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动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 中文摘要 分类和类别形成是人类思维活动的起点，是人类贮存和组织知识的基本方 式，同时也是认知心理学研究的热点。人组织与存储信息的方式一般被认为是归 类。人们运用已经掌握的特殊经验去思考和以某种方式对物体或事物进行反应。 归类保存了关于样例的范围和区分性的关键信息( 外延信息) 和样例的不明显的 隐藏特性( 内含信息) 【l 】。人们使用类别进行信息组织的方式有两种，一是类别 判断，即根据样例所具有的特征判断其类别属性。此类研究主要探讨材料的物理 特征、呈现方式、知识背景等对归类活动的影响。二是特征预测，即在已知类别 归属情况下预测样例的未知特征。此类研究主要探讨特征典型性、因果知识等对 特征预测的影响【2 】。总之，通过分类可以使来自周围世界的数量巨大的信息得以 有效编码，有序地存储在头脑中，并能快捷提取，极大地提高人类的认知效率。 研究普遍认为，相似性影响快速归类，理论仅影响更加自由的类别判断。 目前，类别研究的理论主要包括两种：相似观和理论观。相似观主要是以事 物的感知特征为出发点，集中在人们如何利用表面特征学习分类，强调自下而上 的加工( 基于相似性的加工) ；理论观注重知识和背景的作用，强调自上而下的 加工( 基于知识的加工) 。本研究基于人们熟悉的动物基础上，对其要和次要特 征进行组合，进一步从自下而上角度，研究在自然类别情况下，特征重要性和数 量组合对人们类别判断的影响；同时，从自上而下角度，研究专业知识背景对类 别判断的影响，以及在情景条件下，类别判断是否受情境影响。本研究有机地把 自下而上的影响和自上而下的影响两者结合起来。研究共包括3 个实验。实验1 主要通过变化动物的重要和次要特征组合及数量，研究特征重要性和数量对类别 判断的影响；实验2 考察专业知识背景对类别判断的影响；实验3 进一步考察人 们的类别判断是否受情境影响。 结果表明：( 1 ) 特征、知识和情景三者同时影响人们的类别判断。( 2 ) 被试在对 动物类别判断中，采用比较灵活的判断策略，即单维策略和家族相似性策略相结 合。( 3 ) 具有一般知识背景的被试在动物类别判断中主要关注重要特征的变化，具 有专业知识背景的被试在动物类别判断过程中同时关注了重要特征和次要特征 的变化；而且，具有专业知识背景的被试自信度评定高于具有一般知识背景的被 i i 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 试。( 4 ) 情景激发了被试更多的与动物类别相关的知识，使得具有一般知识背景的 被试对动物类的判断与具有专业知识背景的被试在类别判断上类似，同时考虑了 两种特征类型的变化。 关键词：归类；特征；知识；情景 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nf e a t u r e s ，k n o w l e d g ea n dc o n t e x ti nt h e a b s t r a c t p r o c e s so f t h ea n i m a l c a t e g o r i z a t i o n c a t e g o r i z a t i o na n dc a t e g o r y - f o r m i n gs e r v ea ss t a r t i n gp o i n t sf o rh u m a nt h m k 吨 a c t i v i t i e s ，a n da st h eb a s i cw a y sf o rm a nt os t o r ea n do r g a n i z ek n o w l e d g e t h e ya r e t h er e s e a r c hf o c u si nc o g n i t i v ep s y c h o l o g y c a t e g o r i z a t i o ni sg e n e r a l l yr e g a r d e d 懿t h e w a yf o rp e o p l et oo r g a n i z ea n ds t o r ei n f o r m a t i o n p e o p l et h i n kb yu s eo ft h e i r m a s t e r e ds p e c i a le x p e r i e n c e ，a n dr e s p o n dt oo b j e c t so rt h i n g si ns o m ec e r t a i nw a y c a t e g o r i z a t i o n p r e s e r v e s t h er e l a t e d s c o p e ，t h ek e y d i f f e r e n t i a t i v e i n f o r m a t i o n ( d e n o t a t i v e i n f o r m a t i o n )；t h e t m o b v i o u s i m p l