認知心理學短時記憶

認知心理學短時記憶演示文稿目前一頁\總數(shù)六十二頁\編于點1、短時記憶容量2、短時記憶信息編碼3、短時記憶信息提取4、短時記憶中的遺忘目前二頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量長時記憶容量——無限（理論上）感覺記憶容量——20個項目以上（圖像記憶）短時記憶容量——有限（7±2）證據(jù)：William撒一把子彈在地上，人很難一下子看到超過6~7個子彈。Jacobs被試大聲念出一系列無特定順序的數(shù)字，結果回憶出的數(shù)字的最大數(shù)量約為7個。Ebbingbaus在閱讀一次后，可記住約7個無意義音節(jié)。1956年，GeorgeA.Miller發(fā)表了一篇著名論文，題為“神奇數(shù)7加減2：我們加工信息的能力的某些限制”，明確提出短時記憶容量為7±2。目前三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（組塊）如果呈現(xiàn)互不關連的字母，人大約可以記住7個；如果呈現(xiàn)一串無甚聯(lián)系的字詞，人也可以記住約7個。But一個詞由幾個字母構成，這樣短時記憶可容納的字母就遠超過7個！PutforwardMiller提出組塊——將若干較小單位聯(lián)合而成熟悉的、較大的單位。他認為短時記憶不是以信息論中所說的比特（bit）為單位，而是以組塊為單位。目前四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（組塊）舉例：認知心理學對于不懂心理學的人來說——五個組塊對略懂心理學的人來說——兩個組塊“認知”和“心理學”對心理學家來說——一個組塊結論：短時記憶容量不是以比特或刺激的物理單位如字母、字詞等來計算的，而是以組塊來計算的。目前五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）組塊：一種信息的組織或再編碼。人們利用于貯存于長時記憶的知識對進入短時記憶的信息加以組織，使之構成人熟悉的有意義的較大的單位。組塊的作用：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。目前六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Smith實驗一實驗材料：實驗操作：預實驗，先測二進制和八進制數(shù)字？的短時記憶容量，然后讓被試習得組塊記憶。將18個二進制數(shù)字序列，進行不同的方式組塊，再講新組塊編碼為十進制。目前七頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Smith實驗一自變量：不同組塊方式（1:1,2:1,3:1,4:1,5:1）因變量：短時記憶記住二進制數(shù)字的數(shù)量實驗結果：任何一組被試在運用所學到的組塊方式后，比以前可以記住更多的數(shù)字。但組塊比率高的組塊方式并沒有充分顯示優(yōu)越性。目前八頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Smith實驗二（自測）由于實驗一是學習不足導致，他耐心學習了各種組塊方式記憶。結果：1）在1:1的模式下，能記住12個二進制數(shù)字。2）在2:1的組塊模式下，相當于能記住24個二進制數(shù)字。3）在3:1的組塊模式下，相當于能記住36個二進制數(shù)字。4）在更高比例的組塊模式下，相對于能記住40多個二進制數(shù)字。結論：不僅說明組塊的巨大作用，而且說明，不同的組塊包含的信息數(shù)量是不同的。組塊的方式依賴于人的知覺經驗。目前九頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）象棋實驗自變量：不同的人（象棋大師和新手）實驗操作：給不同的人看一個真實的棋局5s，然后將棋子移開，要求他們進行復盤，即按照剛才看到的棋局放回原位。實驗結果：象棋大師在第一嘗試時，就能將90%的棋子正確復位，而新手只能正確恢復40%棋子。目前十頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）象棋實驗實驗操作：給不同的人看一個不真實的棋局5s，然后將棋子移開，要求他們進行復盤，即按照剛才看到的棋局放回原位。實驗結果：象棋大師和新手能正確復位的棋子數(shù)目都很少，而且沒有什么差別。結果表明：象棋大師在真實棋局的復盤之所以成績好，是由于他們比新手具有更豐富的弈棋知識和經驗，熟悉許多棋局，可以有效進行組塊，而新手則差得多。然而，象棋大師對任意放置的棋子卻無法應用其豐富的知識經驗，復盤成績降到新手水平。目前十一頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Chase和Smion實驗自變量：被試類型（象棋大師、一級棋手、新手）增加一個水平實驗結果類似目前十二頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Chase和Smion實驗他們對實驗結果進行了組塊計算！方法：通過對被試復盤時，一個個地擺棋子的時間間隔可以計算出組塊來。他們發(fā)現(xiàn)兩類時間間隔：一類是2s；另一類是少于1s。將2s看出組塊間的間隔，少于1s的看作組塊內各成分的間隔。