某高校心理学专业认知心理学课件 短时记忆

第六章短时记忆 教学目的要求了解短时记忆的容量 掌握短时记忆信息的编码 提取及遗忘过程 第一节记忆的结构 最先提出初级记忆和次级记忆概念的是美国学者James 她根据意识经验区分出这两个概念 认为初级记忆是直接记忆 次级记忆是间接记忆 Wough和Norman引用James的概念 建立了两种记忆说的模型 两种记忆系统模型 Waugh和Norman 1965 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 美国学者James 他依据意识经验区分的初级记忆和次级记忆 所谓的初级记忆是一种直接记忆 它涉及直接的意识经验 提供感知到的事物的忠实 真实 图像 一点也离不开当前意识 具有暂时性质 次级记忆则是间接记忆 它是当前意识以外的过去经验的贮存 具有长期性质 两种记忆说认为记忆是由短时记忆和长时记忆构成的一个系统 信息经由短时记忆而进入长时记忆 短时记忆既是缓冲器又是加工器 这种看法深入到记忆的内部结构和信息加工的动态过程 一个完整的记忆系统即变成 感觉记忆 短时记忆 长时记忆 由此出现记忆信息三级加工模型 两种记忆说也就发展为多存贮说 多存贮说或记忆信息三级加工模型的核心仍是两种记忆说 一 Atkinson Shiffrin记忆系统模型认为记忆有3种贮存 感觉登记 短时贮存和长时贮存 短时贮存在这个模型中被看作一个工作系统 外部输入通过感觉器官进入感觉登记 感觉记忆 信息在这里作短暂整合后有些进入短时记忆 有些马上丧失 也有一些可能直接进入长时记忆 短时记忆的作用是一个缓冲器和加工器 信息在这里以复述的方式可进入长时记忆中 得不到加工的信息很快也会丧失 它还可以从长时记忆中把信息提取出来进行加工Atkinson和Shiffrin认为它有两个功能 1 作为感觉登记和长时记忆之间的缓冲器 2 作为信息进入长时贮存的加工器 这个模型认为 信息从一个贮存转到另一个贮存 多半是受人控制的 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 相对而言 长时记忆才是一个真正的信息贮存库 但其中的信息也有可能因消退 干扰和强度丧失等原因而产生遗忘 二 模型的扩展Shiffrin和Atkinson 1969 对他们提出的记忆系统的模型曾加以扩充 特别是对控制过程作了较多的扩展 扩展的模型如图所示 从图中可以看出 记忆系统的模型主体仍由感觉记忆 感觉登记 短时记忆 短时贮存 和长时记忆 长时贮存 三部分构成 所不同的是 他们加入了控制过程这一内容 认为控制过程对三种贮存过程都起作用 该模型还有一个值得关注的要点就是它对长时记忆信息的认识 模型认为长时记忆中的信息是不会消失的 其信息是不消退的自寻地址库 三 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认为 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时入长时记忆 短时记忆是一个工作记忆区 它不仅可接收到自感觉记忆的信息 而且还以把长时记忆中的信息提取出来进行加工 在信息加工过程中 复述并不是单纯的机械复述 复述有简单的复述和精细复述之分 这是目前认知心理学中最流行的关于记忆结构的模型 该模型实际上是Shiffrin和Atkinson模型的简化 典型的记忆信息三级加工模型 第二节短时记忆存在的证据 目前有很多证据说明短时记忆存在的真实性 这些依据来自以下几个方面 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研究发现 海马回神经核与近事记忆有关 这种关系已在人和动物的临床和实验中已被证实验 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 这些事实表明 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开的 电击实验 通过多次训练使老鼠形成跳台的避电反应 然后对老鼠的头部施加电击 电击后又把老鼠放到笼中 结果老鼠已形成的避电反应又消失了 2 自由回忆实验短时记忆存在的有力证据来自所谓的自由回忆实验 这种实验形式来源于Ebbinghaus 实验方法是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 将自由回忆得出的结果与原先呈现的顺序加以对照 