认知心理之记忆.ppt

2020 3 15 1 认知心理学 记忆 2020 3 15 2 本章概要 记忆 本章概要 记忆常常被比喻成储藏室 storage Ebbinghaus 1885 发明一种至今仍在应用的无意义音节作为刺激材料来研究记忆的方法 信息加工观的记忆理论认为 记忆或者说由几个储存器构成的系统 具有加工各种认知代码表象的能力 该理论还主张认知代码可以通过控制从一个储存器转移到另一个储存器 这些储存器包括 感觉储存器 短时储存器 长时储存器 2020 3 15 3 本章概要 记忆 但是 近年来一些理论认为 并不存在与储存器精确对应的结构 不过它的某些成分却能够产生初级记忆 次级记忆 初级记忆对一些暂时激活敏感 他们可能迅速消失而不能被提取 认知系统中某些成分对容量也有一定要求 这种初级记忆被一些心理学家称为 工作记忆 它是由一些对刺激进行许多独立操作的认知过程构成的集合 根据研究证明 初级记忆即可能的短时储存器中的编码不一定总是听觉的或语音的 还可能是语义的 2020 3 15 4 本章概要 记忆 近来的研究还显示 在遗忘机制上短时储存与长时储存可能没有什么差异 另外 在储存容量上短时储存与长时储存 在运用组块概念进行解释时 可能与两者存在差异的观点明显不符 这些事实说明 初级记忆和次级记忆之间的区别是很模糊的 在次级记忆研究中 我们介绍两类划分永久记忆的方法 即情节记忆和语义记忆 最后在论述对实验室研究和日常经验研究意义的同时 介绍一个与教育技术学有关的研究案例 2020 3 15 5 记忆 作为储存 Storage 的记忆 经验的理解和问题 幼年经验失忆症infantileamnesia 作为储存的记忆 记忆具有结构和过程两种成分的系统 运用信息加工的比喻研究记忆 结构性 记忆在内容 特征 组织上具有明显的差异 如 内容 受到干扰 就可能不大牢靠 而一些其他的记忆就比较持久 记忆储存在不同的位置 它们的特征反映了器储存的位置 过程 在不同位置之间转移合改变记忆内容的认知操作 2020 3 15 6 记忆的特点 记忆是一个完整的心理过程 记 识记 保持 忆 再认或回忆 即 记忆包括识记 保持 再认或回忆三个基本环节 识记 识别和记住事物 从而积累知识经验的过程 保持是巩固已获得的知识经验的过程 其对立面是遗忘 回忆和再认是在不同条件下恢复过去经验的过程 再现 是指过去经验过的事物不在面前 把它们在头脑中复现出来的过程 再认 而过去经历过的事物再次出现在面前 能把它们辨认出来 就是再认 2020 3 15 7 人机类比 透视记忆的特点 认知类比 信息加工的观点 人的记忆过程相当于计算机的信息输入 编码 储存 提取过程 输入信息的编码 相当于识记 信息在头脑中储存 类似于保持 提取储存的信息 使之恢复活动的过程 相当于回忆和再认 2020 3 15 8 H 艾宾浩斯 Ebbinghaus 的传统 联想主义的方法论 头脑中的所有观念都在某种程度上借助于联想互相联系在一起 换句话说 个体所学到的一切内容都可以通过联想模式进行精确的界定 最纯粹的 方式研究记忆 就需要学习于他当前头脑中任何事物都不相干的材料 无意义音节 实验方法 刺激材料 无意义音节 辅音中间夹一个元音SAB GEN 程序 节拍器控制无意义音节呈示时间 1 5 2秒 2020 3 15 9 H 艾宾浩斯 Ebbinghaus 的实验 实验程序 使用13 16个无意义音节 称为音节表 从头到尾学完一个音节表称为学习一次 达到学习标准所需的这种学习次数既初学所用次数是实验的一个重要信息 间隔一段时间 20分钟 31天 进行记忆提取 看是否达到学习标准 如果没有达到就重学直到达到标准 这一次学习所用次数称为重学所用次数 为确定保持间隔中自己的记忆有效性如何 艾宾浩斯设计了一种客观的记分方法 节省分数既保持分数 初学所用次数 重学所用次数节省分数 100初学所用次数 2020 3 15 10 31天时间内无意义音节的遗忘率 H