第五章 短时记忆

第五章短时记忆,短时记忆,内容提要：容量编码提取遗忘工作记忆,第一节短时记忆的容量,(2)1887年，Jacobs的实验,*(4)1956年，GeorgeA.Miller综述TheMagicalNumberSeven,PlusorMinusTwo:SomeLimitsonOurCapacityforProcessingInformationThePsychologicalReview,1956,vol.63,pp.81-97,(3)十九世纪末叶，Ebbinghaus的实验,一、容量有限1.容量大小：7+2,(1)19世纪中叶，哲学家WilliamHamilton的观察,神秘的数字7,sevenprimarycolorsthesevennotesofthemusicalscalethesevendaysoftheweekthesevenwondersoftheworldthesevenseasthesevendeadlysins,第一节短时记忆的容量,一、容量有限2.短时记忆的单位(1)组块(Chunk)：Miller(1956)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。,一、容量有限2.短时记忆的单位(2)组块类型：意义组块与时空组块,要,望,觉,不,同,们,上,希,课,学,睡,第一节短时记忆的容量,意义组块：运用长时记忆中已贮存的知识形成的较大的、有意义的单位。,时空组块：把时间空间上接近的一些项目主观地分成几组而形成的组块。,希,望,同,学,们,上,课,不,要,睡,觉,02226674288,第一节短时记忆的容量,一、容量有限3.影响有限容量的因素(1)组块的大小Simon（1974）的实验以自身为被试识记的材料记住的数目单音节或双音节单词7三音节单词6两个词组成的词组4多个词组成的词组3,第一节短时记忆的容量,一、容量有限(2)组块类型意义组块优于时空组块,第一节短时记忆的容量,一、容量有限(3)记忆材料的性质,第一节短时记忆的容量,一、容量有限(4)人的知识经验知识经验丰富-单位组块信息越多a.棋手复盘b.Miller&Selfridge（1950）的实验,a.棋手复盘,Chase&Simon（1973）,b.Miller&Selfridge（1950）的实验,实验材料：英语句子以及从零到7与正常句子具有不同的接近度的特殊句子。0表示由随机选取的词组成的句子；7表示最接近正常水平的句子。每种接近度的句子都包含有10，20，30和50个词。过程：呈现句子后，要求被试立即按字词的原来顺序进行回忆。,结果,词的回忆正确率是句子接近度的函数，愈接近正常句子，字词回忆成绩愈好。,第一节短时记忆的容量,二、容量有限的原因1.存贮有限说(以贮存说为基础)短时记忆是槽道贮存，由于槽道有限，而每个槽道只能贮存一个组块，所以短时记忆容量有限。支持者：Waugh&Norman(1965)Atkinson&Shiffrin(1968),第一节短时记忆的容量,二、容量有限的原因2.复述回路说(以加工水平说为基础)短时记忆是一个加工器，它有一个复述回路，专司复述，而短时记忆痕迹的衰退极为迅速，若不及时加以再现或复述则将衰退。短时记忆容量实际反映着人在短时间内复述的项目数量，短时记忆容量无固定数值，复述需时少的项目记得多，反之则少。支持者：Baddeley等人（1975）,第一节短时记忆的容量,二、容量有限的原因3.贮存与加工权衡说短时记忆空间有限，若所需贮存的项目多，则项目所要占据的空间就多，那么留给短时记忆加工或操作的空间就要少。这体现出了贮存与加工之间的权衡。支持者：Klatzky(1975)短时记忆木工的工作台贮存的项目工具和材料加工操作,第二节短时记忆信息编码,一、感觉代码编码(Encoding)是指对信息进行转换，使之获得适合于记忆系统的形式的加工过程。经过编码所产生的具体的信息形式叫做代码(Code)。,第二节短时记忆信息编码,一、感觉代码(一)听觉代码和AVL单元听觉代码存在的证据：R.Conrad(1964)的实验,R.Conrad(1964)的实验,刺激材料：6个字母组成的字母序列，部分字母发音相似，如：C，V；M，N；S，F实验分两个阶段阶段一：视觉呈现刺激阶段二：白噪音背景上听觉呈现刺激刺激呈现完毕，要求被试立即按呈现顺序回忆出字母。