減法反應(yīng)時(shí)-短時(shí)記憶的視覺(jué)編碼完成(共11頁(yè))

1、減法(jinf)反應(yīng)時(shí)短時(shí)記憶的視覺(jué)編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告心理(xnl)111班 羅捷 110724108摘要(zhiyo)：六十年代以來(lái)，一般認(rèn)為人的短時(shí)記憶信息是以聽(tīng)覺(jué)形式表征的，即聽(tīng)覺(jué)編碼。Posner等人（1969）的實(shí)驗(yàn)卻表明，它也可以有視覺(jué)編碼?，F(xiàn)在一般認(rèn)為：先出現(xiàn)視覺(jué)編碼，它保持一個(gè)短暫的瞬間，然后出現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)編碼。不僅如此，Posner的實(shí)驗(yàn)清楚地說(shuō)明了認(rèn)知心理學(xué)中的減法反應(yīng)時(shí)方法，其邏輯是：如果一個(gè)作業(yè)包含另一個(gè)作業(yè)所沒(méi)有的某個(gè)心理過(guò)程，而其它方面相同，則兩個(gè)作業(yè)的反應(yīng)時(shí)之差，即是這個(gè)心理過(guò)程所用的時(shí)間，也是這個(gè)心理過(guò)程存在的證據(jù)。關(guān)鍵詞： 反應(yīng)時(shí) 視覺(jué)編碼 聽(tīng)覺(jué)編碼前言： 心理學(xué)家根據(jù)信

2、息保持時(shí)間的長(zhǎng)短，將記憶分為感覺(jué)記憶（即瞬時(shí)記憶）、短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶。 當(dāng)客觀刺激停止作用后，感覺(jué)信息在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)被保存下來(lái)，這種記憶叫做感覺(jué)記憶或感覺(jué)登記。它是記憶系統(tǒng)的開(kāi)始階段。感覺(jué)記憶的存儲(chǔ)時(shí)間大約為0.25秒2秒。 短時(shí)記憶是感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段，保持時(shí)間大約為5秒2分鐘。一般包括兩個(gè)成分：一個(gè)成分是直接記憶，即輸入的信息沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工。它的容量相當(dāng)有限，大約為72個(gè)單位。編碼方式以言語(yǔ)聽(tīng)覺(jué)形式為主，也存在視覺(jué)和語(yǔ)義的編碼。另一個(gè)成分是工作記憶，即輸入信息經(jīng)過(guò)再編碼，使其容量擴(kuò)大。由于與長(zhǎng)時(shí)記憶中已經(jīng)儲(chǔ)存的信息發(fā)生了意義上的聯(lián)系，編碼后的信息進(jìn)入了長(zhǎng)時(shí)記憶。必要時(shí)

3、還能將存儲(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息提取出來(lái)解決面臨的問(wèn)題。 長(zhǎng)時(shí)記憶是指信息經(jīng)過(guò)充分的和有一定深度的加工后，在頭腦中長(zhǎng)時(shí)間保留下來(lái)。這是一種永久性的存儲(chǔ)。它的保存時(shí)間長(zhǎng)，從1分鐘以上到許多年甚至終身；容量沒(méi)有限度；信息的來(lái)源大部分是對(duì)短時(shí)記憶內(nèi)容的加工，也有由于印象深刻(shnk)而一次獲得的。 與瞬時(shí)(shn sh)記憶相比，短時(shí)記憶有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、對(duì)信息保持的時(shí)間稍長(zhǎng)于瞬時(shí)記憶；2、短時(shí)記憶的容量少于瞬時(shí)記憶；3、短時(shí)記憶的編碼方式不同于瞬時(shí)記憶。 六十年代以來(lái)，一般認(rèn)為人的短時(shí)記憶是以聽(tīng)覺(jué)形式表征的，即聽(tīng)覺(jué)編碼，波斯納等人的實(shí)驗(yàn)卻表明，它也可以由視覺(jué)編碼?，F(xiàn)在一般認(rèn)為，先出現(xiàn)視覺(jué)編碼，它保