Ebbinghaus 1885 2020 3 15 11 H 艾宾浩斯 Ebbinghaus 的发现 记忆过后遗忘几乎马上开始 大多数遗忘出现在学习后的第一个小时之内 消退的速度刚开始时比较迅速 以后则逐渐稳定 重学总要比第一次学习容易 即使过一个月后才开始重学 所需次数也要少于第一次的学习次数 至少有一部分初学材料总能够保留在记忆中 2020 3 15 12 有关记忆的信息加工观点 信息加工记忆理论 AtkinsonWaugh Noman 1965 记忆或者说由若干称之为储存的关联成分所构成的系统 具有加工各种称为认知代码表象的能力 认知代码可以通过控制过程 ControlProcess 从感觉登记器转移到短时储存 再转移到长时储存器 感觉登记器 sensoryregister SR 特征觉察和模式识别过程能够迅速产生认知代码并将其暂时存储在这里 它不需要分配资源 这意味着我们无须对刺激进行注意便能够在感觉储存中产生一个认知代码 并且这一过程是自动进行的 2020 3 15 13 记忆系统结构 2020 3 15 14 信息加工记忆理论 AtkinsonWaugh Noman 1965 感觉登记器的容量 capacity 必须很大 因为所有的新刺激都假定至少是短暂地储存于此 感觉登记器还被认为具有通道特异性 modaliyspecific 一部分用来储存视觉刺激 另一部分用来储存听觉刺激 还有一部分用来储存其他各种感觉刺激 材料在感觉储存器中保持的时间 视觉刺激大约250 300毫秒 听觉刺激保持时间大约2500 3000毫秒 感觉登记的目的是为使认知系统从中选择需要的部分进行加工 短时储存 short termstorage STS 短时记忆的容量非常有限 体现了工作记忆 Miller 1956 短时储存器中的信息以听觉 言语或语言认知编码的形式进行组织 它有赖于注意 根据注意信息得到保持 材料在短时储存中储存的时间比在感觉储存中要长 未复述的材料可以在其中保持约30秒 2020 3 15 15 信息加工记忆理论 AtkinsonWaugh Noman 1965 短时储存和感觉储存仅在一个方面相似 即材料如果不进行精致化和转移操作就会衰退 短时记忆目的是保持少量的从长时记忆和感觉登记来中选择的信息 进行有意识的加工 以适应环境 通过复述 STS LTS长时储存 long termstorage LTS 储存容量与感觉储存一样非常大 复述 rehearsal 从短时储存到长时储存的认知操作 复述具有 第一 可以用来维持STS中编码的活力 第二 可以在LTS中产生与STS材料相对应的编码 编码一旦在LTS中储存 就被认为是永久性的 所以LTS中信息的提取失败是因为其他代码阻碍或抑制了我们要寻找的记忆 LTS中的材料是以语义形式进行组织 通过其意义来组织 2020 3 15 16 感觉储存器 G 斯珀林 Sperling 1960 实验以及结论 G Sperling 1960 初期的经典性实验证明 虽然保持时间很短 但人们似乎对视觉刺激有极准确和完整的记忆 如 50msec XEAM或者XEAMGLXAMEGL实验结果 无论是将字母分成一排还是两排呈现 被试平均提取的出的字母都是4个 呈示50毫秒 排列中元素数目 无论是9个 6个 都提取4个 似乎不影响提取 提取数目的上限不受项目观察难度的影响 如增加呈现时间 0 5秒 2020 3 15 17 感觉储存器 初期的经典性实验假设的质疑 之所以在报告多于4个元素的排列时出现困难可能是因为记忆丧失 影响记忆的是容量 影响记忆的是持续时间 G Sperling 1960 进一步实验1 实验方法 采用部分报告法 partial reporttechnique 要求被试只报告指定的项目 刺激材料 3行 每行4个由数字和字母组成 2020 3 15 18 感觉储存器 实验程序 被试每次只需报告一行 听到随机呈示的音调后作出反应 音调分为高 中 低 