第六章 短時記憶

1、第六章 短時記憶o 教學(xué)目的要求了解短時記憶的容量，掌握短時記憶信息的編碼、提取及遺忘過程。第一節(jié) 短時記憶容量o 一、有限容量721956年，美國心理學(xué)家米勒（GeorgeA.Miller）明確提出，短時記憶容量為72個組塊。1.組塊(Chunk)：是指將若干較小單位聯(lián)合而成熟悉的、較大單位的信息加工，也指這樣組成的單位。組塊既是過程，也是單位。短時儲存容量短時儲存容量o 從容量的限度角度考察：o 米勒（Miller,1956）神奇的數(shù)字，72個彼此無關(guān)的項目,項目是什么？o 再現(xiàn)米勒的實驗（一部分程序得到更改）。oF？obooko我ho3o四你組塊的作用 1 2 3 4 5 A B C D

2、 E 車 馬 兵 象 將 日 月 水 火 土 學(xué)校 教師 學(xué)生 作業(yè) 考試 按照某種規(guī)則或?qū)?yīng)于某些熟悉的模式所組織起來的一個信息單位。按照某種規(guī)則或?qū)?yīng)于某些熟悉的模式所組織起來的一個信息單位。組塊化（Chunking）o 組塊（Chunk）：q 按照某種規(guī)則或?qū)?yīng)于某些熟悉的模式所組織起來的一個信息單位。q 大量證據(jù)表明：短時儲存中的項目主要是組塊。q 默達(dá)克（Murdock）研究證明：三個單詞與三個字母衰退速度相同，但相同時間內(nèi)，單詞衰退的量相對較少。q 當(dāng)三個彼此無關(guān)的字母進(jìn)入短時儲存是，它們構(gòu)成了三個組塊，而當(dāng)彼此有聯(lián)系且組成一個單詞時，這個單詞就成為一個組塊。o 2.知識經(jīng)驗與組塊

3、：o 組塊的作用在于減少短時記憶中的刺激單位，而增加每一單位所包含的信息。o 人的知識經(jīng)驗越豐富，組塊中所包含的信息越多。不同的組塊方式可以導(dǎo)致不同的組塊數(shù)。 o Chase和Simon(1973)對象棋大師、一級棋手和象棋新手進(jìn)行真實局級的掃描和復(fù)盤實驗。結(jié)果表明，三者在棋局的掃描上所花的時間相差無幾，但復(fù)盤所使用的時間都存在顯著差異。o Chase和Simon(1973)做的象棋復(fù)盤實驗，自變量仍然為三種水平，被試被允許用5秒鐘的時間看一個下25手的棋局，然后要求被試復(fù)盤。o 圖中所列出的是三種類型棋手正確復(fù)盤的棋子數(shù)。你能說明其中的緣由嗎？o二、容量有限的性質(zhì)o 如何解釋短時記憶容量有限

4、這一短時記憶的特點(diǎn)呢？1.Waugh、Norman和Atkinson等傾向于從貯存空間及其有限的槽道來說明。o 短時記憶信息緩沖原理 短時記憶由若干槽道構(gòu)成。每一個槽道相當(dāng)于一個信息通道。來自感覺記憶的信息單元分別進(jìn)入不同的槽道。緩沖器的復(fù)述性加工有選擇地將槽道中的信息進(jìn)行復(fù)述。被復(fù)述的槽道中的信息將進(jìn)入長時記憶中。而沒有被復(fù)述的槽道中的信息將被清除出短時貯存區(qū)而喪失。o 2.Baddeley等(1975)認(rèn)為短時記憶的容量取決于人在2秒鐘內(nèi)能夠復(fù)述的信息的數(shù)量。3.Klatzky(1975)木匠工作臺原理。o 木匠工作臺既要放料又要工作，二者必然存在一個權(quán)衡關(guān)系，短時記也是如此，它既要貯存，