4、持一個(gè)短暫的瞬間，然后出現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)編碼?？道峦ㄟ^(guò)研究語(yǔ)音相似性對(duì)回憶效果的影響，證實(shí)了語(yǔ)音聽(tīng)覺(jué)編碼方式的存在，他的實(shí)驗(yàn)也表明了短時(shí)記憶的編碼具有強(qiáng)烈的語(yǔ)言聽(tīng)覺(jué)性質(zhì)，但也可能有其他方式的編碼。 信息加工理論認(rèn)為，信息在腦內(nèi)要經(jīng)過(guò)一系列操作加工，這些操作加工有明確的先后次序，在不同的加工階段信息處于不同的狀態(tài)，而這些都是在時(shí)間上進(jìn)行的，其特征必然能在反應(yīng)時(shí)上表現(xiàn)出來(lái)。因此不同的心理操作能按時(shí)間分布上的不同加以區(qū)分(qfn)，反應(yīng)時(shí)技術(shù)在認(rèn)知心理學(xué)的研究上具有十分重要的地位。 減數(shù)法是一種用減法方法將反應(yīng)時(shí)分解成各個(gè)成分，然后來(lái)分析信息加工過(guò)程的方法。它是由唐德斯首先提出的，故又稱(chēng)唐德斯減數(shù)法。 減數(shù)

5、法的反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的邏輯是：如果一種作業(yè)包含另一種作業(yè)所沒(méi)有的某個(gè)特定的心理過(guò)程，切除此過(guò)程之外二者在其他方面均相同，那么這兩種反應(yīng)時(shí)的差即為此心理過(guò)程所需的時(shí)間。 本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)波斯納等人在1990年實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上修改而成的。波斯納的實(shí)驗(yàn)是這樣進(jìn)行的：給被試并排呈現(xiàn)兩個(gè)字母，這兩個(gè)字母可以同時(shí)給被試看，或者中間插進(jìn)短暫的時(shí)間間隔，然后要被試指出這一對(duì)字母是否相同并按鍵作出反應(yīng)，記下反應(yīng)時(shí)。所用的字母對(duì)有兩種：一種是兩個(gè)字母的讀音和書(shū)寫(xiě)方法都一樣，即為同一字母（AA）；另一種是兩個(gè)字母的讀音相同而寫(xiě)法不同（Aa）。在這兩種情況(qngkung)下，正確的反應(yīng)均為“相同(xin tn)”。在兩個(gè)字母(z

6、m)相繼呈現(xiàn)時(shí)，其間隔為0.5秒、1秒或2秒等。 關(guān)于短時(shí)記憶編碼的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)還有許多研究者做了這方面的相關(guān)研究。 在分配注意對(duì)短時(shí)記憶編碼和提取影響的研究中，研究者以大學(xué)生為被試，采用分配注意范式探討了短時(shí)記憶編碼和提取所需的注意資源。研究發(fā)現(xiàn)：與集中注意相比，編碼階段進(jìn)行第二作業(yè)導(dǎo)致記憶成績(jī)顯著降低，而提取階段進(jìn)行第二作業(yè)則對(duì)記憶成績(jī)沒(méi)有影響。自由回憶和順序回憶的結(jié)果一致。本研究表明，短時(shí)記憶編碼是需要較多注意資源的控制加工，而短時(shí)記憶提取則是相對(duì)無(wú)需注意資源的自動(dòng)加工。這與當(dāng)前關(guān)于長(zhǎng)時(shí)記憶的研究結(jié)果類(lèi)似，而與早期以第二作業(yè)成績(jī)?yōu)闇y(cè)量指標(biāo)的短時(shí)記憶研究結(jié)果有所不同。 在關(guān)于短時(shí)記憶編碼方式

