08 长时记忆.ppt

1、长时记忆,什么是长时记忆？,长时记忆有巨大的容量，可长期保持信息。记忆系统加工的信息归根到底要在长时记忆中存储。 长时记忆存贮着我们关于世界的一切知识，为我们的一切生活提供必要的知识基础，使我们能够识别各种模式，进行学习，运用语言，进行推理和解决问题等。 长时记忆将现在的信息保持下来供将来使用，或将过去储存的信息用于现在。它把人的活动的过去、现在和未来连成一个整体，在人的整个心理活动中占据特别重要的地位。,长时记忆的研究历史,自19世纪下半叶Ebbinghaus开创记忆研究以来，长时记忆差不多在整整一个世纪里，被看作唯一的一种记忆。 上个世纪50年代认知心理学兴起以后，在5060年代，短时记忆

2、成为记忆研究的热点。 自上个世纪70年代以来，长时记忆又成为研究的重点。,长时记忆的研究特点,认知心理学对长时记忆的研究有几个鲜明的特点： 不再将长时记忆看作单一的，而是采取分析的观点，认为长时记忆可分为不同的类型或系统，如情境记忆和语义记忆，表象系统和言语系统等。 着眼于长时记忆的内部加工过程，重视信息的内部表征和组织，而不局限于研究各种外部因素的作用。 近30年来，认知心理学对长时记忆的研究主要针对于语义记忆，并且提出了各种模型。这些研究与人工智能的有关研究互相渗透，十分引人注目。,长时记忆的类型,长时记忆至少可以分为两大类： 一，程序性记忆。程序性记忆是对习得行为和技能的记忆，包括基本条

3、件反射和各种习得的动作，如打字、拼图、打球时的动作，等等。程序性记忆是条件反射，学习和记忆中可以被“自动提取”的基本成分。 二，陈述性记忆。陈述性记忆是对事实信息的记忆，包括各种特定的事实，如姓名、人脸、单词、日期和观点，等等。陈述性记忆通过单词和符号来表达，例如，你能记起斯皮尔伯格导演的电影（世界大战，辛德勒名单，侏罗纪公园）。陈述记忆是一般人都具备的，却是遗忘症病人所缺失的。,陈述性记忆的类型： 一，语义记忆：关于世界的基本的事实性知识。如各种物体的名称、年月日的说法，加减乘除、春夏秋冬、单词和语言，等等。语义记忆就像一本心理学字典。 二，情景记忆：与时间和地点有关的记忆，是每个人的“自传

4、性记录”，存储着特定时空情景中发生的各种事件。 如，回忆7岁生日是如何过的，回忆第一次约会的情景，回忆3天前的早餐吃的什么。,情景记忆举例,萋萋芳草满园春，柳外楼高空断魂。杜宇声声不忍闻。欲黄昏，雨打梨花深闭门。（李重元忆王孙） 常记溪亭日暮，沉醉不知归路。兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。（李清照如梦令）,情景记忆举例,陌上柔桑破嫩芽，东邻蚕种已生些。平冈细草鸣黄犊，斜日寒林点暮鸦。 山远近，路横斜，青旗沽酒有人家。城中桃李愁风雨，春在溪头荠菜花。（辛弃疾 鹧鸪天） 茅檐低小，溪上青青草。醉里吴音相媚好，白发谁家翁媪？ 大儿锄豆溪东，中儿正织鸡笼。最喜小儿无赖，溪头卧剥莲蓬

5、。 （辛弃疾清平乐）,狗的概念 特征 有皮毛 四条腿 有尾巴 会叫 狗的种类 牧羊犬 狮子狗 猎犬,长时记忆的信息编码方式,双重编码学说 (Paivio, 1975)：表象系统和言语系统。存在两种不同的编码方式： 语义编码：命题编码、命题表征。对抽象意义和概念的一种表征，具有命题的形式。 表象编码：类比表征。与知觉的特点相类似，存储有关具体事件的信息。,语义编码中的语义代码,语义代码是长时记忆对刺激信息进行编码的主要形式。 一项自由回忆的实验： 桌子椅子 粉笔黑板 足球篮球 根据刺激项目之间的语义联系，将项目有效的组织在一起。,深层加工： Hyde、Jenkins发现对信息语义的深层加工会使记

6、忆痕迹更持久，更强大。 加工精细程度： Craik发现对详细描述的句子的自由回忆成绩要优于非详细描述句子的成绩。 对刺激信息的组织 对自己认知结构的利用,长时记忆对刺激信息的语义加工的其他方面：,表象编码中的表象代码,词语配对实验： 狗自行车 猫绒线 被试组1：运用表象来帮助自己记忆这些词汇。 被试组2：记忆这些词汇。 实验证明被试组1的回忆正确率优于被试组2的回忆正确率。,上述实验说明了在长时记忆的信息加工过程中，还存在着另一个独立的表象编码系统，通过表象代码对刺激信息进行加工处理。 Paivio认为表象编码专门处理非言语的客体和事件的知觉性刺激信息材料。 在记忆中，具体的词汇既可以进行语义

