认知心理学课件】05记忆结构.ppt

记忆结构,记忆的重要性,记忆就是信息的储存。储存的信息对于知觉很重要。 任何其他心理活动都需要记忆的支持。 记忆对人格的整合作用。,记忆系统的研究简史,记忆研究的三个阶段 第一阶段（1885-1960）：记忆就是形成联想 。被试：正常成人；实验材料：词语项目 第二阶段（1960-1980）：记忆是一个信息加工过程。每种记忆包括编码 (encoding)、存储 (storage) 和提取 (retrieval) 等过程（认知心理学）。 第三阶段（1980-现在）：多学科途径的综合研究。,本章主要内容,两种记忆说的主要内容,短时记忆存在的证据,两种记忆说,感觉记忆,记忆的多 重存储模型,加工水平说,图像记忆及其特性,声像记忆及其特性,加工水平说,关于复述的研究,加工水平说的评价,多重存储模型及其扩展,多重存储模型面临的困境,关于复述、加工一致 性、加工序列的研究,两种记忆说,詹姆士(1890年)提出了初级记忆(Primary Memory)和次级记忆(Secondary Memory)的划分。 前者相当于短时记忆，是一种直接的记忆，涉及直接的意识经验，后者相当于长时记忆，是间接记忆，是当前意识之外的过去经验的贮存，具有长期性质。,Waugh 和Norman(1965年)对詹姆士的继承。 他们的两种记忆系统的模型。注意复述在从短时记忆转向长时记忆中的作用。见图,两种记忆系统模型 （Waugh和Norman,1965）,两种记忆说认为，记忆不是单一（长时记忆）的，存在着长时记忆和短时记忆两种记忆，它们彼此独立而又互相联系，形成一个统一的记忆系统。 长时记忆是一个大容量的信息库，又称为永久记忆。 短时记忆是一个容量有限的缓冲器和加工器，信息在这里可以通过复述的策略进入长时记忆，也有可能产生遗忘。,两种记忆说的核心是承认在长时记忆以外还存在着短时记忆。 短时记忆兼有两种功能：一方面作为感觉登记和长时记忆之间的缓冲器，起着暂时保持信息的作用；另一方面又是信息进入长时存储的加工器，起着协调、监控信息加工的作用。,短时记忆存在的依据,目前有很多证据说明短时记忆存在的真实性： 1、临床和动物实验 脑损伤患者的临床表现 动物海马回摘除实验和电击实验 2、自由回忆(free recall)实验：系列位置效应 大量的自由回忆实验都呈现系列效应，这是短时记忆存在最有力的证据。,临床和动物实验(一),脑损伤患者的临床表现： 逆向性遗忘(retrograde amnesia) 和顺行性遗忘(anterograde amnesia),逆向性遗忘(retrograde amnesia),患者的短时记忆受到损害，而长时记忆则未受影响。 受到猛烈撞击的汽车驾驶员或足球运动员常不能回忆受伤的原因和经过（受伤前几秒钟发生的事情），但对受伤前几分钟或几小时之间发生的事情能很好地回忆出来。,逆向性遗忘,Shallice和Warrington (1970) ：病人KF的左顶枕区受损，其长时记忆完好，但短时记忆很差（数字广度只有2-3个）。,顺行性遗忘(anterograde amnesia),短时记忆任务表现正常，但长时学习能力却严重受损（即不能形成新的长时记忆）。 Milner (1966)：HM的表现与KF正好相反。,顺行性遗忘,HM是癫痫症患者，在进行大脑双侧海马和内侧颞叶摘除手术后，即使HM整个上午都同实验者在一起，下午见了面照样不认识；在他搬家一年多后，HM仍然找不到他新家的位置，总是回到搬家前的老地方去。 HM与KF的特征表现为双分离，表明存在这两种不同的记忆：短时记忆和长时记忆。,临床和动物实验(二),动物海马摘除实验：高等动物的海马被摘除以后，原来已经习得的反应保持无损，但新的反应却难以形成或保持。 研究发现，海马回神经核与近期记忆有关。这种关系已在人和动物的临床和实验中证实。,临床和动物实验(二),癫痫患者在摘除大脑海马回后，过去记住的东西未受损害，但新东西难以记住。 这表明短时记忆中的信息没有进入长时记忆中，客观上反映了短时记忆与长时记忆是分离的。