第六章 短时记忆

1、第六章 短时记忆o 教学目的要求了解短时记忆的容量，掌握短时记忆信息的编码、提取及遗忘过程。第一节 短时记忆容量o 一、有限容量721956年，美国心理学家米勒（GeorgeA.Miller）明确提出，短时记忆容量为72个组块。1.组块(Chunk)：是指将若干较小单位联合而成熟悉的、较大单位的信息加工，也指这样组成的单位。组块既是过程，也是单位。短时储存容量短时储存容量o 从容量的限度角度考察：o 米勒（Miller,1956）神奇的数字，72个彼此无关的项目,项目是什么？o 再现米勒的实验（一部分程序得到更改）。oF？obooko我ho3o四你组块的作用 1 2 3 4 5 A B C D

2、 E 车 马 兵 象 将 日 月 水 火 土 学校 教师 学生 作业 考试 按照某种规则或对应于某些熟悉的模式所组织起来的一个信息单位。按照某种规则或对应于某些熟悉的模式所组织起来的一个信息单位。组块化（Chunking）o 组块（Chunk）：q 按照某种规则或对应于某些熟悉的模式所组织起来的一个信息单位。q 大量证据表明：短时储存中的项目主要是组块。q 默达克（Murdock）研究证明：三个单词与三个字母衰退速度相同，但相同时间内，单词衰退的量相对较少。q 当三个彼此无关的字母进入短时储存是，它们构成了三个组块，而当彼此有联系且组成一个单词时，这个单词就成为一个组块。o 2.知识经验与组块

3、：o 组块的作用在于减少短时记忆中的刺激单位，而增加每一单位所包含的信息。o 人的知识经验越丰富，组块中所包含的信息越多。不同的组块方式可以导致不同的组块数。 o Chase和Simon(1973)对象棋大师、一级棋手和象棋新手进行真实局级的扫描和复盘实验。结果表明，三者在棋局的扫描上所花的时间相差无几，但复盘所使用的时间都存在显著差异。o Chase和Simon(1973)做的象棋复盘实验，自变量仍然为三种水平，被试被允许用5秒钟的时间看一个下25手的棋局，然后要求被试复盘。o 图中所列出的是三种类型棋手正确复盘的棋子数。你能说明其中的缘由吗？o二、容量有限的性质o 如何解释短时记忆容量有限

4、这一短时记忆的特点呢？1.Waugh、Norman和Atkinson等倾向于从贮存空间及其有限的槽道来说明。o 短时记忆信息缓冲原理 短时记忆由若干槽道构成。每一个槽道相当于一个信息通道。来自感觉记忆的信息单元分别进入不同的槽道。缓冲器的复述性加工有选择地将槽道中的信息进行复述。被复述的槽道中的信息将进入长时记忆中。而没有被复述的槽道中的信息将被清除出短时贮存区而丧失。o 2.Baddeley等(1975)认为短时记忆的容量取决于人在2秒钟内能够复述的信息的数量。3.Klatzky(1975)木匠工作台原理。o 木匠工作台既要放料又要工作，二者必然存在一个权衡关系，短时记也是如此，它既要贮存，

5、又要加工，实际上是一个工作记忆。第二节 短时记忆信息编码o 编码就是对信息进行转换，使之获得适合于记忆系统形式的加工过程(Encoding)。o 经过编码所产生的具体的信息形式叫做代码(Code)。o 本节探讨在短时记忆中，信息以什么形式贮存和被进行加工。一、听觉代码一、听觉编码实验o 该实验是Conrad设计的。实验分为两个阶段，第一阶段为视觉呈现刺激，第二个阶段为在白噪音背景上，听觉呈现刺激。o 实验所用的刺激为6个字母组成的字母序列，其中有些字母的发音相似。如C和V,S和F等。刺激字母呈现后，要求被试按原来的顺序回忆字母。o 通过比较原序列与被试回忆序列，统计出被试的回忆错误，得出两个统

