（基础心理学专业论文）短时距标量计时模型研究.pdf

谨以此文献给尊敬的蜉师 黄希庭教授 感谢健三年来的教诲与关爱! 短时距标量计时模型研究 学科专业：基础心理学 指等教师：黄希庭教授 研究方向：认知过程 研究生：支| j 瑞光( b 2 0 0 2 0 1 5 ) 中文摘要 先前有关时间信息加正的研究主要局限于极短时距( 小于5 s ) ，实验多采用双任务 撵寒、瞬觉黧凌勰激，激字淫爻实验转瓣嚣迸露夔。虽然多数磷究瓣诗嚣摸燮孛霹溺 信息加工的结构特征进彳予了初步探讨，研究者对予影响短时距判断的信息源和信息加 王的动态过糨没有给出系统分析；该问题仍然是时间心理学领域有待于深入探讨的重 餐谦运。本辑究在综述秘探谬先藏有关理论襄疆究戆萋麓主，采溺强羯式骚巍范式， 创造性地使用单任务研究程序，以视觉方式呈现刺激并且实验中选用几何刺激物，在 对数据进行统计分析的基础上，从心爨物理学的视角，通过六个实验系统地考查了影 响被试薤孵躐( 6 s 至2 4 s ) 绩诗戆售塞溪、转换焘及譬 鑫丞数戆形态，弱嚣砖缀隧蕹售 计的标量计时模型的基本结构和过程进行了构建。 实验一的结果表明，刺激物的运动状态( 运动斌静止) 显著地影响着被试的时间 翔龋，与黪囊酶实验条释耀魄，运凄蓑戆裁激鑫予惫含更多豹炎德嚣露吴旁黧糖显著 的实验效应。物理时距翻索对于被试的时距估计产缴了极其显著的时距延长散应。 实验二的结果表明，旋转角度因素对被试短时鼹估计的影嗡极其显著。旋转角度 豹减少整褥被试羝绩簿鞭，瑟旋转角凄稳增麓不仅使褥对距 骞诗爨高蘩缓淘，秀萎被 试时间判断的准确性也随之提高。 实验三姻结果表明，刺激物的物理时距对于被试的短时距储计具有极其鼹著的延 长效痤。裁激速度遣莛嚣蔫遥影瘸被试睡| 簿熬凝能力瓣一个重癸线索，麸整体上说， 快速运动的刺激延长时间估计，尤其怒对于较长时暇( 1 8 s 至2 4 s ) 来说更加明显，较 娠时距( 6 s 歪12 s ) 中体现蹬来的速度延长效应不明显。刺激物沿顺时针和逆时针方 蠢靛旋转交傀对时距粼断没有显著翡影响，葭距帮瀵霾因素对予被试静辩鬻舔诗髓力 产生显著的交互作用，其他二阶和三阶交互作用没脊达到显著性水平。综观寓验一、 _ = 、兰的研究结果 酊知，计时过程中的韦伯黼数是个分段连续函数，该函数在6 暑匿 瓤闲蹙瑗递减趋势；在9 s 至1 2 s 蓬基内熬书稳分数操持一令稳定戆低篷，装竣在这令 时距范围内时间感受性较高，判断较准确在1 2 s 至1 8 s 之间呈现递增趋势，1 8 s 至2 1 s 和2 1 s 至2 4 s 之间又分剐呈现融递减翔递增趋势。韦伯函数的转换点商三个1 2 s 、l g s 寝2 1 s ，这整焘与零疆究褥囊戆 l 。l s 辩藏售诗转羧点具蠢辩分一致蛙。 实验四的结果液明，刺激物的闻断位置照著地影响着被试的时间估计，在2 s 和8 s 的间断位鬣条件下，被试的产生时距都呈现高估倾向。并且随箫间断傲置( 等待时距) 豹增鸯羹，被试瓣游离感受缝降低。阂藜对爨因素不是被试进稽辍辩薤粼薮静一个主要 线索，并飘间断位置与间断时距对予被试的时距判断不产生交烂作用。 实验五的结果表明，间断位置因素显著她影响着被试的时距判断，产生时距与问 舔链鬻之阉星甏v 澎鹭缀交纯趋势。潍活捧鸯一个嚣素对被试耱对游髅诗行为吴有极 其显藩的影响，离激活水平下产生微弱的意估时躐现象，低激泼水乎下产生极其显蔫 地高估时蹑现象。激活与间断时距之闯的= 阶交互效应照著，通过交飘作用的简单效 瘟检验褥豫，在2 s 、3 s 裾4 s 三种麓新辩蹶条梓下，被试鹣辩澜翔断都显著耱受蘩激 活水平的影响。被试的时间判叛与闻断时距无关，实验中没有发现显慧的闻敷位譬与 间断时距及间断位置与激活的交互效威：间断位置、间断时距和激活也间的兰阶交甄 效寝氇不显著。 实验六的结聚表嘎，除了发现与实验题、实验五网榉匏极其显著瓣阕龄键鬟( 等 待时距) 因索的主效应和不显著的间断时距效应外，实验中没有发现间断位鼹和间断 辩距酌交鹭效应。间断位鬻是被试迸费时阕判断的_ 燕要线索，在5 s 的等待对嘏条件下， 放斌n 0 反应袭或出鼗久鞠变舞，建瓣褥到嬲畦跽绉讨渣簸，l 、，被试鲍激活瘩平最巍。 无间断实验条件下，被试的时躐估计燮异最小，此时得到的时距估计值最大，这些条 件下掰嵌套的提示线索函素对被试的时距估计具有极其显藉的影响。与提示线索相比， 无阗凝非提暴线索条l 牛下匏被试产生了较长的时阉髂诗壤，反疲变冥趣较丈。由手鸯 间断实验绝不提示，被试获得了在无间断非提示实验中的一个商期望水平和凭间断提 示实鞭中的一个低期望水平。肖提示线索时，被试估计时距较短的事实表明，期望效 应具蠢延长瓣距髂计瓣掺尾。 从本研究的六个实验结果来看，影响短时距判断的信息源既包括物理、生理因素 又包括认知和其它的心理因素。刺激物的运动、变化、逮度等物理因素和作为生理因 素戆内部繁露显萋逮影响藿被试熬黪瓣刿鞭，激溪、注纛、搀器线索、诗瓣孛豹瓣断 2 和对间断的期望通过调节内部计时机制也对被试的时间估计产生重要的影响 在综合翦人和本研究成果的基础上构建了短时距标量计时模型，从时间信息的加 工水平上看，该模型分为时钟、累加、记忆和比较四个动态加工过程。在时钟过程和 累加过程层面上，人类的计时依赖予一种“调节器开关一累加器”的计时系统，也 称为“时钟一计数器”系统。