分别代表不同的行 被试注视排列字母50毫秒 然后消失 等待音调出现 这段时间称之为 刺激间时距 interstimulusinterval 期间被试需靠记忆努力保持住刚刚呈现的排列 实验结果 被试的回忆正确率很高 多数人都能提取出信号指示的全部四个元素 被试能够准确地报告出信号指示地任何一行这一结果表示 在刺激间时距中全部12个元素都在记忆中得到了储存 2020 3 15 19 感觉储存器 G Sperling 1960 进一步实验2 解决的疑问是 确定项目能储存多长时间 方法 策略 加大刺激间的时距 结果 250msec仍能保持较好的成绩 300msec时开始出现猜测现象 结论 斯珀林对实验结果的解释 信息加工系统能够在记忆或缓冲器中将所有的视觉刺激存储一段极为短暂的时间 瞬时记忆 感觉登记 感觉储存认为是完整的 因为初始刺激的所有特征都出现在其中 储存内容则被视为是前类别性质的 precategorical 没有转变成听觉码和语义码 2020 3 15 20 感觉储存器的视知觉理论 视觉信息在感觉阶段过后可以被识别 精制 复述 被试之所以不能够报告出多于4 5个字母列 是因为他们必须对感觉存储记忆中的内容进行识别并将其转移到一个能够报告出它们的更持久的位置中 这需要时间 再加上项目转移需要按序列顺序进行 所以转移问题更加复杂 当前4个项目从感觉登记中提取出来后 其他内容就已经衰退了 2020 3 15 21 感觉储存器 G Sperling 1960 的实验证明 确实存在着瞬时记忆 它能有效地保持由感觉道得来的信息 瞬时记忆的信息保持量比短时记忆大 但保持的时间很短 所有的信息都进入瞬时记忆中 但由于人的注意容量有限 因而这种记忆中的所有信息便不能在它们消失之前都被注意到 用整体报告法或是用部分报告法中声音信号延缓1秒左右出现能回忆出的项目 便是受到注意而转入短时记忆中的项目 2020 3 15 22 短时储存 记忆的第二种形式 定义 感觉登记中的一部分视觉刺激能够保持到形成持久的认知编码为止 这里提到的持久的储存称为短时储存或称为 心理工作台 Klatzky 1980 短时记忆的特征 短时记忆的保持时间比瞬时记忆长 大概是60sec左右 短时记忆的另一种称法是 工作记忆 用来调用长时记忆的信息与此 有些学者称为 活动记忆 它说明了这种记忆中的信息处于特殊的活动状态 2020 3 15 23 短时记忆 证明短时记忆存在的实验研究 L R 彼得森 M J 彼得森 Peterson 1959 的实验 实验刺激材料 3个辅音字母组成的无意义音节 如CHJ 被试任务 在不同的间隔时间上去回忆这些字母 程序 为了在间隔的时间内不让被试者自己有机会背诵这些字母 要求被试者倒数一个三位数目字 倒数时逐个减3 并且每秒钟倒数一个 直到开始让他回忆字母的红灯亮了为止 实验者说 CHJ 506被试者发应 506 503 500 497 494 2020 3 15 24 短时记忆遗忘试验的结果 这项干扰作业使被试未能在其 工作台 上进行一项重要操作 复述 Peterson 认为 提取失败是由衰退引起是比较合理的 这一点被认为短时记忆与长时记忆的区别的标志 2020 3 15 25 证明短时记忆存在的实验研究 两位Peterson 1959 的发现具有里程碑的意义 认知心理学家认为 衰退并不一定就是长时间间隔后提取失败的主要原因 Jenkins Dallenbach 1924 Peterson 1959 的实验证明 在保持间隔较短时提取失败的原因是衰退 这就为存在着两种存储的观点提供有力的证据 既遗忘的产生机制 既 衰退引起短时储存的遗忘 而干扰 interference 即多个记忆之间相互影响 则是长时储存遗忘产生的原因 这一推理 假设 也能很好解释著名的系列位置效应 serial positioneffect 2020 3 15 26 系列位置效应 serial positioneffect DeesMurdock 