就可发现在原来的刺激系列中 不同位置上的刺激的记忆效果 据此作图 可得到系列位置曲线 词表中间部分的字词回忆成绩较差 而起始部分和结尾部分的字词回忆成绩较优 均高于中间部分 这种情况称作系列位置效应 起始部分的较优的回忆成绩称作首因效应 结尾部分的较优的回忆成绩称作近因效应 主张两种记忆说的人则给首因效应和近因效应以新的解释 他们认为 自由回忆的系列位置曲线 图4 2 不是一个单一的曲线 而可分为两部分 反映着两种记忆 曲线的结尾部分反映着短时记忆 曲线的起始部分和中间部分合组成另一部分 它反映着长时记忆 怎样来验证两种记忆说对系列位置曲线的分析呢 应用一个因素来改变系列位置曲线的一个部分而不影响另一部分 这样 根据两种记忆说 可以合理地作出两个预测 1 若增加每个刺激的呈现时间 就将增加复述的时间 使更多信息进入长时记忆 但不会对短时记忆产生影响 2 若进行延缓回忆并防止复述 就将损害短时记忆 但不会影响长时记忆 两种记忆在某些方面有着明显的区别 如容量 保持时间和作用 但是 在其他诸如编码 遗忘原因等方面 两者的差别并不像原先认为的那样大 第三节短时记忆容量 一 有限容量7 21956年 美国心理学家米勒 GeorgeA Miller 明确提出 短时记忆容量为7 2个组块 1 组块 Chunk 是指将若干较小单位联合而成熟悉的 较大的单位的信息加工 也指这样组成的单位 组块既是过程 也是单位 2 知识经验与组块 组块的作用在于减少适时记忆中的刺激单位 而增加每一单位所包含的信息 人的知识经验越丰富 组块中所包含的信息越多 不同的组块方式可以导致不同的组块数 在这个信息加工过程中 短时记忆即是信息贮存处 也是信息进行快速加工之处 Chase和Simon 1973 对象棋大师 一级棋手和象棋新手进行真实局级的扫描和复盘实验 结果表明 三者在棋局的扫描上所花的时间相差无几 但复盘所使用的时间都存在显著差异 可以解释为三种被试所掌握的定式不一样 对局的经验也不相同 这是Chase和Simon 1973 做的象棋复盘实验 自变量仍然为三种水平 被试被允许用5秒钟的时间看一个下25手的棋局 然后要求被试复盘 图中所列出的是三种类型棋手正确复盘的棋子数 你能说明其中的缘由吗 二 容量有限的性质如何解释短时记忆容量有限这一短时记忆的特点呢 1 Waugh Norman和Atkinson等倾向于从贮存空间及其有限的槽道来说明 短时记忆信息缓冲原理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 相对而言 长时记忆才是一个真正的信息贮存库 但其中的信息也有可能因消退 干扰和强度丧失等原因而产生遗忘 2 Baddeley等 1975 认为短时记忆的容量取决于人在2秒钟内能够复述的信息的数量 3 有人比喻成木匠工作台原理 木匠工作台既要放料又要工作 二者必然存在一个权衡关系 短时记也是如此 它既要贮存 又要加工 实际上是一个工作记忆 第四节短时记忆信息编码 编码就是对信息进行转换 使之获得适合于记忆系统的形式的加工过程 Encoding 经过编码所产生的具体的信息形式叫做代码 Code 本节要说明的是在短时记忆中 信息以什么形式贮存和被进行加工 一 感觉代码1 听觉代码听觉编码 1听觉编码实验 该实验是Conrad 1963 1964 设计的 实验分为两个阶段 第一阶段为视觉呈现刺激 第二个阶段为在白噪音背景上 听觉呈现刺激 实验所用的刺激为6个字母组成的字母序列 其中有些字母的发音相似 如C和V S和F等 见上图 刺激字母呈现后 要求被试按原来的顺序回忆字母 通过比较原序列与被试回忆序列 统计出被试的回忆错误 得出上两个统计表 由表中可以看出 字母发音越接近 被试的回忆错误越大 表明在短时记忆中信息是以听觉的方式进行编码的 听觉字母回忆混淆距阵 白噪音背景 1 回忆错误实验表明 人们在回忆时产生错误主要发生在声音相近的字母混淆上 说明短时记忆的信息代码主要是声音代码或听觉代码 2 即使使用视觉材料作为刺激 其代码也仍有听觉性质 在短时记忆中出现形声转换 而以声音形式贮存 3 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 常将听觉的 Auditory 口语的 Verbal 言语的 Languistic 代码联合起来 称之为A V L单元 4 实验证明 短时记忆中也含在视觉编码 而且它出现在听觉代码之前 5 语义代码是一种与意义有关的抽象有代码 不带有任何感觉通道的特性 通过抑制实验表明 