5、又要加工，實際上是一個工作記憶。第二節(jié) 短時記憶信息編碼o 編碼就是對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之獲得適合于記憶系統(tǒng)形式的加工過程(Encoding)。o 經(jīng)過編碼所產(chǎn)生的具體的信息形式叫做代碼(Code)。o 本節(jié)探討在短時記憶中，信息以什么形式貯存和被進(jìn)行加工。一、聽覺代碼一、聽覺編碼實驗o 該實驗是Conrad設(shè)計的。實驗分為兩個階段，第一階段為視覺呈現(xiàn)刺激，第二個階段為在白噪音背景上，聽覺呈現(xiàn)刺激。o 實驗所用的刺激為6個字母組成的字母序列，其中有些字母的發(fā)音相似。如C和V,S和F等。刺激字母呈現(xiàn)后，要求被試按原來的順序回憶字母。o 通過比較原序列與被試回憶序列，統(tǒng)計出被試的回憶錯誤，得出兩個統(tǒng)

6、計表。視覺呈現(xiàn)字母回憶的混淆矩陣聽覺字母回憶混淆距陣回憶錯誤實驗表明：o 人們在回憶時產(chǎn)生錯誤主要發(fā)生在聲音相近的字母混淆上。說明短時記憶的信息代碼主要是聲音代碼或聽覺代碼。o 使用視覺材料作為刺激，其代碼仍有聽覺性質(zhì)，在短時記憶中出現(xiàn)形聲轉(zhuǎn)換，而以聲音形式貯存。二、視覺編碼實驗在人的短時記憶中還存在著視覺編碼。其條件如下：1.在短時記憶初期，首先產(chǎn)生視覺編碼，然后才出現(xiàn)形聲轉(zhuǎn)換。2.在大量的非言語信息加工中，形聲轉(zhuǎn)換無法迅速進(jìn)行，這時短時記憶直接以視覺方法進(jìn)行編碼。三、語義編碼實驗o前攝抑制為先學(xué)的知識對后繼學(xué)習(xí)的影響。o實驗采用連續(xù)四次進(jìn)行。在前三次實驗中，實驗組和控制組的處理都是一樣的。

7、o向被試呈現(xiàn)三個字母（每次實驗所呈現(xiàn)的三個字母不同），然后讓被試用20s的時間完成一個計算作業(yè)，以防止被試重復(fù)。在第四次實驗中，控制組被試看到的依然是字母，而實驗組看到的則是三個數(shù)字，在完成一個計算作業(yè)之后，兩組被試的回憶成績發(fā)生顯著的變化。實驗組成績的上升稱為“自前攝抑制釋放”。o實驗組的成績明顯優(yōu)于控制組的被試。短時記憶可表征范疇意義，兩種被加工的材料越接近，互相干擾越大。小結(jié)o1、短時記憶的信息代碼主要是聲音代碼或聽覺代碼。2、短時記憶中也含在視覺編碼，而且它出現(xiàn)在聽覺代碼之前。3、語義代碼是一種與意義有關(guān)的抽象代碼，不帶有任何感覺通道的特性。o4、字母、字詞的聽覺代碼和口語代碼都是不同

8、形式的言語代碼，因此，常將聽覺的(Auditory)、口語的(Verbal)、言語的(Languistic)代碼聯(lián)合起來，稱之為A.V.L單元組塊在本質(zhì)上就是短時記憶信息的意義組織或再編碼。第三節(jié) 短時記憶的信息提取o 短時記憶的信息提?。簩⒍虝r記憶中的項目回憶出來，或者當(dāng)該項目再度呈現(xiàn)時能夠再認(rèn)。o 短時記憶信息提取過程相當(dāng)復(fù)雜。它涉及許多問題，并且引出不同的假說。一、Sternberg的經(jīng)典研究o Sternberg的研究表明，短時記憶中信息的提取是通過從頭至尾的系列掃描方式來實現(xiàn)的。o 掃描模型（ScanningModel）平行掃描與系列掃描o 平行掃描：o 測試項目與記憶集中的全部項目

9、同時進(jìn)行比較的掃描方式。o 反應(yīng)時不會隨識記項目數(shù)量的記憶集的大小而發(fā)生變化。o 系列掃描：o 測試項目與記憶集中的諸項目一個個地相繼進(jìn)行比較的掃描方式。o 反應(yīng)時將會隨識記項目的增多而增加。o 實驗結(jié)果如圖2所示，被試的反應(yīng)時會隨短時記憶集的增大而延長。這說明，短時記憶的掃描不是平行掃描，而是進(jìn)行有序的系列掃描。o Sternberg采用因素相加法探討了提取的反應(yīng)時：o 提取過程包括編碼、比較、判斷（決策和反應(yīng)）3個階段。o 總反應(yīng)時=編碼+比較+判斷o RT=e+cN+d=cN+（e+d）o Sternberg的理論必須要解決的另一個問題是系列掃描是從什么地方開始，又是怎樣結(jié)束的。從頭到尾