,临床和动物实验(三),白鼠跳台实验(Jarvik & Exman,1960) 实验过程 在铁丝笼内设一个小台子，将白鼠放在台子上，笼的底部通电，当白鼠跳到笼底，其足部就会受到中等强度的难受的电击。 通过多次训练使老鼠形成跳台的避电反应。,临床和动物实验(三),但是，若在白鼠跳到笼底并从足部受到电击之后，立刻在鼠的头部施加电休克刺激，则白鼠以后还会往笼底跳，说明白鼠已形成的避电反应又消失了。 若增加电休克刺激与足部电击之间的时间，则电休克的作用就会降低。,临床和动物实验(三),电休克破坏了当前事件记忆的生理过程，未能使之转为永久贮存。 这也为短时记忆和长时记忆的分离提供了证据。,自由回忆实验,这种实验形式来源于Ebbinghaus。 实验方法：给被试按一定顺序相继呈现若干个音节、字词或其他项目，然后要求被试尽快回忆出已学过的东西，但不必按照原先呈现的顺序来回忆。 实验中，将被试的回忆结果与呈现的顺序相比较，可以发现在原来的刺激系列中不同位置上刺激的记忆效果，并可据此绘制出系列位置曲线。,Murdock(1962)的实验 被试要记忆30个听觉呈现的单词，单词每次呈现一个，时间各为一秒，然后要求被试自由回忆。图 系列位置曲线(图)：由于刺激材料呈现的相对位置不同，它们的记忆效果也就存在一定的差异。系列位置效应(serial position effect )具体表现有： 首因效应(primacy)：材料呈现的开始部分的单词有较高的回忆正确率 近因效应(recency)：材料呈现系列结尾部位的单词也有较高的回忆正确率。,自由回忆: 呈现 10-30个刺激, 然后让被试尽可能多的回忆,对首因效应和近因效应的解释(一),干扰说：前摄抑制和倒摄抑制 刺激系列中间部分项目的回忆成绩较差是由于它们既受到起始部分项目的干扰(前摄抑制)，又受到结尾部分项目的干扰(倒摄抑制)； 起始部分的项目只受其后项目的干扰(倒摄抑制)，所以成绩较优。,对首因效应和近因效应的解释(二),两种记忆说：首因效应和近因效应 首因效应：由于处在材料开始和接近中央位置的刺激与开始回忆的时间间隔相对较长，因而其正确回忆的效果主要是来自长时记忆的作用。 近因效应：位于记忆材料后面和结束部分的刺激，由于距开始回忆的时间较短，因此其较高的正确回忆率主要是短时记忆的效果。,曲线的结尾部分反映着短时记忆； 起始部分和中间部分组成另一部分，反映着长时记忆。,应注意的一点,近因效应所涉及的系列刺激结尾部分的项目数正好与短时记忆的有限容量相吻合。 这用干扰说无法解释。 对于首因效应，两种记忆说认为系列起始部分比中间部分保持较长时间，可以得到较多的复述，因而比中间部分的回忆成绩好。,验证：两个假设,对于这种分析的验证，根据两种记忆说，可以合理地作出两种假设： 若增加每个刺激的呈现时间，就将增加复述的时间，使更多的信息进入长时记忆，而不会对短时记忆产生影响。 若进行延缓记忆并防止复述，就将损害短时记忆，但不会影响长时记忆。,Murdock(1962)把刺激呈现的时间分别定为一秒和两秒，用同样的方法测定。 结果：都有系列位置效应。 呈现时间为两秒的刺激材料在前面和中间位置的记忆效果好于一秒呈现的情况，但是后面和结尾部分没有大差别。 这说明呈现时间的长短只对长时记忆起作用，对短时记忆不起作用。 证实了第一个假设。,对自由回忆实验的改进增强其说服力,对自由回忆实验的改进增强其说服力,Gianzer和Cunitz(1966)采用两种方法测定记忆效果。 一是用Murdock等人最初的方法。 一是延迟回忆法，即刺激材料呈现完以后立即转入30秒的运算，然后才对刺激材料进行自由回忆。 结果见下图,对上图的解释,图A是不同刺激数目的系列位置曲线。可以看出曲线的形状不受刺激多少的影响。 图B是进行运算的多少对曲线的影响。可以看出延迟时间的长短主要是影响了短时记忆，对长时记忆几乎没有影响。 图C是呈现时间对曲线的影响，分别是3秒、6秒和9秒。可以看出呈现时间对长时记忆有一定影响，对短时记忆没有影响。