本研究中间断位置和间断时距之间显著交互作用的缺失 说明被试的短时距估计与间断时距无关，时间估计的动态过程受到计时系统中一个 “开关”的制约，“开关”控制着时间信息从一个加工水平向另一个加工水平的流动。 而间断位置与激活水平之间显著交互作用的缺失又说明，注意和激活在两种不同的信 息加工水平上起作用，激活和注意影响计时机制中不同的认知加工装置一调节器的节 律和开关的打开。根据激活水平调节器发射具有一定频率的脉冲，这些脉冲通过开关 装置进入计数器并在此得到累加，正是所累加的脉冲数构成了时间认知的基础。计时 过程中，注意常被一个插入刺激或非时序信息的呈现所中断。当间断发生时，开关装 置被打开，脉冲的累加过程中断，间断终止后，脉冲的累加得以恢复。当前研究证实 了含有间断的时间任务中的期望效应。尽管被试对于间断的期望也消耗注意资源，产 生时距与被试期望间断的时距( 等待时距) 成比例的假设没有得到证实。与有间断实 验相比，被试在无间断实验中的估计时距较长，由此可知，对于间断的期望有损于时 间估计的假设还有待于进一步考证。 人类计时系统中包括认知计时器和刺激加工器两种装置，它们分别产生时序信息 p ( t ) 和非时序信息p 。在记忆过程层面上，提示线索的呈现与不呈现对被试的时间估 计行为具有重要影响，时间估计过程就是被试认知计时器和刺激加工器上产生的信息 p ( t ) 和p ( m ) 的过程。被试的时序信息加工发生在工作记忆中，p ( m ) 信息也是在工作记忆 中建构的。时间信息的获得来源于两种信息的整合，整合过程是个直接过程，这一动 态过程是通过一个“瓶颈”来实现的。瓶颈”既有整合信息的功能，又有转换信息的 功能，可以将刺激信息转换到一个反应决策过程( 比较过程) 中去，比较过程是个间 接过程，它是通过对储存于参照记忆中的p ( m ) 信息和产生在工作记忆中的p ( t ) 信息的 比较来实现的，并且处于标量计时模型的最高层面。 关键词：信息源标量计时模型注意激活 间断对问断的期望 韦伯函数转换点 3 r e s e a r c ho nt h es c a l a rt i m i n gm o d e lo fs h o r td u r a t i o n s s p e c i a l i t y ：b a s i cp s y c h o l o g y s u p e r v i s o r ：h u a n gx i t i n g m a j o r ：c o g n i t i v e p r o e f s sa u t h o r ：l m r m g u a n g ( b 2 0 0 2 0 1 5 ) a b s t r a c t p a s ts t u d i e so ft e m p o r a li n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g l i m i t e dt oe x t r e m es h o r t d u r a t i o n s ( s h o r t e rt h a n5 s ) ，a n dt h ed u a l - t a s kp r o g r a m sw e r eu s e db ym o s tr e s e a r c h e r s e x p e r i m e n t sw e r ec o n d u c t e dw i t ha 蝴1 s t i c s t i m u l u sa n dl e x i c a lm a t e r i a l sp r e s e n t e d a l t h o u g ht h ec o n s t r u c tn a t u 糟o fk m 州i n f o r m a t i o np r o c e s s i n gw 船e m p h a s i z e di n 蝴 p a s ts t u d i e s ，t h es o u r c eo fi n f o r m a t i o na n dt h ek i n e t i cp l o c 憾s 鼯o ft e m p o r a li n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g 精憾n o ta n a l y s e ds y s t e m a t i e l y ，t h e s et o p i c sr e m a i no p e nq u e s t i o n si nt i m ef i e l d 。 