計算結果平均組塊數(shù)：象棋大師7.7一級棋手5.7新手5.3每個組塊中的棋子的平均數(shù)：象棋大師2.5一級棋手2.1新手1.9結果表明：棋藝水平愈高的棋手，應用的組塊也愈多，而且每個組塊的成分也越多。目前十三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Miller和Selfridge實驗——語義和句法信息對組塊的影響自變量：不同級別的句子（0-7），級別越高，越接近正常句子。句子中含有的詞量（10、20、30、40、50）因變量：字詞回憶率目前十四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（知識經驗與組塊）Miller和Selfridge實驗——語義和句法信息對組塊的影響實驗結果表明：詞的回憶百分數(shù)是句子接近度的函數(shù)，句子愈接近正常的句法結構，其字詞回憶的成績也愈好。人可利用長時記憶中貯存的語義知識和句法規(guī)則來組塊，從而促進其短時記憶。目前十五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——有限容量（分組）分組組塊相似化的操作為分組，它是把時間空間上接近的一些項目分成幾組來記。舉例：分組：157-0015-1932這些組內部，各成分之間并不存在意義聯(lián)系，也不形成一個熟悉的單位，但分組確實可以利于短時記憶。雖然分組可增加短時記憶能容納的項目，但其作用遠小于組塊。也稱為時空組塊。最大區(qū)別：一個有意義，一個無意義。目前十六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶容量——容量有限的性質Waugh等人認為：從貯存上來解釋這種有限容量，將有限的空間分為少數(shù)幾個卡槽，信息就貯存在這些槽道里。（承認有限）Miller認為：在一個槽道里只能貯存一個組塊，不管這個組塊是字母或字詞。（承認有限）Baddeley認為：短時記憶容量沒有固定的數(shù)值，它取決于一個項目復述所需的時間長短，需要復述時間多的項目的容量就小，需要復述時間少的項目容量大。（不承認有限，認為可變）Klataky認為短時記憶的加工和貯存項目有著此消彼長的關系。（認為可變,將短時記憶的容量和加工聯(lián)系起來）目前十七頁\總數(shù)六十二頁\編于點1、短時記憶容量2、短時記憶信息編碼3、短時記憶信息提取4、短時記憶中的遺忘目前十八頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（聽覺）聽覺代碼與AVL單位編碼就是對信息進行轉換，使之獲得適合于記憶系統(tǒng)的形式的加工過程(Encoding)。經過編碼所產生的具體的信息形式叫做代碼(Code)。目前十九頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（聽覺）Conrad實驗實驗操作（兩個階段）：第一階段為視覺呈現(xiàn)刺激。第二階段為白噪音背景下，聽覺呈現(xiàn)刺激。實驗材料：皆為6個字母組成的一個字母序列，其中有些字母的發(fā)音相似，如C與V實驗要求：刺激呈現(xiàn)完畢，被試要立即進行順序回憶，即嚴格按照原先字母呈現(xiàn)的順序來回憶這些字母。目前二十頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（聽覺）Conrad實驗Conrad將被試在這兩個實驗中回憶的結果與字母呈現(xiàn)的序列加以對照，統(tǒng)計出被試的回憶錯誤，分別列成一個混淆矩陣。目前二十一頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（聽覺）Conrad實驗結論：(1)回憶錯誤實驗表明：人們在回憶時產生錯誤主要發(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。(2)即使使用視覺材料作為刺激，其代碼也仍有聽覺性質，在短時記憶中出現(xiàn)形聲轉換，而以聲音形式貯存。(3)鑒于字母、字詞的聽覺代碼和口語代碼都是不同形式的言語代碼，因此，常將聽覺的(Auditory)、口語的(Verbal)、言語的(Linguistic)代碼聯(lián)合起來，稱之為A.V.L單元。目前二十二頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（視覺）對于字母、字詞和句子這些言語信息來說，聽覺編碼或口語編碼無疑是適宜的，但是短時記憶編碼只有一種嗎？經研究還有其他。Posner(1967,1969)短時記憶編碼實驗（第一章）自變量：兩種字母（AA,Aa）兩字母相繼出現(xiàn)的時間間隔（0.5s和1s，1s和2s）因變量：反應時，正確率目前二十三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（視覺）Posner(1967,1969)短時記憶編碼實驗實驗結果：1）兩個字母同時呈現(xiàn)時，AA對的反應時小于Aa對；2）隨著兩個字母的時間間隔增加，AA對的反應時急劇增加，而Aa對的反應時則沒有發(fā)生大的變化，而且AA對和Aa對的反應時的差別也逐漸縮小。目前二十四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（視覺）Posner(1967,1969)短時記憶編碼實驗實驗證明，短時記憶中還存在著視覺編碼。條件如下：

