，那么被试的反应时不会随识记项目数量或记忆集的大小而发生变化，将此称为平行扫描；如果测试项目与记忆集中项目一个一个相继进行比较，那么反应时随识记项目增多或记忆集增大而增加，将此称为系列扫描。5.3短时记忆信息提取5.3短时记忆信息提取5.3短时记忆信息提取实际结果支持系列扫描，因此Sternberg认为短时记忆信息提取是逐个进行的，所以提取过程可以分为相继的阶段，被试反应时是各阶段所有时间的总和。他将短时记忆分为四个阶段：1、测试项目编码（ems）2、项目比较(cNms)3、决策4、反应组织(dms)公式表示为：关于系列扫描还有一个重要问题，是从头至尾的扫描还是自我停止的扫描？从头至尾的扫描由于需将识记项目于记忆集中的全部项目依次进行比较，“是”与“否”的反应时接近。自我停止的扫描中，“否”反应时要大于“是”反应时，且“是”反应时的斜率是“否”反应时是一半。)(decNRT5.3短时记忆信息提取从图中对比可以很明显的看出信息的提取是从头至尾系列全扫描。5.3短时记忆信息提取•SaulSternberg的方法就是认知心理学中的相加因素法，该理论引起了很大的反响，但也受到质疑：•1.实验中最多只应用6个数字作为识记项目，与短时记忆容量有出入。•2.该理论认为短时记忆的提取是从头到尾的系列扫描，但无法正确解释系列位置效应（即首因效应和近因效应）。•3.从加工容量有限的观点也可以解释实验结果5.3短时记忆信息提取直通模型直通模型（DirectAccessModel）认为，短时记忆中信息的提取并不是通过扫描的方式进行的，大脑可以直接通往所要提取的项目在短时记忆中的位置，进行直接提取。该模型认为，短时记忆中的每一个项目都有一定的熟悉值或痕迹强度，可以据此作出某种判定。在大脑内部有一个判断标准，当熟悉值高于这一标准，则作出“是”反应，低于这一标准则作出“否”反应。熟悉值与标准的偏离程度越高，作出是或否反应的速度也越快。5.3短时记忆信息提取双重模型•由于搜索模型和直通模型都有其合理的一面，同时又都有不足，因此有人企图将两者结合起来。•Atkinson和Juola(1973)提出的短时记忆信息提取双重模型就是一个尝试。他们设想，输入的每个字词可按其知觉维量来编码，称为知觉代码；字词还有意义，即有概念代码。•知觉代码和概念代码共同构成一个概念结。每个概念结有不同的激活水平（activitylevel)或熟悉值（famillarityvalue)。5.3短时记忆信息提取5.3短时记忆信息提取短时记忆的研究还发现，信息的加工速率与材料性质或信息类型有一定关系，即加工速率随着记忆容量的增大而提高，容量愈大的材料，扫描也愈快。不同类别材料的加工速率与记忆容量已有的实验结果表明，短时记忆信息提取的加工速率与材料性质或信息类型有一定关系。加工速率与记忆容量5.4短时记忆中的遗忘遗忘遗忘进程痕迹消退与干扰5.4短时记忆中的遗忘遗忘进程在没有复述的情况下，短时记忆可以保持信息约15~30s，甚至更短。如果得到复述，信息在短时记忆中可保持较长时间。因此，设法阻止复述，就可以发现短时记忆中信息的遗忘情况。Peterson和Peterson(1959)关于短时记忆遗忘的实验：每次给被试3个辅音字母，为了阻止复述，呈现字母后呈现3个数字要求被试做减法实验。被试延缓回忆的时间不同。结果如图，5.4短时记忆中的遗忘该实验不仅具体表明短时记忆的遗忘情况，也为短时记忆的存在提供了有力证据。5.4短时记忆中的遗忘Murdock(1961)做过类似的实验：实验材料有三类：3个辅音字母、3个字母构成的一个单词、3个单词实验程序基本相同，结果如图，5.4短时记忆中的遗忘该实验提示的新内容是：只要识记的数量不变，识记材料的性质改变对短时记忆的遗忘进程没有什么影响。另外，Posner等（1966）以及Watkins等（1973）的实验都曾发现，当在刺激呈现和回忆之间插入阻止复述的作业时，短时记忆保持随阻止复述作业的难度变化而有不同结果。如果阻止复述作业的难度大，则保持要受到很大的损害，反之则小。5.4短时记忆中的遗忘痕迹消退与干扰心理学上认为短时记忆遗忘的原因是痕迹消退或者干扰，要研究遗忘的原因的关键是将这两个因素分开来。Wangh和Norman（1965）发展处一种新方法，探测法：给被试呈现一系列数字，最后一个数字呈现时伴随一个高频音，这最后一个数字为探测数字，在前面只出现一次。被试一旦听到声音，就要把探测数字在前面出现位置的后一个数字回忆出来。在实验中，利用了不同数量的间隔数字和时间间隔。根据记忆痕迹消退假说，保持的信息将随时间的