7、的實(shí)驗(yàn)研究中，研究者以漢字為材料，用信號(hào)檢測(cè)法對(duì)短時(shí)記憶的編碼方式進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，漢字從總體上是以形狀編碼為主，這與康拉德用英文字母為材料所作實(shí)驗(yàn)中得到的短時(shí)記憶以聲音編碼為主的結(jié)論不同；同時(shí)，各類(lèi)型漢字的短時(shí)記憶編碼方式也有差別。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了關(guān)于短時(shí)記憶隨情境而變換編碼策略的設(shè)想。 在聾人與聽(tīng)力正常人短時(shí)記憶的比較研究中，研究者以視覺(jué)系列呈現(xiàn)方式，在形近、音近、義近三種干擾下以再認(rèn)方法比較了聽(tīng)力正常人與聾人對(duì)字頻與筆畫(huà)二種不同水平漢字材料的短時(shí)記憶容量及編碼方式，研究結(jié)果表明：(1)聾人與聽(tīng)力正常人短時(shí)記憶容量差別有限，只存在于低頻復(fù)雜漢字組中；(2)高頻字中，聾人短時(shí)記憶編碼

8、以形碼為主，義碼次之，音碼最弱；聽(tīng)力正常人則以音碼為主，義碼次之，形碼作用最弱；(3)低頻字中，低頻簡(jiǎn)單組中表現(xiàn)出與高頻字相同的編碼方式，低頻復(fù)雜組中聾人與聽(tīng)力正常人均表現(xiàn)形碼、義碼為主，音碼作用弱的特點(diǎn)。 在雙語(yǔ)學(xué)習(xí)者短時(shí)記憶編碼方式的實(shí)驗(yàn)研究中，研究者對(duì)漢語(yǔ)被試和英語(yǔ)被試分別以漢字和英語(yǔ)單詞為刺激材料，探討了雙語(yǔ)者短時(shí)記憶編碼的方式。結(jié)果表明，雙語(yǔ)者對(duì)不同語(yǔ)言的信息具有某種偏愛(ài)，母語(yǔ)的不同會(huì)導(dǎo)致不同的編碼方式；顯示通道對(duì)短時(shí)記憶編碼操作有著重要(zhngyo)的作用，在不同的條件下人們會(huì)運(yùn)用不同的編碼策略。 雖然前人的研究已經(jīng)深入短時(shí)記憶的編碼方式及編碼過(guò)程，并且得出了很多關(guān)于短時(shí)記憶在不

9、同條件和環(huán)境背景下的編碼方式的結(jié)論，但我們本次實(shí)驗(yàn)(shyn)的目的還是非?；A(chǔ)性的。本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定被試對(duì)短時(shí)記憶信息的編碼，掌握反應(yīng)時(shí)測(cè)量技術(shù)在認(rèn)知研究中的應(yīng)用，并探討(tnto)短時(shí)記憶的信息編碼方式和編碼過(guò)程。研究方法：本次試驗(yàn)邀請(qǐng)到的被試是來(lái)自北京林業(yè)大學(xué)心理系本科11級(jí)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)?zāi)挲g段在13到24歲，年齡基本集中在19至20歲。本實(shí)驗(yàn)采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，是一個(gè)3*3的多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：給被試并排呈現(xiàn)兩個(gè)字母，或同時(shí)呈現(xiàn)，或有一定間隔，讓被試判斷這兩個(gè)字母是否相同并按鍵反應(yīng)，記錄反應(yīng)時(shí)。 本實(shí)驗(yàn)所用字母對(duì)是AA（6次）、BB（6次）、Aa（6次）、Bb（6次）、AB（3次）、B

10、A（3次）、Ab（3次）、Ba（3次），共出現(xiàn)36次，有三種呈現(xiàn)間隔：0s（即同時(shí)呈現(xiàn)）、0.5s和2s，采用如下拉丁方設(shè)計(jì)，即：第一次36張隨機(jī)呈現(xiàn)，前12張間隔0s，中間12張間隔0.5s，最后12張間隔2s；休息30s后再做36張，間隔時(shí)間按0.5s2s0s的順序；第三次的36張則采用2s0s0.5s的順序。準(zhǔn)備時(shí)間(毫秒)=1000 休息時(shí)間(秒)=30 字母字體大小=48 第一個(gè)字母=A 第二個(gè)字母=B詳細(xì)反應(yīng)記錄分為六列，分別是：字母、間隔時(shí)間、種類(lèi)、被試的判斷、被試判斷的結(jié)果（正確或錯(cuò)誤）和反應(yīng)時(shí)（毫秒為單位）。整理結(jié)果，計(jì)算(j sun)每種時(shí)間間隔下的平均正確反應(yīng)時(shí)，填入下表