i c i t c h a r a c t e r i s t i c s ( c o n n o t a t i v ei n f o r m a t i o n ) o fe x e m p l a r s p e o p l eo r g a n i z ei n f o r m a t i o nb y c a t e g o r i e si nt w ow a y s o n ei sc a t e g o r y - j u d g m e n t ，t h a ti st oj u d g ew h a tc a t e g o r ya l l e x e m p l a rb e l o n g st o ，a c c o r d i n gt oi t sf e a t u r e s r e s e a r c ho ft h i sk i n dc h i e f l ye x p l o r e s b o wp h y s i c a lf e a t u r e ，p r e s e r v a t i o nw a y sa n dk n o w l e d g eb a c k g r o u n do fm a t e r i a l so f m a t e r i a l sa f f e c tc a t e g o r i z a t i o n t h eo t h e ri sf e a t u r ep r e d i c t i o n , t h a ti st op r e d i c tt h e u n k n o w nf e a t u r e so fe x e m p l a r so nt h eb a s i so ft h ea l r e a d y - k n o w nc a t e g o r i e s r e s e a r c ho ft h i sk i n df o c u so nt h ei n f l u e n c eo ff e a t u r e - r e p r e s e n t a t i v e n e s sa n dc a u s a l k n o w l e d g ef e a t u r ep r e d i c t i o n i naw o r d ，c a t e g o r i z a t i o nh e l p st h et r e m e n d o u s s u r r o u n d i n gi n f o r m a t i o nt oh ee f f e c t i v e l ye n c o d e d ，t ob eo r d e l ys t o r d e di nt h eb r a i n a n dt ob eq u i c k l yr e t r i e v e ds oa s t og r e a t l yi m p r o v eh u m a nc o g n i t i v ee f f i c i e n c y r e s e a r c hh a sc o m et oag e n e r a l a g r e e m e n t t h a t s i m i l a r i t y i n f l u e n c e sf a s t c a t e g o r i z a t i o n , w h i l et h e o r ym e r e l ya f f e c t st h em o r ef l e ec a t e g o r y - j u d g m e n t s o 缸t h e r eh a v eb e e nt w om a i nt h e o r i e sa b o u tc a t e g o r yr e s e a r c h , t h es i m i l a r i t y v i e wa n dt h et h e o r yv i e w t h es i m i l a r i t yv i e wt a k e sp e r c e p t i o nf e a t u r e s 嬲i t s s t a r t m gp o n ，f o c u s i n go nb o wp e o p l el e a r nt oc a t e g o r i z eb yu s eo fe x t e r n a lf e a t u r e s a n de m p h a s i z i n gt h eb o t t o m - u pp r o c e s s i n g ( b a s e do ns i m i l a r i t yp r o c e s s i n g ) w h e r e a s t h et h e o r yv i e wa t t a c k sg r e a ti m p o r t a n c et ot h er o l et h a tk n o w l e d g ea n db a c k g r o u n d p 虹e m p h a s i z i n gt h et o p - b o t t o mp r o c e s s i n g ( b a s e do nk n