6、计表。视觉呈现字母回忆的混淆矩阵听觉字母回忆混淆距阵回忆错误实验表明：o 人们在回忆时产生错误主要发生在声音相近的字母混淆上。说明短时记忆的信息代码主要是声音代码或听觉代码。o 使用视觉材料作为刺激，其代码仍有听觉性质，在短时记忆中出现形声转换，而以声音形式贮存。二、视觉编码实验在人的短时记忆中还存在着视觉编码。其条件如下：1.在短时记忆初期，首先产生视觉编码，然后才出现形声转换。2.在大量的非言语信息加工中，形声转换无法迅速进行，这时短时记忆直接以视觉方法进行编码。三、语义编码实验o前摄抑制为先学的知识对后继学习的影响。o实验采用连续四次进行。在前三次实验中，实验组和控制组的处理都是一样的。

7、o向被试呈现三个字母（每次实验所呈现的三个字母不同），然后让被试用20s的时间完成一个计算作业，以防止被试重复。在第四次实验中，控制组被试看到的依然是字母，而实验组看到的则是三个数字，在完成一个计算作业之后，两组被试的回忆成绩发生显著的变化。实验组成绩的上升称为“自前摄抑制释放”。o实验组的成绩明显优于控制组的被试。短时记忆可表征范畴意义，两种被加工的材料越接近，互相干扰越大。小结o1、短时记忆的信息代码主要是声音代码或听觉代码。2、短时记忆中也含在视觉编码，而且它出现在听觉代码之前。3、语义代码是一种与意义有关的抽象代码，不带有任何感觉通道的特性。o4、字母、字词的听觉代码和口语代码都是不同

8、形式的言语代码，因此，常将听觉的(Auditory)、口语的(Verbal)、言语的(Languistic)代码联合起来，称之为A.V.L单元组块在本质上就是短时记忆信息的意义组织或再编码。第三节 短时记忆的信息提取o 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。o 短时记忆信息提取过程相当复杂。它涉及许多问题，并且引出不同的假说。一、Sternberg的经典研究o Sternberg的研究表明，短时记忆中信息的提取是通过从头至尾的系列扫描方式来实现的。o 扫描模型（ScanningModel）平行扫描与系列扫描o 平行扫描：o 测试项目与记忆集中的全部项目

9、同时进行比较的扫描方式。o 反应时不会随识记项目数量的记忆集的大小而发生变化。o 系列扫描：o 测试项目与记忆集中的诸项目一个个地相继进行比较的扫描方式。o 反应时将会随识记项目的增多而增加。o 实验结果如图2所示，被试的反应时会随短时记忆集的增大而延长。这说明，短时记忆的扫描不是平行扫描，而是进行有序的系列扫描。o Sternberg采用因素相加法探讨了提取的反应时：o 提取过程包括编码、比较、判断（决策和反应）3个阶段。o 总反应时=编码+比较+判断o RT=e+cN+d=cN+（e+d）o Sternberg的理论必须要解决的另一个问题是系列扫描是从什么地方开始，又是怎样结束的。从头到尾

10、系列扫描与自我停止系列扫描o 从头到尾系列扫描：指对记忆集中的全部项目都按顺序检查一遍，然后才判定识记项目与记忆集中的某个项目是否匹配，看它是否包含在记忆集中。o 自我停止系列扫描：指在记忆集中检查出所要的项目后即停止比较，即在识记项目与记忆集中的同一项目匹配以后，就不再搜索下去。o Sternberg通过对“是”与“否”回答的反应时的一致性，确定了记忆信息提取以从头至尾的系列扫描方式进行的。o 同时，判断过程包括比较过程和决策过程两个阶段。oSternberg的方法就是认知心理学中的相加因素法，该理论引起了很大的反响，但也受到质疑：o1.实验中最多只应用6个数字作为识记项目，与短时记忆容量有

11、出入。o2.刺激呈现的速度太慢由于刺激呈现的速度太慢，有时间充分复述，掩盖了系列位置效应。3.该理论认为短时记忆的提取是从头到尾的系列扫描，但无法正确解释系列位置效应（即首因效应和近因效应）。4.该理论在解释信息加工的个别差别（速度和风格）方面力度不够。二、直通模型(DirectAccessModel)o 直通模型（DirectAccessModel）认为，短时记忆中信息的提取并不是通过扫描的方式进行的，大脑可以直接通往所要提取的项目在短时记忆中的位置，进行直接提取。该模型认为，短时记忆中的每一个项目都有一定的熟悉值或痕迹强度，可以据此作出某种判定。在大脑内部有一个判断标准，当熟悉值高于这一标