（1）在短時記憶初級，首先產生視覺編碼，然后才出現(xiàn)形聲轉換。

（2）在大量的非言語信息加工中，形聲轉換無法迅速進行，這時短時記憶直接以視覺方法進行編碼。目前二十五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——感覺代碼（區(qū)別）感覺代碼與感覺記憶信息的區(qū)別感覺記憶按感覺信息的原有形式來加以保持，即按刺激的物理特性進行直接的編碼。短時記憶的感覺代碼帶有各自感覺道的特性，但比感覺信息要抽象，它已經排除刺激的某些物理特性或細節(jié)。目前二十六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼除了聽覺代碼和視覺代碼這些感覺代碼以外，短時記憶還有語義代碼。語義代碼是一種與意義有關的抽象代碼，不帶有任何一種感覺道特性。證據(jù)：前攝抑制釋放實驗(Wickens,1972)

采用前攝抑制設計進行了研究，前攝抑制是先前學習對繼后學習和再現(xiàn)的干擾，先后學習的材料相似的干擾作用最大。目前二十七頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼前攝抑制釋放實驗(Wickens,1972)自變量：字母和數(shù)字因變量：回憶成績實驗程序：實驗采用連續(xù)四次組進行。在前三次實驗中，實驗組和控制組的處理都是一樣的。即向被試呈現(xiàn)三個字母（每次實驗所呈現(xiàn)的三個字母不一樣），然后讓被試用20s的時間完成一個計算作業(yè)。在第四次實驗中，控制組學生看到的依然是字母，而實驗組看到的則是三個數(shù)字，在完成一個計算作業(yè)。目前二十八頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼前攝抑制釋放實驗(Wickens,1972)實驗結果：1）自試驗1到試驗3，兩組試驗的回憶成績都逐步下降，明顯地表現(xiàn)出前攝抑制的強烈作用。2）在試驗4中，控制組的回憶成績仍受到前攝抑制的作用而繼續(xù)下降，但實驗組的回憶成績卻急劇上升。目前二十九頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼前攝抑制釋放實驗(Wickens,1972)結果表明：1）計算作業(yè)對實驗組產生重要的影響，也說明了語義記憶在短時記憶存在的心理真實性。2）短時記憶可表征范疇意義，存在某種語義代碼，因而其貯存受到前后材料的意義聯(lián)系的影響，在應用同一范疇刺激（數(shù)字）時，出現(xiàn)了強烈的前攝抑制。3）在應用另一范疇刺激（字母）時，出現(xiàn)了自前攝抑制釋放。目前三十頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼Shulman(1970,1971,1972)實驗匹配情況：同一匹配和同義匹配實驗表明：將探測詞與字表中意義相似的一個詞混淆起來，誤認為探測詞是此表中的一個詞，實際上它并沒有包含在內。舉例：給被試呈現(xiàn)的字表含有“美麗”一詞，他們會將探測詞“漂亮”誤以為是字表中的詞，將“美麗”和“漂亮”兩個詞混淆了，即使這兩個詞在呈現(xiàn)時的位置相近，也會出現(xiàn)混淆，這種語義混淆說明短時記憶存在著語義代碼。目前三十一頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息編碼——語義代碼提出不同的解釋:自前攝抑制釋放和語義混淆也許涉及到長時記憶貯存的信息和加工。短時記憶和長時記憶之間存在著復雜的雙向關系。綜上所述：短時記憶信息有感覺代碼與語義代碼。由于言語在認知活動中的重要作用以及復述機制的存在，聽覺編碼顯然是一種主要的形式。目前三十二頁\總數(shù)六十二頁\編于點1、短時記憶容量2、短時記憶信息編碼3、短時記憶信息提取4、短時記憶中的遺忘目前三十三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——Sternberg的經典研究將短時記憶中的項目回憶出來，或者當該項目再度呈現(xiàn)時能夠再認，都是短時記憶的信息提取。