o w l e d g ep r o c e s s i n g ) t h ep r e s e n tr e s e a r c h , o nt h eb a s i co fa n i m a l sf a m i l i a rt op e o p l e ，c o m b i n e dt h e i v 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 i m p o r t a n ta n dl e s si m p o r t a n tf e a t u r e s ，a n di n v e s t i g a t e d ，f r o mt h eb o t t o m - u p p e r s p e c t i v e ，t h ei n f l u e n c eo ff e a t u r e i m p o r t a n c ea n dq u a n t i t y - c o m b i n a t i o no nn a t u r a l c a t e g o r y - j u d g m e n t m e a n w h i l e ，i te x p l o r e d ，f r o mt h et o p - b o t t o mp e r s p e c t i v e ，h o w p r o f e s s i o n a lk n o w l e d g eb a c k g r o u n d i n f l u e n c e s c a t e g o r y - j u d g m e n ta n dw h e t h e r c o n t e x ti n f l u e n c e sc a t e g o r y - j u d g m e n tu n d e rt h ec o n t e x tc o n d i t i o n t h et o p - b o t t o m a n dt h eb o t t o m - u pi n f l u e n c e sa r eo r g a n i c a l l yc o m b i n e di n t ot h ep r e s e n ts t u d y t h r e e e x p e r i m e n t sa r ei n c l u d e d t h ef i r s to n ee x a m i n e st h ei n f l u e n c eo ff e a t u r e - i m p o r t a n c e a n df e a t u r e q u a n t i t yo nc a t e g o r y - j u d g m e n t ，m a i n l yb yw a yo fc h a n g i n ga n i m a l s i m p o r t a n ta n dl e s si m p o r t a n tf e a t u r ec o m b i n a t i o na n dq u a n t i t i e s t h es e c o n do n e e x a m i n e st h ei n f l u e n c eo fp r o f e s s i o n a lk n o w l e d g eb a c k g r o u n do nc a t e g o r yj u d g m e n t a n dt h el a s to n ef u r t h e ri n v e s t i g a t e sw h e t h e rc o n t e n ti n f l u e n c e sc a t e g o r y - j u d g m e n t t h er e s u l t ss h o wt h a t ，( 1 ) f e a t u r e s ，k n o w l e d g ea n dc o n t e x ts i m u l t a n e o u s l y i n f l u e n c ep e o p l ej u d g i n ga n i m a l - c a t e g o r i e s ；( 2 ) t h ep a r t i c i p a n t sa p p l i e dm o r ef l e x i b l e s t r a t e g i e st om a k ea n i m a l c a t e g o r yj u d g m e n t ，n a m e l yt h eu n i d i m e n s i o n a ls t r a t e g ya n d t h ef a m i l yr e s e m b l a n c es t r a t e g yt o g e t h e r ；( 3 ) i na n i m a l - s t r a t e g yj u d g m e n tt a s k s ，t h e p a r t i c i p a n t s o f g e n e r a lk n o w l e d g eb a c k g r o u n