在短时记忆中两种被加工的材料越接近 互相干扰越大 组块在本质上就是短时记忆信息的意义组织或再编码 这表明 短时记忆中也存在语义编码 2视觉编码实验实验证明 在人有短时记忆中还存在着视觉编码 其条件如下 1 在短时记忆初期 首先产生视觉编码 然后才出现形声转换 2 在大量的非言语信息加工中 形声转换无法迅速进行 这时短时记忆直接以视觉方法进行编码 第五节短时记忆的信息提取 将短时记忆中的项目回忆出来 或者当该项目再度呈现时能够再认 都是短时记忆的信息提取 由于短时记忆只贮存少数几个项目 而且立即可被提取出来 因而使人感到 短时记忆信息提取的机制是很简单的 但是 后来的研究表明 情况远非如此 实际上 短时记忆信息提取过程是相当复杂的 它涉及许多问题 并且引出不同的假说 迄今没有一致的看法 一 Sternberg的经典研究 Sternberg的研究表明 短时记忆中信息的提取是通过系列扫描以从头至尾扫描方式来实现的 可以将之理解为扫描模型 ScanningModel SaulSternberg的实验可以说是一个经典的研究范式 其实验假设为 如果被试要对短时记忆集中所有识记项目进行全部扫描后才能进行测试项目进行 是 或 否 判断的话 那么 被试进行正确判断需的反应时不应随记忆集的大小而变化 图1所示 而实验结果却如图2所示 被试的反应时会随短时记忆集的增大而延长 这说明 短时记忆的扫描不是进行全部的扫描 而是进行有序的系列扫描 图1 图2 SaulSternberg的理论必须要解决的另一个问题是如果说短时记忆中信息的提取是通过系列扫描而不是平行扫描实现的 那么 这种扫描是从什么地方地方开始 又是怎样结束的 他认为 自顾不暇时记忆信息提取的以从头至尾的系列扫描方式进行的 同时 判断过程包括比较过程和决策过程两个阶段 因此 进行判断时也不进行自我停止扫描 相关名词与评价 平行扫描 测试项目与记忆集中的全部项目同时进行比较的扫描方式 反应时不会随识记项目数量的记忆集的大小而发生变化 系列扫描 测试项目与记忆集中的诸项目一个个地相继进行比较的扫描方式 反应时将会随识记项目的增多而增加 从头到尾系列扫描 指对记忆集中的全部项目都按顺序检查一遍 然后才判定识记项目与记忆集中的某个项目是否匹配 看它是否包含在记忆集中 自我停止系列扫描 指在记忆集中检查出所要的项目后即停止比较 即在识记项目与记忆集中的同一项目匹配以后 就不再搜索下去 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 刺激呈现的速度太慢由于刺激呈现的速度太慢 有时间充分复述 掩盖了系列位置效应 3 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 4 该理论在解释信息加工的个别差别 速度和风格 方面力度不够 二 直通模型 DirectAccessModel 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 支持实验 Theios等 1970 发现 常见词的反应时快于非常见词 Baddeley和Ecob 1973 也发现 如果识记项目表中有重复出现的项目 即同一项目几次出现 则该项目的反应时少于非重复项目 评价 直通模型可以解释系列位置效应 首因效应和近因效应 但它也面临考验 1 短时记忆是如何知道识记忆项目的位置的 2 如果信息的提取是直通的 那么为什么反应时会随着识记项目的增加而呈线性增加 第六节短时记忆中的信息遗忘 一 遗忘进程通过干扰作业法 Peterson Peterson方法 发现 1 短时记忆中信息可以保持15 30S 2 如果得不到复述 那么短时记忆中的信息将会迅速遗忘 3 只要短时记忆识记项目的数量不变 识记材料性质的改变对短时记忆的遗忘没有什么大的影响 干扰项目数量对短时记忆信息保持的影响 二 痕迹消退与干扰1 关于遗忘 历来有痕迹说与消退说之分 2 Waugh和Norman 1965 实验发现 短时记忆中的遗忘的主要原因是干扰而不是记忆痕迹消退 记忆与脑 脑生理学研究的结果 正在不断向人们揭示记忆的物质基础的秘密 据有关资料说明 正常人的大脑约有一百四十亿个神经细胞 俗称神经元 这是大脑记忆的物质基础 这一百四十亿个神经细胞互相间产生千丝万缕的联系 外界事物通过感觉器官反映到大脑时 神经细胞间就通过它们的接触点 称突触 进行一系列的系列生化 电活动 我们平时说对事物 留下印象 就是这种活动的结果 因为大脑约一百四十亿个神经细胞间能产生众多的联系