實驗方式：首先，給被試呈現(xiàn)一列數(shù)字(識記項目)，相繼呈現(xiàn)，每個數(shù)字呈現(xiàn)1.2s。全部呈現(xiàn)以后，經過2s再呈現(xiàn)一個數(shù)字(測試項目)。被試任務：要求被試回答該數(shù)字是否為剛才呈現(xiàn)過的，并記錄從測試項目出現(xiàn)到被試反應之間的時間(反應時)。自變量：數(shù)字序列的長短/記憶集的大小因變量：反應時（RT）目前三十四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型問題一：在上面的實驗中，測試項目與記憶集中的項目在被試頭腦中以怎樣的方式進行比較呢？記憶集：5873測試項目：8/4目前三十五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型假設一：平行掃描(ParallelScanning)如果測試項目與記憶集中的全部項目同時進行比較，那么，被試的反應時將不會隨識記項目數(shù)量或記憶集的大小而發(fā)生變化。目前三十六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型假設二：系列掃描(SerialScanning)如果測試項目與記憶集中的項目一個個地相繼比較，那么被試的反應時將隨著識記項目增多或記憶集增大而增加。目前三十七頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型實際結果：系列掃描(SerialScanning)目前三十八頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型短時記憶信息提取的心理歷程Sternberg總結的公式：直線方程：目前三十九頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型

問題二:在系列掃描過程中，測驗項目與記憶集中項目的比較何時停止？

目前四十頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型

自我停止的系列掃描(Self-TerminatingSerialScanning)

目前四十一頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型

實驗結果支持：從頭至尾的系列掃描(ExhaustiveSerialScanning)

目前四十二頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型問題三：為什么測試項目與記憶集中的一個項目已經匹配了，還要進行下一項的比較呢？

Sternberg的解釋：

測驗項目與識記項目比較一次大約38毫秒；測試項目編碼和反應共約397毫秒。

Sternberg認為在反應階段可能包含一個決策過程，這個過程耗時較長。

目前四十三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型從頭至尾的系列掃描：比較+比較+比較+比較+決策快快快快慢（總耗時相對短）自我停止的系列掃描：比較+決策+比較+決策快慢快慢（總耗時相對長）目前四十四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——掃描模型（總結）支持：采用不同材料、不同被試、同一感覺道和交叉感覺道所做的研究基本得到了與Sternberg一致的研究成果；批評：

1.識記項目數(shù)量太少，容易得到線性關系，如果應用較長的識記項目(Carballisetal.,1972;)，或者識記項目快速呈現(xiàn)并立即測試(Morinetal.,1976)時，則會出現(xiàn)系列位置效應；

2.有研究表明，“是”反應和“否”反應的斜率不同(Theiosetal.,1973)；

3.可以從加工能量有限的角度重新解釋Sternberg的實驗結果，認為測試項目與記憶集中的全部項目是同時進行比較的。目前四十五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——直通模型直通模型(DirectAccessModel，p105)