dp a i d m o s ta t t e n t i o nt o i m p o r t a n t f e a t u r ec h a n g e sw h i l et h o s eo fp r o f e s s i o n a lk n o w l e d g eb a c k g r o u n ds p r e a d t h e i ra t t e n t i o nt ob o t hi m p o r t a n t - f e a t u r ec h a n g e sa n dl e s s - i m p o r t a n t - f e a t u r ec h a n g e s m o r e o v e r , t h es e l f c o n f i d e n c er a t i n g so ft h el a t t e rp a r t i c i p a n t sw e r eh i g h e rt h a nt h e f o r m e r ；( 4 ) c o n t e x ta c t i v a t e dm o r ek n o w l e d g er e l a t e dt oa n i m a l - c a t e g o r ys ot h a t p a r t i c i p a n t so fg e n e r a la n dp r o f e s s i o n a lk n o w l e d g eb a c k g r o u n dn o t i c e dt h ec h a n g e so f b o t ht y p e so ff e a t u r e s ，w h e nt h e ym a d es i m i l a r i t y - j u d g m e n to f a n i m a b c a t e g o r y k e yw o r d s ：c a t e g o r i z a t i o n , f e a t u r e ，k n o w l e d g e ，c o n t e x t v 华南师范大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。 本人完全意识到此声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：绣砂疵易 睨义作有佥铂：形j w 日期：护d 留年占月7 日 f 学位论文使用授权声明 本人完全了解华南师范大学有关收集、保留和使用学位论文的规 定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南师 范大学。学校有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版，允许学位论文被检索、查阅和借阅。学校可以公布学 位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、数字化或其他 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年后解密适用 本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权 书。 论文作者签名：劫l 施 导师签名：徙* 蕻 日期：矽积年莎月p日期：矽年唧日 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 第一章绪论 1 前言 概念是思维的基本单位。形成概念和类别是各种复杂认知活动的基础。m e d i n 认为，“概念和类别是人类思考和行为的建筑基石 【3 】。m a r k m a n 和r o s s 认为， 认知心理学的中心目的就是为了认识类别是如何习得和运用的1 4 1 。 类别形成对人们的认知系统具有两个重要意义：一是使知识的组织得更为合 理，更有层次。大千世界，包括形形色色的动物、植物、人工制品、人群、事件。 人们正是靠了形成类别才在心理上把客观世界条理化。二是使人们能够利用类别 进行推理。如果人们知道某一事物属于某类别，就能推知它可能具有的属性或特 征。当我们面临一个新事物、新问题或新情境时，我们倾向于先把它归入我们倾 向于先把它归入某一类别，然后运用有关的知识去应付和解决。例如，尽管没有 一个人见过世界上所有的狗，但是，大多数人都能够识别没有见过的狗，并会将 它纳入“狗 的类别。这个分类过程会受到哪些因素影响? 这就是心理学界所要 探讨的类别判断问题( 也即归类) 。对于归类，研究者提出了不同的理论观点及 相应解释。对类别学习和归类因素的研究有很多，主要有关于标签、线索、相似 性、材料形式、刺激呈现方式、知识背景、主题相关因素等影响因素的研究。 2 类别学习理论 2 1 经典理论( c l a s s i c a lt h e o r y ) 经典理论又称规则理论【5 1 ，这种观点具有很长的历史。舡i s t o t l e 、h a l l 和p i a g e t 等人都持这种观点。经典理论认为，一个概念可以被一组定义属性 ( d e f i n i n g a t t r i b u t e ) 或语义特征( s e m a n t i c 危a t u r e ) 界定。