b a s e do nt h es u m m a r i z e sa n di n v e s t i g a t i o n sa b o u tp a s tt h e o r i e sa n d 或l l d i e s ，w es e l e c t l yu s e t h ep r o s p e c t i v ep a r a d i g ma n dc r e a t i v e l y 徽t h es i n g l e - t a s kp m g r a mi nt h i sr e s e a r c h e x p e r i m e n t sm - ec o n d u c t e dw i t hg e o m e t r i cs t i m u l u sp r e s e n t e di nv i s u a lm o d e , a n dt h e a n a l y s i so fv a r i a n c ea r ei i k 自t d eo nd a t af r o mt h i sr e s e a r c h b yt a k i n gp e r s p e c t i v e so f p s y c h o p h y s i c s ，w e u s es i xe x p e r i m e n t st oe x p l o r et h e 瓤h l r c eo fi n f o r m a t i o n , t h et r a n s a t i o n a l p o i n la n dt h ew e b e r sf u n c t i o ni nt h e 囱啦p r o c e s so fh u m a n s t h eb a s i cp r o c e s so f t h e s c a l a rt i m i n gm o d e la f ea l s oc o n s t r u c t e di nt h i sr e s e a r c h 。 e x p e r i m e n t ls h o w s ：t h em o t i o ns t a t u s ( 1 d n e t i co r 鼬t i c ) o fs t i m u l u ss i g n i f i c a n t l y a f f e c tt e m p o r a lj u d g r n e n t so fs u b j e c t s 。c o m p a r e dw i t hs t a t i ce x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s , t h e e f f c c t o f t h e k i n e t i cs t i m u l u sa 聪l 黼s i g n i f i c a n t b e c a u s e o f m o m d 嘲姆瞄i n c l u d i n g i n t h c r a a saf a c t o r , p h y s i c a ld u r a t i o ni sa l s oa ni m p o r t a n tc u ei n f l u e n c i n gs u b j e c t s d u r a t i o n e s t i m a t i o n e x p e r i m e n t 2s h o w s ：t h er o t a t i n ga n g l eo fs 蛀m u l u ss i g n i f i c a n t l ya f f e c ts u b j e c t s t i m e j u d g m e n t s ，a n dt h ed e c r e a s eo fw h i c hm a k es u b j e c t su n d e r e s t i m a t ed u r a t i o n w i t ht h e i n c r e a s eo f t h er o t a t i n ga n g l e ，t h ev a l u ea n dt h ea c c u r a c yo f t i m e j u d g m e n t sa r ci n c r e a s e d t e x p o r i m e n os h o w s ：p h y s i c a ld u r a t i o no fs t i m u l u s s h o w sas i g n i f i c a n td u r a t i o n - l o n g t h e n e de f f e c t t h es p e e do fs t i m u l u si s 蚰i m p o r t a n t 蠡b c t o ru s e db y 蹦嗡。i 。：t s i n e s t i m a t i o no f s h o r td u r a t i o n , f s s t - m o v i n gs t i m u l u se 雅i n c r e a s ev 蘸辩o f d u m t i o 畦e 髓歉b 嬲主鼹， t h e r ei sas i g n i f i c a n ti n t e r a c t i o nb e t w e e nt h ed u r a t i o na n dt h es p e e d , t h ee f f e c to f r o t a t i n go f s t i m u l u sa n do t h e rt w o - o r d e ro rt h r e e - o r d e ri n t e r a c t i o n si nt h i se x p e r i m e n ta r en o ts i g n i f i c a n t t h ec o m b i n a t i o no