67表象与知识组织ppt课件

1、1本章主要内容 第六章 长时记忆中的知识组织 命题、图示和脚本知识组织的网络模型层次网络模型激活分散模型理性思想顺应性控制实际神经网络模型2本章主要内容 第七章 视觉表象与视觉记忆 表征表象以及表象的研讨方法心思旋转表象扫描先讲第七章3第一节 不同类型的表征表征是指可反复指代某一事物的任何符号或符号集。也就是说，在某一事物缺席时，它代表该事物。Eysenck & Keane, 2000一、外部表征：文字与图形表征 假定他预备为几个人安排办公室，他能够会绘一个房间的平面图图形表征，或者用文字描画来表示同样的信息言语表征。45图形表征和言语表征的共同特点：只代表外部世界的某些特征。图形表征和言语表

2、征的重要差别：与言语描画相比，图形与客观世界的关系更贴近一些。图表和图片更接近于客观世界，由于其构造与客观世界的构造很接近。这种构造同一性经常被称为类比的analogical。言语描画那么不具备这种类比特征，由于一个言语符号和它所指代事物之间的关系通常是强迫性的。6图形言语“书在桌面上同一情景的两种外部表征的一些主要区别1、不延续的符号2、外显的，需求有表示关系的符号3、语法的，把不同类符号组织起来的规那么4、笼统的1、没有不延续的符号2、内隐的，没有独立的关系符号3、没有组织各类符号的规那么4、详细的7二、心思表征内部表征：命题表征与类比表征心思表征只是代表了环境的一些特征环境可以是外在的客

3、观世界或内心的虚拟世界；命题表征propositional representation是类言语，它不思索信息来源，只是抓住了心思的概念性内容；类比表征analogical representation是关于视觉、听觉或动觉等的表象。8第二节 表象表象image or imagery，也叫意象或心象，是对当前不存在的物体或事件的一种知识表征，具有鲜明的感性特征。两千年以前，亚里士多德就曾提出“概念来自意象的观念；哲学家和早期实验心思学家不断关注表象的问题；行为主义思潮统治心思学后，表象的研讨几乎中断下来；认知心思学兴起后，表象的研讨获得了新的活力。9一、关于表象的几个经典研讨Shepard &

4、 Metzler(1971)报告了第一个心思旋转实验图。Cooper & Shepard (1973)的心思旋转实验以正常形状或镜像形状向被试呈现字母；要求被试报告字母是正常的还是反转的。心思旋转研讨1011Cooper & Shepard (1973)发现：被试的判别时间是刺激朝向的函数。12心思旋转效应完全等同于物理旋转吗？Cooper (1976)：心思旋转与物理旋转一样，本质上是延续的。Rock(1973)：假设想象的物体变得很复杂，被试就不太能够正确判别旋转物体的外形；而对于物理旋转来说，不存在这样的问题。13表象扫描研讨Kosslyn, Ball & Reiser(1978)的研讨

5、1、过程让被试观看一幅虚拟的小岛地图，要求他们先学习地图上各物体的准确位置。被试学会后，将地图移开，并按主试的要求用想象的方式扫描地图，将心中的视野从一个物体转向另一个物体。主试提供的物体有的是地图上的物体，有的是地图上没有的物体。假设被试找到了物体在地图上的位置，就按一个键；找不到，按另一个键。14Back152、结果对地图上有的物体来说，扫描时间与两个物体间的实践间隔成正比关系。3、解释表象和实践的图片一样，保管着物体的空间特性。16Pinker & Finke(1980)的研讨1、过程向被试呈现四种玩具小动物：一只小虫、一只蜜蜂、一条鱼和一只青蛙，把这些动物用细线吊起悬在一个干净的塑料圆