一个概念的内涵是由 一组属性构成，这组属性定义了一个概念成员所具有的特征，外延是概念成员的 集合。经典理论可以概括如下：( 1 ) 一个概念的意义可以通过一个关于属性的合取 来定义；( 2 ) 这些属性是概念的基本组成单元；( 3 ) 这些属性中的每一条都是必需的， 全部属性必需被共同用来鉴定概念成员；( 4 ) 类别成员和非类别成员之间存在清晰 边界；( 5 ) 所有概念成员具有同等的代表性；( 6 ) 当概念以层次组织时，一个更为具 体的概念( 如麻雀) 的那些定义属性包括了上位概念( 如鸟) 的所有定义属性【6 l 。 经典理论强调，人的概念和知识是清楚而标准的。类别知识反映了事物的本 质。概念是由它所表征事物的充要特征来定义的。这种观点比较适合于对类别边 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 界清晰的概念和类别的解释。但是，经典理论也引起了很多质疑，它不能解释类 别边界模糊的状况，也无法解释类别的典型性或中心效应。 2 2 原型理论( p r o t o t y p et h e o r y ) 原型理论认为，在某种程度上，每一个类别均以一个中心表述( 即原型， p r o t o t y p e ) 来代表整个类别，即存在抽象的、概括的表征。原型包含了所在类别 的主要特征，对某个新事物的归类是由该事物与原型的相似性所决定。持原型观 的认知心理学家( r o s c h , m e r v i s ，1 9 7 5 ) 认为，类别是按照“家族相似性”的方 式组织起来的【刀。 原型理论又有不同的亚理论。在这些理论中，原型是一组特征属性，如果一 个物体属性与原型属性之间能良好地匹配，那么整个对象就是概念的成员之一。 在另外的原型理论中，原型是以类别中某一特定实例来代表的。例如，如果知更 鸟是鸟类的最好实例，因为它比其它成员拥有更多的鸟的主要特征，得到更大的 权重，比其它鸟更具有典型性，因此它就是鸟的原型；如果另外一个物体与这个 最好的实例共享许多属性，那么它就是鸟类的成员之一。 原型理论有以下特点：( 1 ) 所有概念均具有一个原型结构，原型可以是一组特 征属性的集合或者某一概念的一个或多个最佳实例；( 2 ) 并不存在确定概念成员的 一些必要且充分的属性，类别成员判断常依赖于拥有某些特征的、非必要属性的 物体，这些属性被认为是类别的更为典型或代表性的属性；( 3 ) 类别界限是模糊或 不清楚的，一个对象是否属于某一类别并不能完全根据定义来确定；( 4 ) 一个概念 的实例可以根据典型性进行排列，即存在一个典型性梯度来对概念实例的不同典 型性进行定义；( 5 ) 类别成员由一个物体的属性与类别原型之间的相似性决定【8 】。 总之，原型理论认为原型包含了类别的主要特征，对某个新项目的类别判断 是通过新项目与原型的比较来决定。原型理论适用于解释界限不太清楚的类别。 2 3 样例理论( e x e m p l a rt h e o r y ) m e d i n 否认概念可以表征为单一的心理表征，认为概念表征由它的所有样例 组成。样例理论认为，有些概念不能用必要且充分的条件来界定。类别以家族相 似性为基础，人们储存了类别的各种样例，将样例作为分类的标准。当遇到不熟 悉的刺激，人们会比较它与记忆中每个可能相关的类别样例之间的相似性，如果 它和其中某个类别样例的相似性最大，就把它归为该类别。 支持样例观的实验有很多。例如，k r u s c h k e 提出了类似于联结网络的类别样 2 动物分类过程中特征、知识和情景的片f 互作用 例理论模型，称之为a l c o v e 模型9 1 。a l c o v e 模型认为，人类在学习不同类 别结构时，使用的是同一个认知结构，只有一个基于样例存储的表征系统来调控 类别学习。分类决策取决于一个刺激和已存储样例的相似性程度，同时也取决于 这些样例与其它类别的相似性程度。该模型的一个关键假设：样例之间的相似性 受到注意学习过程影响。在这个过程中，通过选择注意那些与分类相关的维度而 忽略不相关的维度来赋予样例成分维度的不同权重。一旦注意学习过程受到阻 碍，简单的单维类别结构学习( 只有一个维度是相关维度) 就会受到很大干扰， 但复杂的三维类别结构学习( 有三个维度是相关维度) 不一定会受到影响。首先， 如果被试没有完全注意简单结构中的单一相关维度，那他的成绩只能处于机遇水 平。其次，如果被试确实部分注意了那个相关维度，同时又把注意力分散到其他 三个不相关维度上，那他将浪费很多加工资源。相反，在学习更复杂的结构时， 即使没有发生注意学习，也不会产生严重影响。这是因为在复杂结构中，三个维 度是相关维度，大范围的注意力分配可以获得高出机遇水平，甚至是非常好的学 习成绩。另外，复杂结构中只有一个非相关维度，就算把注意力分配到这一维度 上，也不会造成很大的加工资源浪费。 基于样例最有名的研究是n o s o f s k y 的g c m 模型( g e n e r a l i z e dc o n t e x tm o d e l ) 【i o 】。样例以点的形式呈现在一个多维度空问中，这些维度是颜色、亮度、大小 等特征。在这个空间中，接近的样例比距离远的样例更相似。识别和分类以与样 例的相似性为基础。识别是辨认特殊类别的相似性，分类时样例则有许多相似性。 