f t h er e 娃t so f e x p e r i m c n t l 、e x p e r i m e n t 2a n de x p e r i m e n t 3i m p l yt h a tt h e w e b e r sf u n c t i o ni sac o n t i n u o u sf u n c t i o nw i t hb r e a kp o i n t s ，t r a n s a t i o n a lp o i n t so ft h e w e b e r sf u n c t i o na l e1 2 s 、1 8 sa n d2 1 s w h i c ha r et h es a n a ea st h ec r i t i c a lp o i n to fll 。l so f d u r a t i o ne s t i m a t i o nd i s c o v e r e di nt h i sr e s e a r c hi n8 0 m ee x t e n t e x p e r i m e n t 4s h o w s ：t h eb r e a kp o s i t i o n so fs t i m u l u ss i g n i f i c a n t l ya f f e c ts u b j e c t s t i m ej u d g m e n t s ，i l lt h et w oc o n d i t i o n so f2 sa n d8 s , a l ls u b j e c t so v e r e s t i m a t ed u r a t i o n , m a d t h e i rt i m es e n s i t i v i t yi n c r e a s ew i t ht h el o n g t ho f t l m b r e a kp o s i t i o n t h eb r e a kd u r a t i o ni sn o t a ni m p o r t a n tc u eu s e db ys u b j e c t si nt i m ej u d g m e n t s t h e r ei sn os i g n i f i c a n ti i 哇e 删 b e t w e e nt h eb r e a k p o s i t i o na n d t h eb r e a kd u r a t i o n ( i n t e r r u p t i o ni n m r v 矗1 ) e x p e r i m e n t 5s h o w s ：t h ee f f e c to ft h eb r e a kp o s i t i o ni ss i g n i f i c a n t av - 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p r o c e s ss a dt h e a c c u m u l a t i n gp r o c e s s 、v c k n o wt h a t h u m a n s t e m p o r a lp r o c e s s i n gr e l y o n a p a c e m a k e r - a c c u m u l a t o r s y s t e m 。i ti sa l s oc a l l e dt h e c l o c k - a c c o u n t e r s y s t e m t h e a b s e n c eo ft h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eb r e a kp o s i t i o na n dt h eb r e a kd u r a t i o ni m p l yt h a t s u b j e c t s t i m i n gb e h a v i o ri sn o t a f f e c t e d b yb r e a kd u r a t i o n t h ek i n e t i cp r o c e s s e so f t e m p o r a li n f o r m a t i o np r o c e s s i n ga r ec o n t r o l l e db ya “s w i t c h ，b yw h i c ht h et e m p o r a l i n f o r m a t i o np r o c e s s i n gf l o wf r o mo r el e v e lt ot h eu e x tl e v e l 。