7、编码，还可以在一定范围内由表象代码进行编码，而抽象的词汇只能由长时记忆中的语义代码进行编码。所以具体的词汇能更好地保存在长时记忆系统中。,知识的表征,知识在人脑中的存储和组织形式或者说知识在人脑中的呈现方式，成为知识的表征。,层次网络模型(Hierarchical Network Model),模型的结构,Quillian和Collins首先提出，原本针对言语理解的计算机模拟而提出，后来也用来说明人的语义记忆，并因为其具有层次网络结构而被称作层次网络模型。 在这个模型中，语义记忆的基本单元是概念，每一个概念具有一定的特征。有关概念按逻辑的上下级关系组织起来，构成一个有层次的网络系统。,动物,鸟

8、,有皮肤,能活动,会吃,会呼吸,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,鸵鸟,腿细长,高个子,不会飞,鲨鱼,有鳍,会游泳,鱼,有鳃,会咬,是危险的,鲑鱼,粉红色,可吃,到上游产卵,网络层次模型体现出了“认知经济”原则（Cognition Economy）,模型的验证：范畴大小效应,Collins和Quillian进行了一系列的试验，来验证这个模型。实验材料是一些简单的陈述句： 特征句：1、金丝雀会唱。 2、金丝雀能飞。 3、金丝雀有皮肤。 范畴句：1、金丝雀是金丝雀。 2、金丝雀是鸟。 3、金丝雀是动物。 被试的任务是尽快的判断这些陈述句的正确性。,1500,1400,1300,1000,

9、1100,1200,900,1,2,0,真句的水平,平均反应时/ms,金丝雀会唱歌,金丝雀能飞,金丝雀有皮肤,金丝雀是金丝雀,金丝雀是鸟,金丝雀是动物,对范畴大小效应的解释,0级：金丝雀会唱,1级：金丝雀能飞,2级：金丝雀有皮肤,金丝雀,会唱,鸟,有翅膀,能飞,金丝雀,会唱,黄颜色,鸟,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,动物,有皮肤,对模型的批评：熟悉效应,狗是哺乳动物,狗是动物,层次网络模型也得到了一些批评。例如，Rips等（1973）发现，判断一个包含直接的上级概念的句子有时要慢于判断一个包含更高的上级概念的句子。,狗,哺乳动物,哺乳动物,狗,动物,实验结果显示，判断“狗是哺乳动

10、物”要慢于判断“狗是动物”。 这可能是由于人经常地将狗与动物联系在一起，而较少地将狗与哺乳动物连起来。这种对较熟悉的句子判断较快的现象成为熟悉效应(Familiarity Effect)。 Conrad（1972）认为，概念与特征的层次距离对搜索或提取所需时间的影响小，而概念与特征联系的频率或强度则决定搜索或提取需要的时间。,对模型的批评：典型性效应,网络层次模型还难于解释另一些现象，如典型性效应（Typicality Effect）。所谓典型性效应是指对一个范畴或概念的典型成员的判断要快于对非典型成员的判断。,鸽子是鸟,鸽子,鸟,企鹅是鸟,企鹅,鸟,判断“鸽子是鸟” 判断“企鹅是鸟”,对模型

11、的批评：否定判断,网络层次模型对否定判断的解释也是有困难的。例如，判断“铁杉雏菊”，“铁杉鹦鹉”是不是同一类型的事物（Schaeffer，Wallace）。,铁杉雏菊,铁杉,雏菊,植物,铁杉鹦鹉,铁杉,鹦鹉,植物,动物,生物,判断“铁杉雏菊” 判断“铁杉鹦鹉”,层次网络模型的核心是概念按逻辑的上下级关系而组成网络，这使得它具有简洁的特点，但也带来了一些明显的缺点。 一、层次网络模型涉及的概念间联系的种类极少。事实上，概念之间除了垂直方向的上下级关系外，还有许多横向联系，其数量远远超过垂直的联系。模型没有涉及过多的联系，使其有很大的局限性。 二、层次网络模型的认知经济，虽然节省了空间，但是却增加

12、了提取信息所需的时间。对人来讲，人的长时记忆容量可以说是无限的，而提取信息的速度也许更为重要。,激活扩散模型（Spreading Activation Model）,模型的结构,激活扩散模型是Collins和Loftus（1975）提出的。它也是一个网络模型。但与层次网络模型不同，它放弃了概念的层次结构。而以语义联系或语义相似性将概念组织起来。 概念之间的连线表示它们的联系，连线的长短表示联系的紧密程度，连线越短，表明联系越紧密，两个概念有越多的共同特；或者两个结点之间通过其共同特征有越多的联系，则两个概念的联系越紧密。,黄色,香蕉,苹果,桃子,梨子,水果,黄水仙,玫瑰,郁金香,花,绿色,橙色