6、筒内。在被试了解了动物在筒内的位置后，将动物拿走。然后要求被试根据想象在两个动物间进展扫描即先给被试一种动物的称号，要求他们想象这种动物，然后再给他们第二个动物称号，并要求他们尽快想象有一条线在圆筒的前方从第一个动物移向第二个动物。当这条线到达第二个动物时，就按一个键；找不到第二个动物，按另一个键。172、结果被试在两个动物间进展扫描的时间，随着两个物体间间隔的添加而添加。但是，想象间隔与实践间隔并无严厉的关系3、解释表象虽然可靠，但只是现实的不很完善的表征。18对两可图的表象的研讨Chambers & Reisberg(1985)1、过程给被试呈现两可图如鸭子/兔子两可图；被试凝视图形5秒钟

7、以后，移走图形；然后，经过表象手段，要求被试对图形给出另一个解释。192、结果虽然多方协助被试，他们均不能给出图形的第二种解释。同样的被试却能把图形的表象画出来，画出来以后就能重新对其进展解释。3、解释能够存在某些影响表象构建的命题编码，而且其影响之大使得用来重新解释所必需的细节被省略了。3对模糊图形的记忆20Albert Einstein (1879-1955)“The psychical entities which seem to serve as elements in thought are certain signs and more or less clear images wh

8、ich can be “voluntarily reproduced and combined. From a psychological viewpoint this combinatory play seems to be the essential feature in productive thought. - Einstein, 194921Friedrich Von Kekule (1829-1896)22Kekule (1865)“ I turned in my chair to the fire and dozed. Again the atoms were gambollin

9、g before my eyes.My mental eye, rendered more acute by repeated visions of this kind, could now distinguish larger structures, of manifold conformation; long rows, sometimes more closely fitted together; all twining and twisting in snakelike motion. But look! What was that? One of the snakes has sei

10、zed hold of its own tail, and the form whirled mockingly before my eyes. As if by a flash of lightening I awoke.2324Wolfgang Amadeus Mozart (1756-1791)25Mozart (1789)“ All of this fires my soul and, provided I am not disturbed, my subject enlarges itself, becomes methodized and defined, and the whol

11、e, though it be long, stands almost complete and finished in my mind, so that I can survey it, like a fine picture or a beautiful statue, at a glance. Nor do I hear in my imagination the parts successively, but I hear them, as it were, all at once.Beethoven also used auditory imagery during musical

12、composition, particularly when his natural hearing failed him in later life.26Conceptual stage of designEngineers and architects use relatively unstructured forms of pictorial representation such as sketches during early conceptual phase of design process. Only during later stages that more structur

13、ed forms, such as plans or sections, are adopted.Purcell & Geno (1998).“ Designers often say it is a synthetic process.this approach emphasizes the synthesis of physical forms as the way in which design is a synthetic activity.27Guernica (Pablo Picasso, 1937)28Preliminary sketches for Guernica29四、表象

14、的实际模型一双重编码实际dual-coding theoryPaivio(1971,1979,1986,1991),旨在阐明表象和命题表征之间的根本差别。1、根本观念大脑中存在两个不同的系统对信息进展表征和加工：一个言语系统，一个非言语或表象系统；言语系统担任处置言语信息，并把这些信息以适当的言语方式储存起来；非言语系统担任处置基于表象的信息加工和表征；30 一双重编码实际dual-coding theory两个系统均有其根本表征单位：对于言语系统是词元logogen，对于非言语系统是象元imagen，二者均是觉得道特异性的；两个符号系统经过词元和象元之间的指示性联络而相互关联。31322、实

15、验证据1记忆的图片优势效应Paivio,1971在自在回想和再认条件下，对常见物体的图片的记忆效果好于对词汇的效果。解释：对图片能够有双重编码，对词汇能够只利用言语系统；表象编码能够优于言语编码的记忆效果。33其他学者进一步的研讨发现：情节生动的图片 普通情节的图片奇特笼统 普通笼统给图片标名，将提高对图片的回想；用适当的图片来补充言语资料，也能改善对言语资料的记忆。对“无构造的、难以命名的图片，记忆效果不一定优于对单词的记忆。34神经解剖学证据裂脑人Luria，1976；Farah，1988，1995左半球损伤与言语记忆妨碍有关，而右半球损伤与视觉资料的记忆有关352词汇加工的详细性效应(P