11、。字母類(lèi)型AA，BBAa，BbAB，BA，Ab，Ba間隔0ms500ms2000ms系統(tǒng)根據(jù)(gnj)上表以間隔時(shí)間橫坐標(biāo)、反應(yīng)時(shí)為縱坐標(biāo)作圖。讓被試對(duì)結(jié)果(ji gu)做出解釋。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)：表1 全體被試描述性統(tǒng)計(jì)人數(shù)最小值最大值平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差音同形同0反應(yīng)時(shí)633811068549.32126.968音同形同50反應(yīng)時(shí)63347733492.4694音同形同100反應(yīng)時(shí)63348727475.5185.922音同形異0反應(yīng)時(shí)634231129662.46149.27音同形異50反應(yīng)時(shí)63420859612.98114.943音同形異100反應(yīng)時(shí)63402841591.5496.894音異形異0

12、反應(yīng)時(shí)635151087702.24113.027音異形異50反應(yīng)時(shí)634741011655.21111.046音異形異100反應(yīng)時(shí)634271007639.48122.76圖1 不同時(shí)間間隔(jin g)（s）下三種刺激的反應(yīng)時(shí)間（ms） 表2：被試在不同情境(qngjng)下短時(shí)記憶的均值和正確率時(shí)間間隔音同形同音同形異音異形異平均正確反應(yīng)時(shí)（毫秒）正確率（%）平均正確反應(yīng)時(shí)（毫秒）正確率（%）平均正確反應(yīng)時(shí)（毫秒）正確率（%）0ms549.3297.88662.4692.46702.2487.17500ms492.4699.07612.9893.26655.2190.742000ms47

13、5.5198.68591.5492.20639.4890.08重復(fù)(chngf)測(cè)量變量間的多元檢驗(yàn)效應(yīng) 自由度p刺激類(lèi)型Pillais Trace650Wilks Lambda650Hotellings Trace650Roys Largest Root650時(shí)間間隔Pillais Trace650Wilks Lambda650Hotellings Trace650Roys Largest Root650刺激類(lèi)型 * 時(shí)間間隔Pillais Trace630.59Wilks Lambda630.59Hotellings Trace630.59Roys Largest Root630.59刺激

14、(cj)類(lèi)型、時(shí)間(shjin)間隔主效應(yīng)(xioyng)的效果顯著，刺激類(lèi)型 * 時(shí)間間隔交互作用效果不顯著球形檢驗(yàn)組內(nèi)因素效應(yīng)Mauchlys WApprox. Chi-Squaredfp刺激類(lèi)型0.63 30.11 2.00 0.00 時(shí)間間隔0.89 7.51 2.00 0.02 刺激類(lèi)型 * 時(shí)間間隔0.63 30.13 9.00 0.00 組內(nèi)效應(yīng)和交互效應(yīng)的比較種類(lèi) 自由度Fp刺激類(lèi)型Sphericity Assumed291.50Greenhouse-Geisser1.45991.50Huynh-Feldt1.48491.50Lower-bound191.50Error(刺激類(lèi)

15、型)Sphericity Assumed132Greenhouse-Geisser96.299Huynh-Feldt97.922Lower-bound66時(shí)間間隔Sphericity Assumed227.4110Greenhouse-Geisser1.80327.4110Huynh-Feldt1.85127.4110Lower-bound127.4110Error(時(shí)間間隔)Sphericity Assumed132Greenhouse-Geisser119.011Huynh-Feldt122.152Lower-bound66刺激類(lèi)型 * 時(shí)間間隔Sphericity Assumed41.1