,短时记忆的信息代码是声音代码或听觉代码，即使刺激材料是视觉形式呈现的，也必须转换成声音形式，才能在记忆中保存下来,AVL单元：将听觉的（Auditory）、口语的（Verbal）言语的（Linguistic）代码联合起来，称为AVL单元。,第二节短时记忆信息编码,一、感觉代码(二)视觉代码减法反应时（Posner的实验）,第二节短时记忆信息编码,二、语义代码1.Wickens(1970,1972)2.Shulman(1970,1971,1972),1.自前摄抑制释放实验Wickens(1970,1972),实验中分成实验组和控制组，整个实验由四次试验组成。试验一：给被试呈现3个字母，然后进行20s心算任务，之后回忆3个字母。实验组与控制组接受同样的任务。试验二、三同试验一，连续完成。试验四：同前，实验组呈现三个数字。记录：每次被试的回忆成绩。,1.自前摄抑制释放实验Wickens(1970,1972),发生自前摄抑制释放：实验组回忆成绩上升结果表明：短时记忆中存在语义代码，可表征范畴意义，使得前面记忆的同一范畴内容干扰后面的识记。当前后识记内容属于不同范畴时，出现自前摄抑制释放。,2.Shulman(1970,1971,1972),先呈现字表，然后给被试呈现一个词，要求被试从识记过的词表中找出与该词匹配的项目。两种匹配条件：同一匹配：探测词与词表中某个词是否相同同义匹配：探测词与词表中某个词是否同义结果发现：在同一匹配中，被试会将探测词与字义相同的词混淆，进行同义匹配。,第三节短时记忆的信息提取,一、记忆扫描实验及提取的信息历程1.实验范式SaulSternberg(1966,1969)实验材料：数字序列实验过程：首先，给被试呈现一列数字（识记项目），相继呈现，每个数字呈现1.2s。全部呈现以后，经过2s再呈现一个数字（测试项目），并要求被试回答该数字是否为刚才呈现过的。记录的指标：反应时（从测试项目出现到被试反应之间的时间）,记忆提取实验SaulSternberg(1966,1969),自变量：数字序列的长短/记忆集（MemorySet）的大小5873289736542因变量：反应时（RT）,记忆提取实验SaulSternberg(1966,1969),在上面的实验中测试项目与记忆集中的项目在被试头脑中以怎样的方式进行比较呢？记忆集：5873测试项目：8/4,第三节短时记忆的信息提取,一、记忆扫描实验及提取的信息历程2.平行扫描vs系列扫描,假设一：平行扫描(ParallelScanning)如果测试项目与记忆集中的全部项目同时进行比较，那么，被试的反应时将不会随识记项目数量或记忆集的大小而发生变化。,第三节短时记忆的信息提取,一、记忆扫描实验及提取的信息历程2.平行扫描vs系列扫描,假设二：系列扫描(SerialScanning)如果测试项目与记忆集中的项目一个个地相继比较，那么被试的反应时将随着识记项目增多或记忆集增大而增加。,Sternberg的实验结果,系列扫描,短时记忆信息提取的心理历程,直线方程：,Sternberg总结的公式：,第三节短时记忆的信息提取,一、记忆扫描实验及提取的信息历程3.完全的系列扫描vs自我停止的系列扫描在系列扫描过程中，测验项目与记忆集中项目的比较何时停止？,3.完全的系列扫描vs自我停止的系列扫描,完全的系列扫描（Exhaustive）,3.完全的系列扫描vs自我停止的系列扫描,自我停止的系列扫描(Self-Terminating),3.完全的系列扫描vs自我停止的系列扫描,实验结果支持：ExhaustiveSerialScanning,为什么测试项目与记忆集中的一个项目已经匹配了，还要进行下一项的比较呢？多做无用功？怎么解释结果？,Sternberg的解释：,回头看实验结果测验项目与识记项目比较一次大约38毫秒；测试项目编码和反应共约397毫秒。Sternberg认为在反应阶段可能包含一个决策过程，这个过程耗时较长。