g c m 模型的一个重要特点是注意选择。任务突出的维度被选择注意。同样，在 确定两个样例之间的相似性上注意也很重要。在识别任务中，注意主要关注单个 样例的特征；在分类任务中，注意指向类别的一定数量的特征。样例模型的分类 也涉及外显记忆，即将事物与长时记忆中储存的样例进行相似性比较。 莫雷和陈战胜通过提高样例外类别规则的清晰性，探讨人们在归类中对规则 策略和样例策略的运用。结果表明，当学习情景中潜在规则易于掌握时，被试倾 向于运用规则策略归类；当潜在规则难以掌握时，被试倾向于运用样例策略归类； 当同时可以运用不同规则时，被试会选用更概括、更有普遍性的规则而弃用较为 具体、适用范围较限定的规则】。 人们在进行类别判断时，并不是从一个类别的所有实例中抽象出某种核心 3 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 要素( 即原型) ，而是简单地运用在给定的条件下进入潜意识的有关类别的具体 实例或样例来进行判断的【1 2 】。样例理论的特点可以概括如下：( 1 ) 类别是由一组 实例或样例组成的，而不是对这些实例的任何抽象描述( 如对一个原型的总结性 描述) ；( 2 ) 实例通过某些相似性原则而彼此组合起来；( 3 ) 类别化和其它一些现象 可以通过在特定线索条件下从记忆中提取实例的机制来解释；( 4 ) 当在记忆中找不 到完全的匹配时，与线索最近的临近目标常被提取出来。因此，根据样例理论， 与其说人们形成了关于鸟的原型( 从鸟这一类别的成员中抽象出来的所有特征的 组合，如两个翅膀、会飞等) ，还不如说人们只是存储了过去见过的所有鸟的实 例而已( 如你每天早晨见到的知更鸟、乌鸦等) 。 样例理论和原型理论一样，都是根据相似性来归类的。但是，两者所不同的 是，原型理论认为原型包含了所在类别的主要特征，样例理论认为人的认知系统 中存储了一组特定的样例和情景，而不是一个原型。为了对新项目归类，人们会 将它与认知系统中的所有类别样例进行比较来决定，而不只是与原型比较，原型 可以看作为最具有典型性的、中心性的样例。样例理论也适用于对类别界限不清 晰的概念和类别的解释。 2 4 多重系统理论( m u l t i p l e - s y s t e mt h e o r ymc a t e g o r yl e a r n i n g ) 规则理论、原型理论和样例理论都是探讨某一种结构的类学习的特点和规 律，多重系统理论对不同结构的类别学习进行了比较，有助于进一步揭示类别学 习的特点和规律。 多重系统理论是a s h b y 等人根据神经心理学研究提出的一种类别学习理论 【1 3 】。该理论假设，人们至少有两个独立的分类系统：一个是在意识控制下的基 于外显推理的言语分类系统，另一个是内隐的基于程序学习的非言语分类系统。 多重系统理论假设两个分类系统有着不同的神经基础，分别由两个平行的功能独 立的神经环路传导。一个环路是起于纹状体外视皮质区域( e x t r a s t r i a t ev i s u a l a r e a s ) ，如颞下皮质，然后到纹状体，又从纹状体到苍白球( 基地神经结的输出 口) ，再从苍白球到丘脑，最后从丘脑回到皮质。它负责内隐的非言语系统的类 别学习。另一条环路产生于前扣带回和前额叶皮质，经纹状体到苍白球，再到丘 脑，最好回到皮质。它负责言语系统的类别学习。多重系统理论认为，纹状体( 一 个包括壳核和尾状核的基底神经节区域) ，尤其是尾状核，是内隐的非言语分类 4 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 系统的关键结构；前扣带回和前额叶皮质是外显的言语分类系统的关键结构。 a s h b y 等人后来将这个理论进行发展，认为类别学习是在言语系统和内隐系统之 间的竞争( c o m p e t i t i o nb e t e e nv e r b a la n di m p l i c i ts y s t e m s ) ，并缩写为c o v i s 。 c o v i s 假设，在类别学习中，言语系统最初占优势，可能是由于它受到意识控 制。然而，通过多次训练和经验积累，当言语系统对行为预测的准确性比内隐系 统的预测更差时，内隐系统就会逐渐占有优势。多重系统理论家为了检验他们的 假设，进行了一系列行为实验研究。在这些研究中，他们通常使用两种结构来考 察类别学习：基于规则的类别结构( r u l e b a s e dc a t e g o r ys t r u c t u r e ) 和信息整合的 类别结构( i n f o r m a t i o n - i n t e g r a t i o nc a t e g o r ys t r u c t u r e ) 。基于规则的类别结构是指， 在这种类别结构中，理想的分类规则是很容易用语言描述的；信息整合的类别结 构是指，在这种类别结构中，理想的分类规则只有对两种或两种以上的维度在决 策前阶段进行整合后才能得到。 基于规则的类别学习是通过外显的、推理的言语分类系统进行的，它需要工 作记忆和执行注意；信息整合的类别学习是通过内隐的、程序学习的非言语分类 系统进行的，它不需要工作记忆和执行注意。