10、系列掃描與自我停止系列掃描o 從頭到尾系列掃描：指對記憶集中的全部項目都按順序檢查一遍，然后才判定識記項目與記憶集中的某個項目是否匹配，看它是否包含在記憶集中。o 自我停止系列掃描：指在記憶集中檢查出所要的項目后即停止比較，即在識記項目與記憶集中的同一項目匹配以后，就不再搜索下去。o Sternberg通過對“是”與“否”回答的反應(yīng)時的一致性，確定了記憶信息提取以從頭至尾的系列掃描方式進(jìn)行的。o 同時，判斷過程包括比較過程和決策過程兩個階段。oSternberg的方法就是認(rèn)知心理學(xué)中的相加因素法，該理論引起了很大的反響，但也受到質(zhì)疑：o1.實驗中最多只應(yīng)用6個數(shù)字作為識記項目，與短時記憶容量有

11、出入。o2.刺激呈現(xiàn)的速度太慢由于刺激呈現(xiàn)的速度太慢，有時間充分復(fù)述，掩蓋了系列位置效應(yīng)。3.該理論認(rèn)為短時記憶的提取是從頭到尾的系列掃描，但無法正確解釋系列位置效應(yīng)（即首因效應(yīng)和近因效應(yīng)）。4.該理論在解釋信息加工的個別差別（速度和風(fēng)格）方面力度不夠。二、直通模型(DirectAccessModel)o 直通模型（DirectAccessModel）認(rèn)為，短時記憶中信息的提取并不是通過掃描的方式進(jìn)行的，大腦可以直接通往所要提取的項目在短時記憶中的位置，進(jìn)行直接提取。該模型認(rèn)為，短時記憶中的每一個項目都有一定的熟悉值或痕跡強(qiáng)度，可以據(jù)此作出某種判定。在大腦內(nèi)部有一個判斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)熟悉值高于這一標(biāo)

12、準(zhǔn)，則作出“是”反應(yīng)，低于這一標(biāo)準(zhǔn)則作出“否”反應(yīng)。熟悉值與標(biāo)準(zhǔn)的偏離程度越高，作出是或否反應(yīng)的速度也越快。o 支持實驗：Theios等(1970)發(fā)現(xiàn)，常見詞的反應(yīng)時快于非常見詞。Baddeley和Ecob(1973)也發(fā)現(xiàn)，如果識記項目表中有重復(fù)出現(xiàn)的項目，即同一項目幾次出現(xiàn)，則該項目的反應(yīng)時少于非重復(fù)項目。o 評價：直通模型可以解釋系列位置效應(yīng)（首因效應(yīng)和近因效應(yīng)），但它也面臨考驗：1.短時記憶是如何知道識記憶項目的位置的？2.如果信息的提取是直通的，那么為什么反應(yīng)時會隨著識記項目的增加而呈線性增加？三、雙重模型o Atkinson和Joula認(rèn)為，短時記憶過程中信息的提取既包含掃描方式

13、，也存在直通方式，簡言之就是兩頭直通，中間掃描。o 由于搜索模型和直通模型都有其合理的一面，同時又都有不足，因此有人企圖將兩者結(jié)合起來。Atkinson和Juola(1973)提出的短時記憶信息提取雙重模型就是一個嘗試。他們設(shè)想，輸入的每個字詞可按其知覺維量來編碼，稱為知覺代碼；字詞還有意義，即有概念代碼。知覺代碼和概念代碼共同構(gòu)成一個概念結(jié)。每個概念結(jié)有不同的激活水平（activitylevel)或熟悉值（famillarityvalue)。o 在大腦內(nèi)部有兩個判定標(biāo)準(zhǔn)；一個是“高標(biāo)準(zhǔn)”（C1），如果某一探測詞的熟悉值達(dá)到或高于這個標(biāo)準(zhǔn)，人便可迅速地作出“是”反應(yīng)；另一個是低標(biāo)準(zhǔn)（C0），如