i nt r a i l s 硒斑b r e a k s , t h e a b s e n c eo ft h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eb r e a kp o s i t i o n ( w a i t i n gd u r a t i o n ) a n dt h ea c t i v a t i o n l e v e ls h o wt h a ta c t i v a t i o na n da t t e n t i o na f f e c td i f f c a e n tp a r t so fi n f o r m a t i o np r o c e s s i n go f h u m a n s t h et w oc o n t r o ld i f f e r e n tc o g n i t i v ep r o c e s sa p p a r a t u s - - t h er a t eo ft h ep a c e m a k e r a n dt h eo p e n i n go ft h es w i t c h ，t h ep u l s e sp r o d d e db yt h ep a c e m a k e r , w h i c hh a v es o m e f r e q u e n c i e s , a 他a c c u m u l a t e di nt h ea c c u m u l a t o rt h r o u g ht h es w i t c h i ti st h ea c c u m u l a t e d p u l s e st h a t ，f o r mt h eb a s i so ft i m ec o g n i t i o no fh u m a n s 。a t t e n t i o ni so f t e ni n t e r r u p t e db ya 6 i n s e r ts t i m u l ia n dt h en o n t e m p o r a li n f o r m a t i o n w h e n 靠b r e a ke x i t s , t h oi w i t e , l ai so l x 黻i , s o t l a oa c c u m u l a t i o no fp u l s e s 啪i n l 船u p t e d , m a dt h ea c c t m a t t l a t i o np r o c l 蹬列鞫u 噼a t t e r 啦e b r e a k t h oe x p e c t i n ge f f e c to f ab r e a ki st 戚f i o c ! i nt h i s 糖鞠溅a l t h o t 喀, ht h ea p 戡难琵o f ab r e a ko fs u b j e c t sc o n s u m e sa t t e n t i o nr e s o u r , t h em p l a n s i so fd u r a t i o n - p r o d u c t i o nd a t a c o r r e s p o n dt ot h ee x p e c t i n gd u r a t i o nd a t ao fab r e a ki s n ts u p p o r t e db yt h i sr e s e a r c h t h e v a l u eo f d u r a t i o ne s t i m a t i o no f s u b j e c t si nt i m i n gt a s k sw i t h o u tb l e l l k $ i sl o n g e rt h a nt h a ti n t i m i n gt a s k sw i t hb r e a k s t h ec o n c l u s i o no fs u b j e c t s e x p e e t i n go fab r e a ki nt e m p o r a l j u d g r n e n t si m p a i r m e n t st ot i m ee s t i m a t i o nn e e d st ob et e s t e df u r t h e l t h e r e t w oa p p a r a t u r si nh u m a n s t i m i n gs y s t e m , & t i m e ra n das t i m u l u sp r o d l k 目 t h e yp r o d u c et e m p o r a li n f o r m a t i o np ( 1 ) a n dn o n t e m p o r a li n f o r m a t i o np i nt h el e v a lo f m e m o r y - p r o c e s s 。s u b j e c t sa 辩p r e c e d e d e so rn o ts i g n i f i c a n t l ya f f e c tt h e i rt i m ee s t i m a t i o n 。 