,实验结果,即时回忆和延缓回忆都有首因效应，而且在刺激系列的起始部分和中间部分的成绩均相近，但即时回忆有近因效应，而延缓回忆没有。 这说明延缓回忆损害了刺激系列结尾部分即短时记忆，这部分信息因心算而未得到复述，并被心算的信息排挤掉了，而对长时记忆没有影响。 这证实了第二个假设。,感觉记忆,在人们对心理现象的关注中，感觉滞留现象早已为心理学所确认。但感觉记忆却是在认知心理学兴起之后才被提出来的。很显然，这是对短时记忆研究深化的结果。 感觉记忆又称瞬时记忆或感觉登记，是记忆过程的第一阶段或系统。,特点： 如果不经过进一步的加工就会很快消失。 是无意识的，可以发生在各个感觉通道。,感觉记忆的信息虽然持续的时间极为短暂，但它在刺激作用以外，为进一步的加工提供额外的、更多的时间可能，对知觉活动本身和其他高级认知活动均有重要意义。 目前关于感觉记忆的研究主要在听觉和视觉通道上进行。视觉的感觉记忆被称为图像记忆(Iconic Memory)，听觉的感觉记忆被称为声象记忆(Echoic Memory)。,图像记忆,图像记忆：原先的视觉刺激在大脑皮层上所形成的视觉映像暂留现象。 经典性的研究使美国心理学家Sperling (1960)关于视觉形象存储的研究。 Sperling的部分报告法证实了视觉形象的存储可以在瞬间保持较多的信息。通过部分报告法，还可以发现图像记忆的某些特性。,全部报告法与部分报告法实验,全部报告法(Whole Report) Sperling在1960年设计的实验，通过速示器以每张50ms的速度给被试看一张有9个字母的卡片，分上、中、下3行，每行3个字母(如图)。卡片呈现完之后要求被试将看到的字母报告出来，越多越好。 实验结果： 被试一般只能报告45个字母。,实验材料,C F X P L A N T S,部分报告法(Partial Report),实验设计与全部报告法不同在于不要求被试报告全部的字母，三行字母每行配以高、中、低三个提示音，卡片呈现完毕之后，随机播放一个提示音，要求被试报告相应行的字母。 实验结果：被试可以全部报告与提示音匹配行的所有字母。,部分报告法实验细节,全部报告法与部分报告法的比较,全部报告法：刺激呈现后让被试尽可能多的回忆看到的字母。结果发现被试只能回忆三四个。 部分报告法：被试根据提示线索随机回忆一行字母，结果发现无论提示线索指定回忆哪一行，被试都能正确回忆。 所有字母都进入了感觉记忆，但由于全部报告法耗时较长，在报告的过程中出现了遗忘。 感觉记忆容量相当大，而信息保持时间极其短暂 。,图像记忆的特性,1、视觉感觉记忆保持时间在0.5s以内，约为300ms。 Sperling(1960)在另一个部分报告法的实验中应用4行字母，每行4个，并改变刺激卡片与提示音之间的时距。 从右边的表中可以看到以下关系：,回忆正确率(%),100,50,0,0.5,1.0,声音信号延迟时间/s,部分报告法,全部报告法,实验结果,感觉记忆阶段可以进行某种程度的信息整合加工,2、在感觉记忆中存在信息整合现象，其过程是自动进行的，不受意识的控制。 Erikkson和Collins(1967)用随机点阵组合图实验，发现感觉记忆信息的整合现象，而这种现象就是现在常见的闪光融合现象、霓虹灯等现象。,实验过程,向被试相继分别呈现两组随机点，这两个随机点如果被重叠在一起会构成VOH三个字母。 研究假设：如果两者相隔一定时间仍然能够看出上述三个字母，就可以证明先呈现的随机点的图像感觉信息仍储存在感觉记忆中，并能够与后呈现的随机点图像的感觉进行整合。,实验结果,两个随机点的时间间隔在0500毫秒。字母确认的结果以百分比做指标。 结果发现，时间间隔在0毫秒到100毫秒时，确认率从90下降到50，在100毫秒到300毫秒时，确认率从50下降到40。,感觉记忆的容量问题,感觉记忆的容量相当大，至少为9个字母以上。一般认为有920个或更多。 确定感觉记忆容量的几个困难： 如果声音信号太多，对提示线索的加工就会更加复杂。 存在输出干扰，信息会在输出的过程中丢失。