1962 刺激材料 50个普通名词构成的单词表 实验操作 以每秒一个单词的速度按顺序呈现单词表中单词 被试任务 回忆呈示的单词 观测变量 每个单词得到回忆的可能性是否相同 实验结果 最先呈现的与最后呈现的词要比中间的词将更可能被回忆起来 实验结论 名词在序列中的位置影响了其被回忆出来的概率 2020 3 15 27 证明短时记忆存在的实验研究 实验结论 之所以能够观察到这些效应 正是因为被试者是从不同的储存中提取这些词的缘故 初始时 短时储存是空的 因此可以对先进入的词进行复述 进而以较为持久的表象送到长时记忆储存 之后 短时记忆储存饱和 不能复述进来的词 所以中间的词得到复述机会减少 材料在进入长时记忆之前 一定要在短时记忆储存中耽搁一些时间 所以可以在短时记忆储存中找到最后呈现的词 这也表明被试不是按照呈现顺序提取材料的 而是先提取短时记忆中的材料 以保证它们在被衰减前被提取 对被试的行为观察证明了这一点 被试先是写出最后 刚刚 呈现的词 然后再写出最开始的词 最后才草草得写出从词表中间位置回忆出的内容 2020 3 15 28 证明短时记忆存在的实验研究 Postman Phillips 1965 进一步设计出 只影响对一个位置的提取的实验 刺激材料 三个分别含有10个 20个 30个词的词表 以每秒一个词的速度呈现给被试者 被试任务 呈现后立即进行回忆 实验结果 从图中可以看出 10个词时 中间词回忆概率接近50 实验结论 因而表明短时储存的容量肯定不超过10个 由此可以估计 如果使词表短到全部都能进进入短时储存的程度 那么我们预期用自由回记忆程序进行提取的概率将会达到70 80 2020 3 15 29 正确回忆的概率是系列位置的函数 2020 3 15 30 只影响对一个位置的提取的实验 Postman Phillips 1965 的第二阶段的实验 对Peterson 1959 的程序做了改动 不马上回忆 采用干扰作业 让被试对一个3位数进行减3逆运算 30秒后才给出线索要求回忆 根据该理论可以预测 干扰作业会影响短时储存的内容而不影响长时储存 结果从图中可以看出 干扰作业效果使得最后的单词 近因成分recencycomponent 得到回忆的概率很小 而对于开始的单词 首因成分primacycomponent 的回忆却很好 这表明提取是在不同存储中进行的 因为开始的单词已经经过加工而储存在长时记忆中了 2020 3 15 31 短时储存的编码 认知心理学中的编码是指 把信息放入记忆之中的过程 例如 人们所说的短时记忆中的听觉编码 视觉编码或语义编码 就是指材料按照其声音特点 视觉特点或其含义 分别放入短时记忆之中 维克欧格恩 Wickelgren 1965 实验 以口头形式给被试呈示一些字母 要求尽可能多的记住它们 被试在进行回忆时出现了一些错误 如 错误字母与遗忘字母相似 T D A K A 说明 短时记忆储存中的代码是听觉性的 2020 3 15 32 短时储存的编码 康拉德 Conrad 1964 实验 听觉和视觉两种方式向被试者呈现字母 结果发现 即使对视觉呈现的字母也产生上述Wickelgren 1965 实验中出现的那种混淆错误 混淆也是听觉的 如 V B 而不是U 辛茨曼 Hintzman 1965 1967 实验 认为 不是听觉造成的错误 而是保持期间默念字母造成的 可以通过观察发音相似字母的声带振东 发音时舌的位置进行解释 但辛茨曼的发现表明 短时储存中的代码是言语或语言性质而并非听觉的 但要想弄清这一问题是相当困难的 2020 3 15 33 短时储存容量 短时储存容量定义的不确定性 某一记忆位置的储存容量 记忆系统中该部分可以储存多少信息 储存的注意能量或加工容量 信息储存中能加工多少信息 例如 工作台 的比喻 储存容量是指 工作台上所存放的项目数量 而加工容量是说明一个单元时间内可以对这些项目进行多少独立加工 客观的确定哪一个是真实的几乎是不可能的 