14、果某一探測詞的熟悉值達(dá)到或低于這個標(biāo)準(zhǔn)，人就可迅速地作出“否”反應(yīng)。照Atkinson和Juola看來，這是一個直通過程。但是，對于具有一個即其熟悉值低于“高標(biāo)準(zhǔn)”而高于“低標(biāo)準(zhǔn)”的探測詞，則要進(jìn)行系列掃描。o 雙重模型示意圖四、加工速率與記憶容量o 短時記憶的研究還發(fā)現(xiàn)，信息提取的加工速率與材料性質(zhì)或信息類型有一定關(guān)系，即加工速率隨著記憶容量的增大而提高，容量愈大的材料，掃描也愈快。o 已有的實驗結(jié)果表明，短時記憶信息提取的加工速率與材料性質(zhì)或信息類型有一定關(guān)系。cavanaugh(1972)通過統(tǒng)計不同的研究對某類材料的平均實驗結(jié)果，得出掃描一個項目的平均時間，并與相應(yīng)的短時記憶容量（廣度

15、）加以對照，發(fā)現(xiàn)，加工速率隨著記憶容量的增大而提高，容量愈大的材料，掃描也愈快。o 現(xiàn)在還難以清楚地解釋這個現(xiàn)象。在短時記憶中，信息是以特征來表征的，而短時記憶的貯存空間有限，則每個刺激的平均特征數(shù)量愈大，那么短時記憶能夠貯存的刺激數(shù)量就愈小。o Cavanaugh認(rèn)為，每個刺激的加工時間與其平均特征數(shù)量成正比，平均特征數(shù)量大的刺激需要的加工時間多，反之需要的加工時間則少。o 這種解釋還存在不少疑點(diǎn)。但它卻把短時記憶的信息提取、記憶容量和信息表征都聯(lián)系起來。第四節(jié) 短時記憶中的信息遺忘o 一、遺忘進(jìn)程通過干擾作業(yè)法(Peterson-Peterson方法)。o 實驗假設(shè)：短時記憶取決于復(fù)述，設(shè)

16、法阻止復(fù)述，即可考察短時記憶的遺忘情況。o 每次給被試呈現(xiàn)3個輔音字母，如TFK,立即聽覺呈現(xiàn)一個三位數(shù)，如487，要求被試做出連續(xù)減3的運(yùn)算，并說出每次運(yùn)算的結(jié)果，直到主試發(fā)出信號再回憶剛才識記的3個字母。o 字母呈現(xiàn)與回憶間隔（連續(xù)減3的運(yùn)算時間）分為：3s、6s、9s、12s、15s和18s。每次連續(xù)減3的運(yùn)算時間是隨機(jī)的。o 1.短時記憶中信息可以保持1530S。o 2.如果得不到復(fù)述，那么短時記憶中的信息將會迅速遺忘。o 3.只要短時記憶識記項目的數(shù)量不變，識記材料性質(zhì)的改變對短時記憶的遺忘沒有什么大的影響。二、痕跡消退與干擾o 1.關(guān)于遺忘，歷來有痕跡說與消退說之分。2.Waugh

17、和Norman發(fā)明了探測法實驗。o 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，短時記憶中的遺忘的主要原因是干擾而不是記憶痕跡消退。o干擾項目數(shù)量對短時記憶信息保持的影響記憶與腦o 腦生理學(xué)研究的結(jié)果，正在不斷向人們揭示記憶的物質(zhì)基礎(chǔ)的秘密。外界事物通過感覺器官反映到大腦時，神經(jīng)細(xì)胞間就通過它們的接觸點(diǎn)（稱突觸）進(jìn)行一系列的系列生化、電活動。o 信息的河流永遠(yuǎn)填不滿記憶的大海。專門研究記憶容量的美國心理學(xué)家勞金茨科吉兇說，即使我們每秒鐘給大腦輸送十個信息，就這么不停地輸送一輩子，大腦還有記憶其它事物的余地。o 據(jù)研究，正常人腦的記憶儲存量高達(dá)10的12次冪-10的15次冪比特信息單位，是一臺大型電子計算機(jī)儲存量的一百萬倍，約等于美國國會圖書館存書的五十倍，即：大腦的記憶容量相當(dāng)于五億本書籍知識總