a s h b y ，q u e l l e r 和b e r r e t t y l 9 9 9 年 的研究表明，反馈对被试基于规则的类别的分类反应有显著影响，对信息整合的 类别结构的分类反应没有明显的促进作用【1 4 】。 m a d d o x 等人2 0 0 3 运用延迟反馈的模式研究表明，延迟反馈影响了信息整合 的类别学习，不影响基于规则的类别学习【1 5 】。m a d d o x 等人2 0 0 5 年的研究表明， 间断的类别刺激分布对信息整合类别学习产生不利影响【1 6 j 。 w a l d r o n 和a s h b y 在被试进行分类的同时要完成数字s t r o o p 任务。结果表明， 同时完成的数字s t r o o p 任务对基于规则的类别学习的影响要大于对信息整合的 类别学习影响【17 1 。m a d d o x ，a s h b y ，i n g 等人2 0 0 4 年的研究表明，分类反应后 进行记忆扫描作业会干扰反馈过程，从而妨碍基于规则的类别学习，当不妨碍信 息整合的类别学习【1 扪。 虽然多重系统理论得到很多研究支持，但这些研究存在一定问题。如类别结 构在两种类别结构中存在难度差异，这些研究并没有深入探讨同一类别结构内的 变化对类别学习结构的影响。 2 5 解释理论 5 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 分类的解释观包括基于知识的归类观( t h ek n o w l e d g e b a s e dv i e w ) 和基于 理论的归类观( t h et h e o r y b a s e dv i e w ) 。基本观点有两个方面：一是类别表征镶 嵌在人的知识体系中：二是既有理论和知识影响人们的概念和类别形成。 m u r p h y 和m e d i n 首先提出了“基于知识 的归类观【1 9 】，认为概念和样例之 间的关系可以用理论和支持理论的数据之间的关系来类比。也就是说，当人们对 事物和事件进行归类时，不仅是把物体和事件的特征或物理方面特点与所储存表 征的特征比较，人们会运用概念包含因果知识以及其它可用图式来表征的背景知 识去判断、分类。研究者又提出了“基于理论的归类观，包括两个含义，一是 相似性含义，认为相似性并不一定是世界万物的一个特征，可能更像是概念本身， 其组成部分因我们自己所在的情景不同而变化不定。二是个人的知识和背景在类 别结构中一定是最重要的，这就是基于理论观点中的“理论一，即我们的概念和 类别是我们就被视为类别成员的客体向自己所做的解释。 解释理论可以总结如下：( 1 ) 概念可以拥有属性；( 2 ) 概念也拥有这些属性之间 的各种关系，这些关系又形成了各种属性之间的解释性联系( 如，翅膀、羽毛和 中空的骨使得鸟可以飞行) ；( 3 ) 概念在记忆里并不是以静态知识的形式存储，而 是通过属性定义和其它背景知识( 如因果知识) 在工作记忆里动态地建构出来的， 因此就会出现专门类别现象；( 4 ) 概念一致性和自然性与作用于概念内部的理论知 识有关，而不是与相似性有关；( 5 ) 关于概念表征的情景效应是在工作记忆中利用 背景知识建构概念时所产生的一种现象。r o t h 和s h o b e n 研究表表明，在秘书休 息这一背景中，茶是最典型的饮料；而当背景信息换成卡车司机休息时，牛奶比 茶更有典型性1 2 0 1 。 解释理论认为，决定概念和类别的不是类别成员之间的相似性，而是某一假 设或解释性框架在起作用。概念和类别是基于一个人的知识对属性及属性之间关 系的一种解释，受个人认知背景和知识影响，因此更关注物体功能或作用方面的 深层的、源于知识的信息的程度。基于解释的观点强调了三个方面的影响因素， 一是知识背景的影响；二是不同学习任务的影响；三是类别知识运用的再影响。 解释理论有助于解释一些表面上没有联系的物体集合如何在特定环境下形 成一个一致的类别。例如，b a r s a l o u 的研究表明，对儿童、宠物、相册、家庭传 家宝和现金这样一个范畴，这些东西不可能很好地组合在一起，但是，在大火焚 6 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 烧房屋的情境中，它们恰好落入了“被抢救物品 的范畴。这些客体对于它的主 人而言具有不可替代性，但只有入们具有关于范畴目的的知识时，范畴的组织才 变得更合理。该研究说明，人的动机影响范畴的生成和组织的合理性【2 1 1 。m e d i n , l y n c h 和c o l e y ( 1 9 9 7 ) 等研究了三个不同类型的树木专家( 植物学家、公园维修 工人和园林设计者) 的范畴表征和归纳。结果表明，各类专家的专业知识显著地 影响了他们对树木的分类或分组【2 2 】。 解释理论同原型理论、样例理论比，突破了只强调自下而上的加工而忽视了 自上而下的加工的模式，更注重于探讨归类的“为什么 问题。同时，相对于前 三种类别观，解释理论对类别判断过程和机制的解释也显得更灵活一些。但是， 解释理论还需要解决的问题是：人们是怎样发展这种理论知识的呢? 这种自上而 下的理论知识又是怎样和自下而上的表面相似性对类别判断起什么样的作用 呢? 这也是本研究所要关注的问题之一。 由上述类别学习的理论可以看出，目前类别研究理论主要包括两种：相似观 和理论观。