,图像记忆小结,视觉感觉记忆可将感觉信息存贮几百毫秒； 保持感觉信息的原有直接编码形式； 具有鲜明的形象性； 其容量为8-9个项目或更多； 视感觉记忆常被当作感觉记忆的典型 。,声像记忆,声像记忆：听觉的感觉记忆。 Moray等人的四耳人实验(见右图),四耳人实验模型（Moray，1965）,实验细节,四个声源：四个扬声器放在四个屋角位置，被试坐在中间。 每个声源14个字母，被试可以从2个、3个、4个声源同时各呈现14个字母。 刺激呈现完毕后，分别采用全部报告法和部分报告法。部分报告法：被试面前的板子上的四个灯各代表一个声源，哪一个灯亮了，被试报告哪一个声源。,Darwin(1972)三耳人实验,采用双耳分听技术 部分报告法：被试面前屏幕的左中右位置分别出现灯光提示信号。提示信号与刺激材料的时间间隔分别为：0、1、2、4秒。,声像记忆实验,实验结果,声像记忆实验结果,4.0 0,4.5,5.0,1,2,3,4,延迟时间/s,全部报告法,正确回忆的项目数,声像记忆的特点,这些实验结果表明： 1.声象记忆也存在感觉记忆现象； 2.声象记忆的容量少于图像记忆的容量，为5个左右的项目； 3.声象记忆的持续时间比图像记忆持续的时间长，可达4秒之久。,感觉记忆的特点,储存数量大； 时间短暂，视觉几百毫秒，听觉4秒； 只是初步的加工，基本上是按照刺激的物理特征进行编码的； 是无意识的自动化的信息加工过程； 注意在感觉记忆向短时记忆加工中起着重要作用。,记忆的多重存储模型 (the multi-store model of memory),存储器和运算器; 初级记忆类似于运算器，而次级记忆则可比做存储器。 记忆类型之间的关系：由单一的长时记忆到短时记忆，再到感觉记忆。 Atkinson和Shiffrin,记忆的多重存储模型强调记忆作为不同的结构而存在，所以多重存储模型又叫做形态模型(modal model)。它强调每一结构都具有自己的特点，如感觉存储、短时存储与长时存储作为3种不同的记忆结构，在信息存储的时间长短、容量和遗忘快慢等方面是不同的。,短时记忆的作用,缓冲装置 短时记忆由若干槽道构成。每一个槽道相当于一个信息通道。来自感觉记忆的信息单元分别进入不同的槽道。 缓冲器的复述性加工有选择地将槽道中的信息进行复述。被复述的槽道中的信息将进入长时记忆中。而没有被复述的槽道中的信息将被清除出短时贮存区而丧失。,各槽道中的信息保持的时间是不一样的。信息在槽道中保持的时间越长，越有可能进入长时记忆中，也越有可能被来自感觉记忆的新的信息冲挤掉。 长时记忆才是一个真正的信息贮存库， 但其信息可能因消退、干扰和强度丧失等原因而产生遗忘。,记忆系统中的复述缓冲器,模型的扩展（ Atkinson和Shiffrin, 1969),控制加工,总结：Atkinson-Shiffrin记忆模型的特点,强调的是记忆的结构。 短时储存的功能：一是作为感觉记忆和长时记忆的缓冲器，二是作为信息进入长时储存的加工器。 强调意识和无意识的控制作用：对感觉记忆的扫描，短时记忆的复述，长时记忆的组织。,典型的记忆信息三级加工模型,典型的记忆信息三级加工模型,记忆结构包含感觉记忆、短时记忆和长时记忆三种成分。 人从环境中接受刺激信息，信息首先进入感觉记忆，经过初级整合后，部分信息进入了短时记忆，信息在这里经过复述可以进入长时记忆。,总结,多重存储模型可能面临的困境(一),对单词的简单重复并没有增加它们进入长时记忆的机会 (Craik & Watkins, 1973)。,关于复述的研究,加工水平说强调记忆效果依赖于加工深度，因此它对两种记忆说和多重贮存说所强调的复述作用提出尖锐的批评。 多重贮存说关于复述是信息由短时记忆转入长时记忆的重要机制，但加工水平说认为这种复述并不能导致较好的记忆效果或是信息转入长时记忆。,Craik等人的实验,实验要求被试记住以g字母开头的最后一个单词(green, daughter, rifle, garden, grain, table, football, anchor, giraffe)。 