16、360.34Greenhouse-Geisser3.2291.1360.337Huynh-Feldt3.4151.1360.338Lower-bound11.1360.29Error(刺激類(lèi)型*時(shí)間間隔)Sphericity Assumed264Greenhouse-Geisser213.12Huynh-Feldt225.376Lower-bound66刺激種類(lèi)之間的差異(chy)顯著，時(shí)間間隔之間的差異顯著，刺激種類(lèi)于時(shí)間間隔之間的交互作用差異不顯著組間因素效應(yīng)比較種類(lèi)刺激類(lèi)型時(shí)間間隔dfFp刺激類(lèi)型Linear1129.440Quadratic127.45 0.00 Error(刺激類(lèi)型)

17、Linear66Quadratic66時(shí)間間隔Linear135.80 0.00 Quadratic111.69 0.00 Error(時(shí)間間隔)Linear66Quadratic66刺激類(lèi)型 * 時(shí)間間隔LinearLinear12.85 0.10 Quadratic10.02 0.88 QuadraticLinear10.77 0.38 Quadratic10.05 0.83 Error(刺激類(lèi)型*時(shí)間間隔)LinearLinear66Quadratic66QuadraticLinear66Quadratic66刺激類(lèi)型、時(shí)間(shjin)間隔的主效應(yīng)顯著，刺激和時(shí)間的交互作用不顯著。分析

18、(fnx)與討論：“校準(zhǔn)(jio zhn)”排除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù)，只分析反應(yīng)正確的數(shù)據(jù)矯正（RT/ACC）。 2. “估計(jì)”：反應(yīng)信號(hào)法。在這種實(shí)驗(yàn)程序中，先給予刺激，然后在刺激出現(xiàn)后的不同時(shí)間點(diǎn)上，給出一個(gè)短暫的信號(hào)（一般為聲音信號(hào)），一旦這個(gè)信號(hào)出現(xiàn)，被試要立即對(duì)測(cè)驗(yàn)的刺激做出反應(yīng)。在這種程序中，聲音信號(hào)的延遲時(shí)間就成為主試控制的變量。通過(guò)變化信號(hào)出現(xiàn)的不同時(shí)間，可以得到不同時(shí)間間隔下的反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率的數(shù)據(jù)。以反應(yīng)時(shí)作為橫坐標(biāo)，以反應(yīng)正確率為縱坐標(biāo)，就得到一條速度與準(zhǔn)確率的權(quán)衡曲線(xiàn)。在這條曲線(xiàn)上，可以找到各種反應(yīng)時(shí)下的反應(yīng)正確率（d）。 3. “分解”：速度準(zhǔn)確率分解。1988年，Meyer

19、等人對(duì)反應(yīng)的速度和正確率權(quán)衡的問(wèn)題提出分解技術(shù)（Speed-Accuracy Decomposition Technique，SAD）SAD技術(shù)由兩部分組成：滴定的反應(yīng)時(shí)程序（Titrated Reaction Time Procedure， TRT程序）和行精細(xì)的猜測(cè)模型（Parallel Sophisticated Guesssing Model，PSG模型）TRT程序包含兩類(lèi)試驗(yàn)：普通試驗(yàn)，在保證正確率的前提下盡快反應(yīng)與信號(hào)試驗(yàn)，刺激呈現(xiàn)后不同時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)信號(hào)，要求覺(jué)察到信號(hào)立即反應(yīng)，允許猜測(cè)。 PSG模型：針對(duì)于TRT程序的一個(gè)定量分析理論框架，假定有兩個(gè)加工過(guò)程：正常加工過(guò)程：