相似观主要以事物的感知特征为出发点，强调自下而上的加工( 基于 相似性的加工) ，主要包括经典理论、原型理论、样例理论以及多重系统理论； 理论观注重知识和背景的作用，强调自上而下的加工( 基于知识的加工) 。 3 类别学习知识效应的研究 3 1 类别学习知识效应的相关研究 m u r p h y 和m e d i n 等人提出，单纯的感知相似性不能充分解释类别的凝聚 ( c a t e g o r yc o h e r e n c e ) ，自然类别的表征更多地是以先前知识为基础。因此，在归 类学习和概念形成研究中，一个重要话题就是背景知识或者理论怎样影响所学的 类别【2 3 1 。 l a b o v 向被试呈现一系列高度一致但宽度不等的容器，让他们判断容器是杯 子还是碗。结果发现，在中性背景下( 即当容器空的时候) 和实物背景下( 想象容 器中盛有马铃薯泥) ，被试的判断结果有很大差别，反映出被试关于容器用途的 知识影响了对容器的分类【2 4 1 。 p z a a a n i 发现，如果被试能在分类时和先前的背景知识联系起来，他们对非 线性、分离的材料分类要比线性的、连接的材料更容易一些【2 5 1 。m u r p h y 和 a l t o p e n n a 发现，被试学习一个类别的难度在很大程度上受知识经验和背景知识 7 动物分类过程中特征、知识和情景的相互作用 影响。人们在现实生活中的归类行为，往往是和人们以往的知识经验和背景紧密 联系在一起【2 6 】。 w i s n i e w s k i 和m e d i n 研究表明，在类别学习中，样例的背景知识和经验信息 之间存在临近的交互作用。他们认为，在早期的知觉学习中，背景知识不仅权衡 要提取物体的特征，而且为了归类目的，也的确影响要提取的特征的本质【2 7 1 。 l i n 和m u r p h y 的研究证实了背景知识的作用。被试在快速呈现或非快速条 件下，把那些具有一致或者不一致的物体进行归类。例如，在一个实验中，给被 试提供关于一些由那些新的文化群体所运用的物体相关的描述。在一个条件下， 这个物体可能被描述为打猎的工具，这个描述可以给被试提供一些关于这个物体 用于捕获动物来作为食物的部分的重要性：在另外条件下，会给被试提供另外的 关于特征的信息。一致条件，即提供的测验物体包含了打猎的必要部分。不一致 条件提供测验物体是包含对应条件的必要部分。l i n 和m u r p h y 发现，即使在快 速条件下，被试仍然依据它们是否拥有关键特征，这些特征目的是为了执行在初 始的描述中提供的功能【2 8 】。 m e d i n 和l y n c h 等人请了三类专家( 大学里的林学专家、风景建筑学家和园 艺工人) ，对美国中西部4 8 种很典型的树种进行分类或分组。结果表明，各类专 家的专业知识显著影响了他们对树种的分类。分类学家基本上全部按照植物分类 学的标准对树种分类，风景建筑学专家和园艺工人则出现了把同属的树分为不同 类别，又把不同属的树分入同一类别。受其知识背景影响，他们的分类标准中包 含了非分类学上的特征 2 9 1 。 r o s s 和m u r p h y 研究了人们对食物类别的跨分类现象。结果证实了人们采用 两种范畴对食物归类，即分类范畴和脚本范畴，前者依据食物的生物特性和起源 对食物分类，后者依据食物被吃的时间、场合和情境对其分类。这表明，人脑除 了运用相似性的法则归类，还运用更多情境和背景知识归类f 3 0 】。 p a l m e r i 和b l a l o c k 研究表明，有意义的标签导致被试注意到材料的整体特征， 当要求快速分类时，这使得被试能够很快地提取出这些特征【3 1 1 。h e i t 3 2 1 ，m u r p h y 和a l l o p e n n a 等人的研忽3 3 】表明，已有知识背景对学习新类别有促进作用。 3 2 类别学习中知识效应的研究范式 类别学习中知识效应的研究范式主要有：指导范式、标签范式和特征主题范 8 动物分类过程中特征、知议和情景的相互作用 式。 指导范式是通过指导和训练，使被试掌握某一领域的知识和理论，进而对特 定的类别学习产生影响的过程t 3 4 1 。如果知识效应在人们类别形成中非常重要， 那么，在人们学习一个新类别时，能否获得充分的理论指导就会对类别学习产生 关键性影响。通常的方法是：对实验组被试，在类别学习的训练阶段，不仅让被 试了解每个类别的样例和特征，而且教给被试一些相关的因果知识，帮助他们建 立对鱼特征和特征组合关系的有意义解释，从而变机械学习为意义学习；对控制 组被试，则进行对样例和特征的机械性说明，即不提供关于特征关系的有解释作 用的知识和理论。这样，就可以通过人为地控制被试的知识来研究理论知识对类 别学习的影响。 标签范式是在运用视觉材料进行类别形成实验研究时，通常要给要学习的类 别一些特定标签，对其进行命名，以指导被试的类别学习。在研究知识效应时， 往往向一部分被试提供无意义的单词作为类别标签，另外一部分被试则提供有意 义的词作为类别标签。其逻辑是：有意义的标签比无意义的标签不仅能标识类别， 而且能激活人们长时记忆中已有的知识和理论，进而能导致被试对学习材料中类 别特征的解释和加权发生变化【3 5 1 。例如，w a l d m a n n 和h a g m a y e r 通过让被试学 习具有病毒标签的类别研究被试因果关系的学习。结果发现，尽管在指导语中总 是强调这种自然种类条件下，类别仅仅是依赖于表面特