对前一个g字母开头的单词的复述次数等于随后非g字母开头的单词的出现量。 出乎意料进行自由回忆：呈现完毕，要求被试写出刚才看到的所有g字母开头的单词。,向被试呈现一系列字母，要求被试记住以g字母开头的最后一个单词。 (green, daughter, rifle, garden, grain, table, football, anchor, giraffe) Garden不需复述，但是grain需要三次复述。,保存量与复述次数的关系,实验结果： 复述次数的多少对记忆的效果并没有什么显著影响，由此说明，简单的复述并不能使信息从短时记忆进入长时记忆中。 这个结果与先前的两种记忆说或多重存储说不一致。,复述 复述是一种不出声地对刺激进行重复默诵的内部过程。 机械性复述，没有真正理解短时记忆中的信息，通过不断的简单重复，力图将刺激信息保留在短时记忆中。 精致性复述，对短时记忆中的刺激信息分析，尽量与自己已有的知识与经验建立起某种内在联系，并努力把它们整合到长时记忆中的认知结构中去。,Chase发现一个个案，这个人可以记住80个随机呈现的数字，原来这个人过去是长跑队员，经过多年的训练使他养成一个习惯，在跑步过程中记住所用时间，而这些时间经常是不同的，所以，他将那些随机呈现的数字组成为长跑距离所需时间加以记忆。将这些数字与过去经验联系在一起，使学习材量之间构成一种有意义的内子联系体现了精致性复述的实质。,多重存储模型可能面临的困境(二),有些短时记忆受损病人其长时记忆活动仍正常。 Shallice & Warrington(1970)： 左侧周围外侧裂皮质损伤的病人：数字广度能力低(大约两个)，但仍有形成新的长时记忆的能力。,多重存储模型可能面临的困境(三),多重存储模型中的短时记忆并没有像其模型中所说的那样在推理或长时记忆提取中发挥重要的作用。 来自病人E.E. (Mankowitsh, 1999) 的证据： 左角回中央有一肿瘤，并将要感染顶下皮质和后颞上皮质(图)。 手术切除肿瘤后，他保留了长时记忆，言语产生和理解及阅读理解能力都正常；但短时记忆能力缺失。 这表明短时记忆不可能像多重存储模型描述的那样，是长时记忆的通道。,加工水平说（ Craik等, 1972 ）,感觉分析和意义分析的概念 加工的程度越深，则有越多的认知加工和语义加工 加工的深度依赖于一些因素，例如刺激的性质，可用的加工时间和加工任务 加工的水平越深，记忆的痕迹越持久。,图示, Craik等人认为，记忆是同知觉加工的水平联系在一起的。 知觉涉及对刺激物作一系列不同水平的分析。 初级阶段涉及物理或感觉特点，而后来的阶段则更多涉及把输入与头脑中已存储的经验的抽象进行匹配，即涉及模式识别和意义的抽取。 这些不同的加工阶段属于不同的“加工深度”。,不随意学习(incidental learning)实验,材料：16个单词 单词：颜色红蓝、中英文、代表有生命东西与无生命东西各半。 这样，每个单词都具有颜色、语种和意义这三个由浅到深的层次。 实验前只告诉被试要他们按要求对单词进行分类，并对他们的反应时进行测定。 事先不告诉他们进行回忆和再认的测验, 以保证实验是在非随意的学习条件下进行。,将被试分为三组： 颜色组,要对出现的单词的颜色尽快作口头报告：红或蓝。 语种组，要对出现的单词的语种尽快作口头报告：中或英。 意义组，要对出现的单词是代表有生命的东西还是无生命的东西尽快作口头报告：活或死。,结果,不同组别回忆与再认的比较,Craik等人的不随意学习实验,三种学习情景 结构情景：这个词是大写的吗？ 语音情景：这个词与weight押韵吗？ 语义情景：这个词能填入下面的句子吗？ “他在街上碰到 ” 结果： 一是加工的深度与所需时间成正比; 二是加工的深度与再认的成绩也成正比。,结果,加工时间与再认成绩的加工深度的函数 (Craik和Tulving，1975),加工水平说的主要观点总结,作用于人的刺激要经受一系列不同水平的分析，从表浅的感觉分析开始，到较深的、较复杂的、抽象的语义的分析。 记忆痕迹是信息加工的副产品，痕迹的持