1.信息不是通過比較來提取的，人可直接通往所要提取的項目在短時記憶中的位置；

2.短時記憶中的每一個項目都有一定的熟悉值或痕跡強度，可以據(jù)此作出某種判定；而人在作出判斷時有內部的判斷標準，當熟悉值高于這一標準，則作出“是”反應，低于這一標準則作出“否”反應；

3.當熟悉值越是偏離這個標準，作出“是”或“否”反應的速度也越快；目前四十六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——直通模型支持實驗：1）Theios等(1970)發(fā)現(xiàn)，常見詞的反應時快于非常見詞。（頻率效應）2）Baddeley和Ecob(1973)也發(fā)現(xiàn)，如果識記項目表中有重復出現(xiàn)的項目，即同一項目幾次出現(xiàn)，則該項目的反應時少于非重復項目。（重復啟動）3）系列位置效應難以解釋的問題：1）短時記憶是如何知道識記項目的位置的？2）如果信息的提取是直通的，那么為什么反應時會隨著識記項目的增加而呈線性增加？目前四十七頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——雙重模型綜合掃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，而人的內部有兩個判定標準；一個是“高標準”（C1），如果某一探測詞的熟悉值達到或高于這個標準，人便可迅速地作出“是”反應；另一個是低標準（C0），如果某一探測詞的熟悉值達到或低于這個標準，人就可迅速地作出“否”反應。這是一個直通過程。如果熟悉值低于“高標準”而高于“低標準”，則要進行系列掃描，需時較多。目前四十八頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——雙重模型人在實際作出反應的時候，既受熟悉值制約，又依賴于判定標準。熟悉值強度或大小依賴于該刺激是否經常受激活或新近受激活，以及刺激的知覺代碼和語義代碼對不同人的熟悉度。而判斷標準也是可變的，取決于人當時接受的“速度-正確率”權衡。目前四十九頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——總結小結：短時記憶的信息提取是一個十分復雜的過程，它可能包含不同的操作，在不同的情況下應用不同的操作。因此，看起來互相對立的幾個模型，實際上未必是相互排斥的。目前五十頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——加工速率與記憶容量加工速度(ms)

記憶容量(項目)

數(shù)

字33.4

7.70顏

色

38.07.10

字

母40.2

6.35字

詞

47.0

5.50

幾何圖形50.0

5.30

隨機圖形68.0

3.80

無意義音節(jié)

73.03.40

目前五十一頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——加工速率與記憶容量由上表可見，信息的加工速率與材料性質或信息類型有一定關系，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。曾經設想，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。Cavanaugh認為，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。目前五十二頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶信息提取——加工速率與記憶容量

這種解釋還存在不少疑點。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。這確實是一個重要的問題。加工速率反映加工過程的特點，在不同材料的加工速率差別的背后，可能由于記憶容量乃至信息表征等因素的作用而存在著不同的信息提取過程。目前五十三頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶中的遺忘——遺忘進程

短時記憶不僅容量有限，保持的時間也很短；如果沒有復述，只能保持15-30秒，甚至更短的時間；復述可以使信息在短時記憶中保持較長時間；可以通過阻止復述來觀察短時記憶中的遺忘情況；目前五十四頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶中的遺忘——遺忘進程

Peterson&Peterson方法實驗方式：先給被試聽覺呈現(xiàn)3個輔音字母，然后立即聽覺呈現(xiàn)一個數(shù)字，被試任務：要求被試作連續(xù)減3的運算并說出每次運算的結果，直至主試發(fā)出信號停止運算同時開始回憶剛才識記的3個字母。連續(xù)減3的運算進行的時間分別為3、6、9、12、15、18秒，隨機施加給被試。目前五十五頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶中的遺忘——遺忘進程

Peterson&Peterson方法當延緩時間僅為3s時，被試的平均正確回憶率高達80%，幾乎都能記住3個字母。但是，隨著間隔的時間延長，正確回憶率急劇下降，當延長到6s時，正確回憶率降到約55%；當延長到18s時，被試的正確回憶率只約為10%了。目前五十六頁\總數(shù)六十二頁\編于點短時記憶中的遺忘——遺忘進程

Murdock(1961