第五章短时记忆.ppt

内容回顾：感觉记忆，多存储说，多水平说 1、简述加工水平说的观点2、多存贮说的基本思想是什么？3、感觉记忆有什么特性（特点）？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短时记忆的容量(2) 1887年，Jacobs的实验(4) 1956年，George A. Miller 综述 The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information, The Psychological Review, 1956, vol. 63, pp. 81-97(3) 十九世纪末叶，Ebbinghaus的实验1. 容量大小：7+2(1) 19世纪中叶，哲学家William Hamilton的观察;神秘的数字—7•seven primary colors•the seven notes of the musical scale•the seven days of the week•the seven wonders of the world•the seven deadly sins•……组块(Chunk, Miller, 1956) p91 将若干较小单位联合而成熟悉的、较大的单位的信息加工信息加工，也指这样组成的单位单位。

2. 短时记忆中的信息单位h; e; k; n; o; w; s; s; e; v; e; n; p; r; i; m; a; r; y; c; o; l; o; r; s;he; know; s; seven; primary; colors;he; know; s; seven primary colors;he knows seven primary colors;Smith(1954)的实验P92组块类型：意义组块与时空组块94-95要要望望觉觉不不同同们们上上 希希课课学学睡睡意义组块：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(分组, Grouping)而形成的组块希希望望同同学学们们上上 课课不不要要睡睡觉觉0 2 2 2 6 6 7 4 2 8 8 3. 影响有限容量的因素（1） 组块的大小 Simon（1974）以自身为被试所做的实验 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(2) 组块类型 意义组块优于时空组块 (3) 记忆材料的性质 (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•Chase & Simon(1973)的棋手复盘实验一•实验方式：给被试呈现一个真实的棋局；•被试任务：•要求被试照着这个棋局尽快地在并排的另一个棋盘上再将它们摆出来，即对着实际的样本进行复盘，分别记录扫视和复盘所用的时间。

•棋艺水平：–象棋大师–一级棋手–新手•Chase & Simon(1973)的棋手复盘实验二•实验方式：给被试呈现一个包含25个棋子的真实棋局，时间为5秒；•被试任务：•要求被试根据记忆在另一个棋盘上进行复盘，重新恢复刚看过的棋局•组块计算•复盘时的时间间隔：“2s” vs “less than 1s”，前者代表组块间的间隔，后者代表组块内各个成分之间的间隔；•结果描述：象棋大师、一级棋手和新手在各次实验中的平均组块数分别为7.7，5.7和5.3；每个组块中的棋子平均数分别为2.5，2.1和1.9Miller & Selfridge（1950）•实验方式：设计特殊的英语句子，呈现给被试；•被试任务：呈现一个句子后，就要求被试立即进行顺序回忆，即按字词的原来顺序回忆该句子•特殊句子接近正常句子的程度：–0级句子完全由随机选取的字词组成–其余1，2，3，4，5，6，7级句子越来越接近正常句子–其中，7级句子最接近正常句子；•特殊句子的长度：–10个词；–20个词；–30个词；–50个词；•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4. 容量有限的原因（1）存贮有限说(以贮存说为基础) p95 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。

代表：Waugh & Norman(1965) Atkinson & Shiffrin(1968)（2）复述回路说p96 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 代表：Baddeley等人（1975）（3）贮存与加工权衡说p96 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 小结：1. 短时记忆的容量十分有限，大概为7+2个信息单位；2. 短时记忆中的信息单位是组块；3. 组块的大小，组块的类型，记忆材料的性质以及人的知识经验都可以影响短时记忆的容量。

4. 短时记忆容量有限的原因目前有三种理论解释短时记忆信息编码 编码编码(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代码(Code) 短时记忆中的代码是什么样的？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)•实验方式：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，听觉呈现刺激两个阶段所用的刺激都是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•被试任务：刺激呈现完毕，要被试立即进行顺序回忆，即严格按照原先字母呈现的顺序来回忆出这些字母•Conrad将被试在这两个实验中回忆的结果与字母呈现序列加以对照，统计出被试的回忆错误，分别列成一个混淆矩阵矩阵中的数字表示一个刺激字母被回忆成别的字母的次数视觉呈现字母回忆的混淆矩阵 听觉呈现字母回忆的混淆矩阵 •结果描述：•在第一阶段实验中，即使字母是视觉呈现的，回忆错误也主要表现为声音混淆，如B和P，M和N等•在第二个阶段的实验中，在白噪音背景下以听觉呈现字母时会出现同样的情况，读音相近的字母多发生混淆，而读音不相近的字母则较少发生混淆。