t e m p o r a lj u d g m e n tp r o c e s si st h e 翻静髂i nw h i c hs u b j e c t sp e r c e i v et h ei n f o m u a i o no f p ( o a n dp ( m ) p r o d u c e db yat i m e ra n d4s l i m u l u sp r o d u c e r t h ee f f to fd u r a t i o nj a g n 瑚t d e p e n d s0 1 3 t h ea t t e n 蛀o r ta l l o c a t e d 协e v e r yp r o c e s s ，p r e c e d e d 蛳sa f f e c ts u b j o e t s a t t e n t i o na n dd u r a t i o nj u d g m e n t p i f 。嘲o ft m 釉r a li n f o r m a t i o no c c u r si nw o r k i n g m e m o r y , p ( m ) ，h o w e v e r , i sm o a tp r o b a b l ys t o r e di nm e m o r yo n l yw h e na ( 1 t a t l o n j u d g 舭t i sr e q u i r e d i tc o u l db ea s s u m e a , t h e r e f o r e ，t h a tp ( 1 翦) i $ a l s oe o m m i e t e di nw o r k i n gm e 帕a o r y , b u tn e v e r t h e l e s sr e m a i n saf u r m t i o no f t h ei n f o r m a t i o ns t o r e di nl o n g - t e r mr e f e r e n c em e m o r y w h e r e a s ，p ( m ) c a l la l w a y sb ec o n s t r u c t e d p ( t ) w h i c hi s 珥0 d l l 。e di nr e a ll i m ea n di sa f u n c t i o no f r e a l - t i m et e m p o r a li n f o r m a t i o np r o e c s s i n g , w i l lb el o s ta n dn o ti t - t r i c v e a b l ei nt l a e l a t t e rs t a g eu n l e s st h e r ei s 巍s p e c i a ll r e s o nt os t o r ei t sc o n t e n ti nl o n g - t e r mm e m o r y t e m l m r a l i n f o r m a t i o nd e r i v e sf r o mi n t e g r a t i o no fp ( t ) a n dp ( m ) ， t h ei n t e g r a t i o no fi n f o r m a t i o ni sa d i r e c tp r o c e s s ，w h i c hc o n t r o l l e db ya b o t t l e n e c k i nw o r k i n gm e m o r y t h e b o t t l e n e c k n o t o n l yf u n c t i o n si n t e g r a t i n gi n f o r m a t i o n , b u tf u n c t i o n st r a n s m a t i n gs t i m u l u si n f o r m a t i o ni n t oa r e s p o n s e - c h o i c ep r o c e s s ( t h ec o l n p l i r i s o l 3p r o e m ) t h e 伽咀i p a r i s o ni s 雅i n d i r e c tp r o c e s s ，i t i sa t t a i n e dt h r o u g ht h ei n f o r m a t i o n 锄瞄尹酾s 潮o f p ( t ) w i t h 联m ) w l a i e hi ss t o r e di nw o z 妇g m e m o r ya n dr e f c “i m c em e m o r yr e s p e c t i v e l y k e y w o r d s ： s o i l r o fi n f o r m a t i o nt h es e a d a rt i m i n gm o d e l a t l c n t i o na c t i v a t i o n i n t e r r u p 畦o ne x p e c t i n go f ab r e a k t h ew c b e t $ f u n c t i o nt h et r a n s a t i o r u dp o i n t 1绪论 时蓠秘空满怒物覆