2020 3 15 34 短时储存容量 2020 3 15 35 短时储存容量 从容量的限度角度考察 米勒 Miller 1956 神奇的数字 7 2个彼此无关的项目 项目是什么 再现米勒的实验 一部分程序得到更改 F book 我 h3 四 你 2020 3 15 36 组块的作用 12345ABCDE车马兵象将日月水火土学校教师学生作业考试 按照某种规则或对应于某些熟悉的模式所组织起来的一个信息单位 2020 3 15 37 组块化 Chunking 组块 Chunk 按照某种规则或对应于某些熟悉的模式所组织起来的一个信息单位 大量证据表明 短时储存中的项目主要是组块 Zechmeister Nyberg 1982 默达克 Murdock 1961 研究证明 三个单词与三个字母衰退速度相同 但相同时间内 单词衰退的量相对较少 当三个彼此无关的字母进入短时储存是 它们构成了三个组块 而当彼此有联系且组成一个单词时 这个单词就成为一个组块 2020 3 15 38 长时储存 长时储存 LTS 信息保持时间比较长久 是最大的知识储存库 记忆代码可能随着它在记忆系统中的储存时间而改变 神经心理学研究领域的发现指出了短时储存和长时储存之间的区别 信息在长时记忆中是以什么形式储存的 当需要信息时 又是以什么方式提取它们的 2020 3 15 39 长时储存中的语义代码 闯入错误 intrusionerrors 回忆出的有些词并没有在词表上出现过 闯入的单词与遗忘的单词之间常常存在着语义上的关系 也就是说具有共同的意义 如 词表上的词是 boat 闯入的单词 ship 而不是boar 这类闯入错误与STS中的闯入有很大的不同 STS中通常是听觉性的 而没有这种语义联系 2020 3 15 40 神经心理学的发现 逆行性失忆症 retrogradeamnesia Russell Nathan 1946 因创伤而丧失的记忆内容的恢复有一个比较有规律的顺序 这部分记忆中最早 即与事故发生最远 的内容首先被恢复 然后是距事故越来越近的内容 实验研究 动物被动躲避条件作用 passiveavoidanceconditioning Chorover Schiller 1965 理论假设 如果记忆确实是从短时储存转移到长时储存中的 那么我们可以预期记忆代码在转移过程中是非常不稳定的 刚刚或即将转移的记忆最容易被破坏 相对而言 那些已经转移的记忆则比较能承受创伤的打击 2020 3 15 41 动物被动躲避条件作用 passiveavoidanceconditioning Chorover Schiller 1965 实验操作 把白鼠放在距笼子底几英寸高的一个平台上 如果白鼠跳到笼子底就给予一次点击 ECS 跳下平台和电击之间的时间间隔可以进行变动 理论假设 如果记忆确实正在转移并容易受到破坏的话 那么当时间间隔非常短时 被电击白鼠就来不及将这一记忆送入长时记忆 就被电击所损伤 因此不能回忆被击前 从平台上往下跳 的记忆 这样他会再次跳下平台 即白鼠躲避学习的成绩应该很差 如果增加时间间隔 就可以促进回避学习 因为白鼠的记忆系统此时已经将记忆转移到长时储存中并保存起来 实验结果 与 超过10秒电击群 不施加电击群 群间比较结果 10秒内电击群 潜伏期更短 2020 3 15 42 动物被动躲避条件作用 passiveavoidanceconditioning Chorover Schiller 1965 实验结果的解释 在10秒内受电击的白鼠其跳下来平台后的记忆更容易因电击而丧失 因此 24小时后进行记忆试验时 它们会继续犯错误 即仍然往下跳 而10秒以后受到电击的白鼠 则有可能记住24小时之前的这种经历 因此它们对于从平台上往下跳就比较谨慎 实验结论 逆行性失忆症的梯度约为10秒 这期间从短时储存向长时储存转移地记忆内容有可能会受到破坏 2020 3 15 43 信息加工观点的记忆 记忆 