•两个矩阵的相关值达到+0.64，说明两个实验中发生的回忆错误是很相似的，都主要发生在声音相近的字母混淆上•结果解释：•这些结果说明，短时记忆的信息代码是声音代码或听觉代码，即使刺激材料是以视觉形式呈现的，其代码仍具有听觉性质，即会在短时记忆中出现形-音转换，以声音的形式在短时记忆中保持或贮存•讨论：•为什么要做两个阶段的实验来确定听觉代码的存在？在视觉呈现字母的混淆矩阵中不是已经出现了声音混淆的结果吗？•发生声音混淆的字母不仅在语音上相似，而且在视觉特征上也相似•课后练习：课后练习：请将本节内容中涉及的矩阵与Mayzner(1972)的混淆矩阵(p40)做个比较•声音混淆现象的另一种解释：发音混淆•言语运动器官的动作模式(喉，舌等部位的肌肉运动方式)相似的字、词会发生混淆也就是说，可能存在言语动作代码(口语代码)•声音代码和口语代码常常交织在一起，而且两者分别为不同形式的言语代码，因此：•AVL单元：将听觉的（Auditory）、口语的（Verbal）以及言语的（Linguistic）代码联合起来，称为AVL单元视觉代码 回顾：减法反应时(Posner的实验, P5)感觉代码与感觉记忆信息的区别：•感觉记忆按感觉信息的原有形式来加以保持，即按刺激的物理特性进行直接的编码。

•短时记忆的感觉代码虽带有各自感觉道的特性，但比感觉信息更抽象，它已排除刺激的某些物理特性或细节语义代码 一种与意义有关的抽象的代码，不带有任何一个感觉道的特性短时记忆也有语义代码，实验证据: 1. Wickens(1970,1972) p99 2. Shulman(1970,1971,1972) p100Wickens(1970, 1972)•实验方式：给被试呈现3个字母；•被试任务：然后进行20秒心算任务，之后回忆3个字母；•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、二、三均以上述方式连续完成，实验组与控制组接受同样的任务•到试验四时，控制组同前，而实验组呈现三个数字•记录每次被试的回忆成绩•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•Shulman(1970, 1971, 1972)•实验方式：先呈现字表（如由10个词组成），然后给被试呈现一个词（探测词）；•被试任务：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，进行同义匹配例如，受词表中有“美丽”一词的影响，被试会将探测词“漂亮”误认为词表中的词 小结： 短时记忆中的代码包括感觉代码感觉代码和语义代码语义代码，感觉代码中听觉代码十分突出，也存在视觉代码短时记忆的信息提取什么是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 为了准确描述这个过程的认知操作特点，心理学家们提出了各种模型，包括：搜索模型搜索模型，，直通模型直通模型和双双重模型重模型 记忆扫描实验及提取的信息历程 (Saul Sternberg, 1966, 1969)•实验方式：•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)•被试任务：要求被试回答该数字是否为刚才呈现过的，并记录从测试项目出现到被试反应之间的时间(反应时)•自变量：数字序列的长短/记忆集的大小 5 8 7 3 2 8 9 7 3 6 5 4 2 ……•因变量：反应时（RT）•问题一：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： 5 8 7 3 测试项目： 8 / 4假设一：平行扫描(Parallel Scanning) 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。