13、,红色,公共汽车,学校,学生,教师,救火车,救护车,火,卡车,小汽车,医院,事故,交通工具,黄色,香蕉,苹果,桃子,梨子,黄水仙,玫瑰,郁金香,花,绿色,橙色,红色,公共汽车,学校,学生,救火车,救护车,卡车,小汽车,事故,交通工具,模型的验证：启动效应,激活扩散模型得到一些实验的支持，其中特别突出的是关于启动效应（Priming Effect）的实验。启动效应是指先前的加工活动对随后的加工活动所起的有利作用。 Freedman和Loftus（1971）做了一个实验。采用了一种作业的两种表达方式 1、说出一种水果名称是以A字母开头的。 2、说出一种以A字母开头的水果名称。 实验测量被试的说出正

14、确单词所需的时间。 结果发现，第1种表达方式的作业要快于第2种表达方式的作业。,第一种：说出一种水果名称是以A字母开头的。,首先激活水果结点,水果,Banana,Orange,Peach,Pear,Grape,Watermelon,搜索到A字母开头的水果,Apple,第二种：说出一种以A字母开头的水果名称。,首先激活以A字母开头的单词,Academy,Ants,Athlete,Apollo,在听到水果之后，激活水果结点,水果,Banana,Orange,Peach,Pear,Grape,Watermelon,Apple,对层次网络模型的修正,激活扩散模型是对网络层次模型的修正。它用语义联系取代

15、了层次结构，因而比层次网络模型显得更加全面和灵活。 激活扩散模型不仅和层次网络模型一样能够说明范畴大小效应，而且能够说明层次网络模型所不能或难以理解的一些现象，如熟悉效应以及典型性效应等。 层次网络模型原本是针对计算机模拟提出的，带有严格的逻辑性质，而激活扩散模型更适合于人，具有更多的弹性，可容纳更多的不确定性和模糊性。可以说，激活扩散模型是“人化了的”层次网络模型。,其他模型和理论,集理论模型和特征比较模型：语义信息没有严紧的结构，不具网络形式，而是松散的。概念之间没有现成的联系，而靠计算才能得到，侧重加工过程，也称为计算模型。 1973年，Anderson和Bower提出了HAM模型，也叫

16、做“人的联想记忆”（Human Associative Memory）。 1976年，John Anderson等人提出 ACTR模型 （Adaptive Control of ThoughtRational）。 1986年，Rumelhart和McClelland提出平行分布加工取向。,陈述性知识的表征,命题表征 图式 脚本 表象,陈述性知识的表征主要有以下几种形式：,命题表征,命题：具有内在联系的两个或两个以上概念之间 的组合而构成的事实，是陈述性知识的最 基本的单位。,华盛顿是美国第一任总统。,上海是中国最大的金融、信息中心城市。,知识不是由单个单个概念组成的，命题才是知识的主要单位。但

17、是概念是构成命题表征的重要成分。,Anderson对命题表征的特征作了以下三点说明：,一个命题像一个句子，但是比句子更抽象，命题表达出“句子意思”，但不是句子本身。 命题是按照一定的规则形成和组织的，每一个命题具有其形式化的结构。 命题为两个或多个概念之间的联系。,命题是对事实性知识的重要表征，可以用来表征人类大多数陈述性知识。,图式,图式：Bartlett，1932，说明记忆系统中的有组织的知识。 图式涉及人对某一范畴的事物的典型特征及关系的抽象，包含了客观环境和事件的一般信息的知识结构。在图式中，有概念，命题网络，客观事物的表象。是一个围绕某个主题组织起来的认知结构。,一间典型办公室的图式

18、 写字台、电话、台灯、文件夹等,图式的基本特征,图式中含有变化。 一个大的图式可以包括其他的小图式。 图式可以按层级组织在一起，也可以嵌入到另一个图式之中。 图式具有抽象性。,Rumelhart和Orlony概括了图式所具有的四个基本特征（1997）：,图式可以用来表征各种层次的人类知识，它代表人脑中已有的对外界环境与事件的了解的知识，以及与自己有关的已经发生的事件的经验。,脚本,脚本：Schank，Abelson。解释日常生活中出现的典型事件的序列，以及人类行为的某些相对固定的模式。,场景1：进饭店,场景4：离开饭店,场景3：上菜,场景2：点菜,程序性知识的表征,程序性知识是按照规则来进行表征的，并在人脑中以产生式规则存储。 产生式规则：认知心理学把某种技能需要由规则 才能完成的过程，称为产生式规则。 如果那么条件行动,如果天下