12、准，则作出“是”反应，低于这一标准则作出“否”反应。熟悉值与标准的偏离程度越高，作出是或否反应的速度也越快。o 支持实验：Theios等(1970)发现，常见词的反应时快于非常见词。Baddeley和Ecob(1973)也发现，如果识记项目表中有重复出现的项目，即同一项目几次出现，则该项目的反应时少于非重复项目。o 评价：直通模型可以解释系列位置效应（首因效应和近因效应），但它也面临考验：1.短时记忆是如何知道识记忆项目的位置的？2.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？三、双重模型o Atkinson和Joula认为，短时记忆过程中信息的提取既包含扫描方式

13、，也存在直通方式，简言之就是两头直通，中间扫描。o 由于搜索模型和直通模型都有其合理的一面，同时又都有不足，因此有人企图将两者结合起来。Atkinson和Juola(1973)提出的短时记忆信息提取双重模型就是一个尝试。他们设想，输入的每个字词可按其知觉维量来编码，称为知觉代码；字词还有意义，即有概念代码。知觉代码和概念代码共同构成一个概念结。每个概念结有不同的激活水平（activitylevel)或熟悉值（famillarityvalue)。o 在大脑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

14、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。照Atkinson和Juola看来，这是一个直通过程。但是，对于具有一个即其熟悉值低于“高标准”而高于“低标准”的探测词，则要进行系列扫描。o 双重模型示意图四、加工速率与记忆容量o 短时记忆的研究还发现，信息提取的加工速率与材料性质或信息类型有一定关系，即加工速率随着记忆容量的增大而提高，容量愈大的材料，扫描也愈快。o 已有的实验结果表明，短时记忆信息提取的加工速率与材料性质或信息类型有一定关系。cavanaugh(1972)通过统计不同的研究对某类材料的平均实验结果，得出扫描一个项目的平均时间，并与相应的短时记忆容量（广度

15、）加以对照，发现，加工速率随着记忆容量的增大而提高，容量愈大的材料，扫描也愈快。o 现在还难以清楚地解释这个现象。在短时记忆中，信息是以特征来表征的，而短时记忆的贮存空间有限，则每个刺激的平均特征数量愈大，那么短时记忆能够贮存的刺激数量就愈小。o Cavanaugh认为，每个刺激的加工时间与其平均特征数量成正比，平均特征数量大的刺激需要的加工时间多，反之需要的加工时间则少。o 这种解释还存在不少疑点。但它却把短时记忆的信息提取、记忆容量和信息表征都联系起来。第四节 短时记忆中的信息遗忘o 一、遗忘进程通过干扰作业法(Peterson-Peterson方法)。o 实验假设：短时记忆取决于复述，设

16、法阻止复述，即可考察短时记忆的遗忘情况。o 每次给被试呈现3个辅音字母，如TFK,立即听觉呈现一个三位数，如487，要求被试做出连续减3的运算，并说出每次运算的结果，直到主试发出信号再回忆刚才识记的3个字母。o 字母呈现与回忆间隔（连续减3的运算时间）分为：3s、6s、9s、12s、15s和18s。每次连续减3的运算时间是随机的。o 1.短时记忆中信息可以保持1530S。o 2.如果得不到复述，那么短时记忆中的信息将会迅速遗忘。o 3.只要短时记忆识记项目的数量不变，识记材料性质的改变对短时记忆的遗忘没有什么大的影响。二、痕迹消退与干扰o 1.关于遗忘，历来有痕迹说与消退说之分。2.Waugh

17、和Norman发明了探测法实验。o 结果发现，短时记忆中的遗忘的主要原因是干扰而不是记忆痕迹消退。o干扰项目数量对短时记忆信息保持的影响记忆与脑o 脑生理学研究的结果，正在不断向人们揭示记忆的物质基础的秘密。外界事物通过感觉器官反映到大脑时，神经细胞间就通过它们的接触点（称突触）进行一系列的系列生化、电活动。o 信息的河流永远填不满记忆的大海。专门研究记忆容量的美国心理学家劳金茨科吉凶说，即使我们每秒钟给大脑输送十个信息，就这么不停地输送一辈子，大脑还有记忆其它事物的余地。o 据研究，正常人脑的记忆储存量高达10的12次幂-10的15次幂比特信息单位，是一台大型电子计算机储存量的一百万倍，约等于美国国会图书馆存书的五十倍，即：大脑的记忆容量相当于五亿本书籍知识总