假设二：系列扫描(Serial Scanning) 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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： 问题二: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？ •从头至尾的系列扫描(Exhaustive Serial Scanning)•自我停止的系列扫描(Self-Terminating Serial Scanning )•实验结果支持： 从头至尾的系列扫描(Exhaustive Serial Scanning)•问题三：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？Sternberg的解释：•回头看实验结果回头看实验结果 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 •从头至尾的系列扫描： 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）Sternberg研究的反响 支持：采用不同材料、不同被试、同一感觉道和交叉感觉道所做的研究基本得到了与Sternberg一致的研究成果； 批评： 1. 识记项目数量太少，容易得到线性关系，如果应用较长的识记项目(Carballis et al., 1972; )，或者识记项目快速呈现并立即测试(Morin et al., 1976)时，则会出现系列位置效应； 2. 有研究表明，“是”反应和“否”反应的斜率不同(Theios et al., 1973)； 3. 可以从加工能量有限的角度重新解释Sternberg的实验结果，认为测试项目与记忆集中的全部项目是同时进行比较的。

直通模型直通模型(Direct Access Model，，p105) 1. 信息不是通过比较来提取的，人可直接通往所要提直接通往所要提取的项目取的项目在短时记忆中的位置； 2. 短时记忆中的每一个项目都有一定的熟悉值或痕迹熟悉值或痕迹强度，强度，可以据此作出某种判定；而人在作出判断时有内内部的判断标准部的判断标准，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； 3. 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；直通模型的证据1. 对常见词的反应快于非常见词(Theios et al., 1973)； 2. 识记时重复的项目提取快(Baddeley & Ecob, 1973)；3. 系列位置效应的解释； 直通模型难以解释的问题： 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？•双重模型(Atkinson & Juola,1973,P106)•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小结： 短时记忆的信息提取是一个十分复杂的过程，它可能包含不同的操作，在不同的情况下应用不同的操作因此，看起来互相对立的几个模型，实际上未必是相互排斥的短时记忆的遗忘 短时记忆不仅容量有限，保持的时间也很短； 如果没有复述，只能保持15-30秒，甚至更短的时间； 复述可以使信息在短时记忆中保持较长时间； 可以通过阻止复述来观察短时记忆中的遗忘情况；可以通过阻止复述来观察短时记忆中的遗忘情况；遗忘进程的研究：1. “Peterson-Peterson”或“Brown-Peterson”方法(Peterson & Peterson, 1959; Brown, 1958);2. Murdock的实验(Murdock, 1961);•Peterson & Peterson方法•实验方式：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，•被试任务：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。

•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Murdock(1961)的实验 •实验方式：先给被试听觉呈现刺激(“3个辅音字母”或者“3个字母组成的1个单词”或者“3个这类单词”)，然后立即听觉呈现一个数字；•被试任务：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•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 遗忘的原因a、、痕迹消退说痕迹消退说b、、干扰说干扰说 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 探测法实验探测法实验(Waugh & Norman, 1965)间隔数字•两种数字呈现速度 快速呈现4个/s 慢速呈现1个/s小结： 短时记忆的遗忘扩展：工作记忆扩展：工作记忆(Working Memory)•Baddeley & Hitch, 1974 “Short memory------working memory”，工作记忆也是指短时记忆，但它强调短时记忆与当前人从事的工作的联系。

由于工作进行的需要，短时记忆的内容不断变化并表现出一定的系统性短时记忆随时间而形成的一个连续系统也就是工作记忆或叫做活动记忆 所谓工作记忆，是指人们在完成认知任务的过程中将信息暂时储存的系统工作记忆可以被理解为一个临时的心理“工作平台”，在这个工作平台上，人们对信息进行操作处理和组装，以帮助我们理解语言、进行决策以及解决问题可以将工作记忆理解为对必要成分的短时的、特殊的聚焦 语音回路语音回路(Phonological loop)：专门负责听觉和语言信息的暂时存储和处理 视空间模板视空间模板(Visuo-spatial Sketchpad)： 负责视觉和空间信息的暂时存储和处理 中央执行系统中央执行系统(central executive)：是工作记忆的核心，是一个容量有限的注意控制系统，负责分配注意资源，控制加工过程 工作记忆模型由三个独立的成分构成：思考题1、什么是短时记忆，它有什么特点？2、组块在短时记忆中有什么作用，如何扩大组块？3、对短时记忆容量的有限性应做何种解释？4、短时记忆中的代码方式有哪些？5、用Sternberg的扫描实验说明STM的信息提取。

6、如何解释遗忘的原因？7、解释概念： AVL单元；组块；平行扫描；系列扫描；直通模型； 双重模型；探测法；工作记忆；。