,Sternberg的解释：,完全的系列扫描：比较+比较+比较+比较+决策快快快快慢（总耗时相对短）自我停止的系列扫描：比较+决策+比较+决策快慢快慢（总耗时相对长）效率反而低,第三节短时记忆的信息提取,一、记忆扫描实验及提取的信息历程4、Sternberg的研究引发的反响验证性研究：不同材料、不同被试同一感觉道和交叉感觉道基本支持Sternberg的研究但也受到一些挑战,对Sternberg研究的质疑,(1)支持自我停止系列扫描的证据Carballis1972应用较大记忆集Morin1976缩短识记项目呈现时间Theios1973在其实验中得到了“是”反应与“否”反应斜率不等的结果。,对Sternberg研究的质疑,(2)支持平行扫描的解释Townsend1972平行扫描从加工能量有限角度解释,第三节短时记忆的信息提取,二、直通模型DirectAccessModel1.理论内容信息不是通过比较来提取的，人可直接通往所要提取的项目在短时记忆中的位置。短时记忆中的每一个项目都有一定的熟悉值或痕迹强度，人有一个内部的判断标准，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。当熟悉值越是偏离这个标准，作出是或否反应的速度也越快。,第三节短时记忆的信息提取,二、直通模型DirectAccessModel2.证据对常见词的反应快于非常见词识记时重复的项目提取快系列位置效应的解释,直通模型的问题a.短时记忆是如何知道识记项目的位置的？b.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？,第三节短时记忆的信息提取,三、双重模型综合扫描搜索模型和直通模型而提出的刺激有不同的激活水平或熟悉值，而人的内部有两个判定标准；一个是“高标准”（C1），如果某一探测词的熟悉值达到或高于这个标准，人便可迅速地作出“是”反应；另一个是低标准（C0），如果某一探测词的熟悉值达到或低于这个标准，人就可迅速地作出“否”反应。这是一个直通过程。如果熟悉值低于“高标准”而高于“低标准”，则要进行系列扫描，需时较多。人在实际作出反应的时候，既受熟悉值制约，又依赖于判定标准。熟悉值强度或大小依赖于该刺激是否经常受激活或新近受激活，以及刺激的知觉代码和语义代码对不同人的熟悉度。而判断标准也是可变的，取决于人当时接受的“速度-正确率”权衡。,第四节短时记忆的遗忘,一、遗忘进程1.保持时间：没有复述:15-30s(实验Peterson&Peterson，1959)有复述:,不同时距延缓测验Peterson&Peterson,1959,Peterson&Peterson方法材料：辅音字母、数字过程：先给被试听觉呈现3个辅音字母，然后立即听觉呈现一个数字，要求被试作连续减3的运算并说出每次运算的结果，直至主试发出信号停止运算同时开始回忆刚才识记的3个字母。时距安排：连续减3的运算进行的时间分别为3、6、9、12、15、18秒，随机施加给被试。,不同时距延缓测验Peterson&Peterson,1959,第四节短时记忆的遗忘,一、遗忘进程2、影响短时记忆保持时间长短的因素(1)所需记忆项目的难度Murdock(1961)的实验,Murdock(1961)的实验,实验材料：不同难度的识记材料一个单词（三个字母组成）、三个单词、三个字母实验过程：采用Peterson&Peterson方法,第四节短时记忆的遗忘,一、遗忘进程2、影响短时记忆保持时间长短的因素(2)阻止复述作业的难度,从能量有限观点如何解释影响短时记忆保持时间的因素？,第四节短时记忆的遗忘,二、遗忘的原因1.两种学说：a、痕迹消退说b、干扰说,记忆痕迹在没有复述的情况下将随时间自然消失，自然导致遗忘。,阻止复述的作业对短时记忆中信息发生干扰而导致遗忘。,第四节短时记忆的遗忘,2.实验检验Waugh&Norman,1965探测法实验,Waugh&Norman,1965,实验材料：数字序列实验过程：探测法实验安排：两种数字呈现速度快速呈现4个/s慢速呈现1个/s实验结果：,扩展：工作记忆(WorkingMemory),Baddeley,A.D.,&Hitch,G.J.(1974)Shortmemory-workingmemory,语音回路(Phonologicalloop)：专门负责听觉和语言信息的存储和控制,视空间模板(Visuo-spatialSketchpad)：负责视觉和空间信息,中央执行系统(thec