20、當(dāng)測(cè)驗(yàn)刺激(cj)呈現(xiàn)，被試在全部信息超過(guò)閾值時(shí)進(jìn)行識(shí)別并做出反應(yīng)，加工過(guò)程隨即終止。另一個(gè)就是猜測(cè)加工過(guò)程：根據(jù)刺激和信號(hào)之間的正常加工過(guò)程中積累的所有部分信息，進(jìn)行“最佳(zu ji)猜測(cè)”做出識(shí)別和反應(yīng)。兩個(gè)加工過(guò)程之間的關(guān)系：兩個(gè)加工過(guò)程的持續(xù)時(shí)間隨機(jī)獨(dú)立，即兩個(gè)加工過(guò)程在進(jìn)行中是平行的、互不干涉。做出最終決策時(shí)，兩個(gè)加工過(guò)程相互競(jìng)爭(zhēng)，若猜測(cè)加工過(guò)程先于正常加工過(guò)程完成(wn chng)，則所觀察到的反應(yīng)時(shí)間和準(zhǔn)確率就由猜測(cè)加工過(guò)程的持續(xù)時(shí)間和輸出來(lái)決定；反之，則由正常加工過(guò)程來(lái)決定。根據(jù)信號(hào)試驗(yàn)中Ts的分布即TsC 的概率，以及普通試驗(yàn)中反應(yīng)時(shí)Tn的分布，計(jì)算猜測(cè)加工過(guò)程反應(yīng)時(shí)（Tg

21、s）分布。P(TsC)=P(TnC)P(TgsC)。根據(jù)信號(hào)試驗(yàn)的反應(yīng)準(zhǔn)確率，以及普通試驗(yàn)的反應(yīng)正確率，計(jì)算各時(shí)間間隔下猜測(cè)加工過(guò)程的準(zhǔn)確率：P(s準(zhǔn)確)=P(TnTgs)P(準(zhǔn)確|TnTgs) +P(TgsTn)P(準(zhǔn)確|TgsTn)。 此實(shí)驗(yàn)要在比較安靜的環(huán)境下進(jìn)行，嘈雜的程度對(duì)于此實(shí)驗(yàn)會(huì)造成一定的影響。 從整體數(shù)據(jù)上來(lái)分析，根據(jù)表3中全體被試正確反應(yīng)時(shí)的平均值可知，在同樣的時(shí)間間隔中，總是音異形異的反應(yīng)時(shí)最長(zhǎng)，中間的是音同形異，反應(yīng)是最短的是音同形同的字母。 與Posner等人的研究相符。根據(jù)Posner等人的實(shí)驗(yàn)研究解釋?zhuān)?dāng)兩個(gè)字母同時(shí)呈現(xiàn)給被試時(shí)，音同形異的字母對(duì)所包含的加工過(guò)程要多

22、于音同形同的字母對(duì)，被試對(duì)它們的反應(yīng)時(shí)之差反映了內(nèi)部編碼過(guò)程的差別。根據(jù)減數(shù)法的定義，被試對(duì)音異形異字母對(duì)的判斷過(guò)程最為復(fù)雜，其次是音同形異的字母對(duì)，最后為音同形同的字母對(duì)。被試對(duì)音同形同的字母對(duì)只要進(jìn)行視覺(jué)編碼的加工，而對(duì)后兩者則要加上聽(tīng)覺(jué)編碼加工的過(guò)程，所以反應(yīng)時(shí)會(huì)變長(zhǎng)。 覺(jué)醒狀態(tài)對(duì)短時(shí)記憶有一定影響。覺(jué)醒狀態(tài)即大腦皮層的興奮水平。它直接影響到記憶編碼的效果?？Х葔A與馬錢(qián)子堿等興奮劑提高大腦的興奮水平后，能促進(jìn)動(dòng)物的學(xué)習(xí)；用酒精抑制動(dòng)物大腦會(huì)導(dǎo)致他們的學(xué)習(xí)情況比在正常情況下要差些。 組塊也對(duì)短時(shí)記憶存在(cnzi)影響。短時(shí)記憶的突出特點(diǎn)是其容量的有限性。在編碼過(guò)程中，將幾種水平的代碼歸并成一個(gè)高水平的、單一代碼的編碼過(guò)程叫組塊?？梢?ky)利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)擴(kuò)大每個(gè)組塊的信息容量來(lái)達(dá)到增加短時(shí)記憶容量的目的。組塊還可以提高記憶的容量和效率，有研究者發(fā)現(xiàn)通過(guò)組塊被試能大大的提高對(duì)一系列字母的記憶數(shù)量。 同時(shí)(tngsh)，加工深度也是影響短時(shí)