记忆可以看成是由若干互相联系但又彼此独立的储存器组成的一个系统 每个储存器各有其不同的容量和组织方式 在产生遗忘机制上各个储存器也有所不同 感觉登记是个大容量储存器 能以原有方式保持感觉刺激 即对于储存在其中的材料并没有明显的编码 它的遗忘机制是衰退 短时储存的持续时间相对长一些 材料在其中能维持大约30秒 它按听觉性质进行组织 短时储存容量是大约7个组块 长时储存保持永久性记忆 其容量是无限的 材料按语义性质进行组织 容易受其他记忆的干扰 2020 3 15 44 多重储存模型的当代理论 当代认知心理学家认为 并不存在STS结构 只是它的某些成分能够产生初级记忆 primaymemory 其他一些成分则能产生次级记忆 secondarymemory 初级记忆对暂时激活很敏感 刺激可能会迅速消失而不再能够被我们提取 初级记忆对容量很敏感 如果超载 一些信息就会丢失 初级记忆是一种控制过程的储存室 它具有一定容量 以下将介绍初级记忆和次级记忆之间的差别问题 以及两者之间的内容 组织方式 2020 3 15 45 初级记忆与刺激记忆之间的区别 心理学研究中 很多证据支持初级记忆和次级记忆存在着区别 但一些理论家和研究者仍然认为STS和LTS之间理论上的这种假设区别再一些严格的实验中常常观测不到 无论是作业需要初级记忆还是次级记忆 大量的认知过程都是以同一方式进行工作的 Crowder 1993 一下将要探讨一些STS LTS的理论基础 或许我们应该相信认知系统会有更多储存位置 2020 3 15 46 短时储存的编码 总是听觉或语音代码吗 信息加工理论主张 STM中的信息内容都被转换为语音或听觉代码 STM中是否可以接收语义信息 或语义信息如何影响STM作业的 实验程序 向被试呈现一列10个单词的词表 每个单词呈现500msec 第十个单词后跟着一个探测词 每次实验的探测词不同 被试要辨认出它是否与词表上的某个单词相匹配 这里的匹配指 与单词表上的词完全相同 或者同义 试验者事先不知道实验是要匹配同义还是相同词 2020 3 15 47 短时储存的编码 总是听觉或语音代码吗 实验假设 如果STS只获得听觉信息 那么当探测词与词表上单词只存在语义联系时 不会出现有关探测词的混淆 即试验者预测 被试者不会把探测词误认为与词表上某个完全相同 如果观测到这种混淆 它肯定是基于语义相似性而非听觉相似性 这意味着被试在STS中肯定获得了一些语义知识 实验结果 当提示进行相同匹配而探测词是词表上某个单词的同义词时 错误率却猛增到0 19 与其他自变量水平相比 实验结论 被试获得了语义信息 并对词表和探测词进行了语义编码 2020 3 15 48 短时储存的编码 2020 3 15 49 关于遗忘机制的新发现 遗忘机制方面的差异 在STS中时衰退 在LTS中是干扰 这一差异被认为是区别短时储存和长时储存实质上相互独立的依据 新近的研究 Keppel Underwood 1962 认为 Peterson Peterson 1959 的实验之间可能产生互相干扰 由此造成短期储存中的遗忘也是由于干扰造成的 证据是 凯珀尔等 Keppel Underwood1962 仔细阅读了Peterson实验程序后注意到他们让被试进行了两次练习实验 并在自己的实验中不让被试进行练习 结果在取消这种干扰时 没有出现衰退 也就证明了累计干扰效应 前一个实验好于后一个实验 2020 3 15 50 短时储存与长时储存间的容量差异 信息加工记忆理论基础是 STS与LTS之间存在容量上的明显差异 有关组块化 chuning 研究显示 组块化的存在以及多数人都能很容易地进行组块化这一事实与STS和LTS之间存在容量差异地观点可能有些不符 一名正常记忆能力的大学生的实验 经过半年 每一天1小时 一周三次 累计230小时 的训练 他的记忆广度 短时记忆 从7个项目增加到80个 大学生运用策略进行有效记忆 众多的认知心理学家认为 我们实际上不能用记忆广度作为STM容量的表示方法