16、aivio等,1968)详细单词比笼统单词的记忆成果好，这表如今自在回想、再认等各种记忆检验中。解释：详细词容易诱发表象，因此对详细词能够进展双重的表征和加工，而对于笼统词只需单一的表征和加工。36其他学者的进一步研讨发现：运用fMRI技术在再认义务中调查对详细性效应担任的脑区，结果发现，与笼统名词相比，在详细名词的编码期间左、右顶叶下部、左前额叶以及前楔状核有更大的激活(Jessen等,2000) 。其他学者的进一步研讨发现：3738运用ERP技术调查中文词汇加工中的详细性效应。结果阐明，在刺激呈现后200-500毫秒，与笼统名词相比，详细名词在大部分电极上都与一个在负走向上更大的ERP成分

17、相联络Zhang等,2006。 二共同编码实际common coding theory共同编码实际也叫概念-命题假说conceptual-propositional hypothesis，是在20世纪60年代末70年代初产生的。根本观念：我们的各种阅历都是以笼统命题的方式储存在长时记忆中的。命题是词与图画共有的东西。人之所以能体验到内部表象，是由于在表征时把命题笼统化了。如何解释回想时图画对单词的优势效应？39三Kosslyn的表象计算模型(Kosslyn,1980)1、根本观念视觉表象以一种特定的、空间载体来表征。这一空间载体具有4个关键特征：(1)它具有空间的功能，在相当有限的范围内，它具

18、有一个特定的外形并且有才干去描画各种空间关系；(2)它的最高分辨率部分是其中心部分；(3)载体具有颗粒，如一幅照片的颗粒是指构成照片颜色的最根本性点的大小，假设这些点很大，那么其表征细节的才干是有限的；(4)表象一旦在载体上生成，就开场衰退。40长时记忆包含两种数据构造方式：表象文件和命题文件。表象文件包含表象怎样在空间载体中被表征的信息，并具有类比特征；命题文件包含关于目的各组成部分以及这些部分怎样彼此关联的信息，且具有命题特征。表象文件和命题文件经常联络在一同。许多加工过程均运用表象文件、命题文件和空间载体去生成、解释和转换表象。PICTURE图形FIND寻觅PUT放置412、实验证据(K

19、osslyn,1975,1976,1980)运用表象追踪义务：先要求被试去表象一个目的如兔子，然后尝试着去“看被表象目的的某一特征如兔子能否有一个突出的鼻子。42(Kosslyn,1975,1976,1980)结果：被试在兔子大象对中需求花更长的时间去观看兔子的部分构造，而在兔子苍蝇对中那么会更少一些。被试的内省报告阐明他们经常经过“放大技术去观看客观上更小一些的表象的各个部分。解释：在两种情景中表象的兔子具有不同的可视性特征。43来自病人的证据Eduardo Bisiach et al. 发现，单侧忽视症的病人在内部表象上也存在单侧忽视，即只能产生损伤同侧的视觉图像The Milan Squ

20、are example44Kosslyns PET 扫描义务45Kosslyns 结果从初级视觉皮层至： 至颞叶的通路担任加工客体特征，例如外形，颜色和问路至顶叶的通路担任加工表象时需求的对大小、方位等的支配和导航，以及客体旋转等46看到玫瑰花 vs. 产生玫瑰花的表象47认知神经科学M. Farah and L.H.LH, 左右颞枕部，右侧颞叶，以及右侧前额叶损伤LH 可以复制图片，却难于识别关于视觉表像的义务中，例如，回答某物体的颜色和外形，他做的很差但是，在旋转二维和三维、扫描、大小所发等义务中，可以与控制组成果相当48L.H. Results (Visual Imagery)49L.H

21、. Results (Spatial Imagery)50五、认知地图个体关于环境的空间规划的内部表征，就叫认知地图cognitive map。 认知地图的概念是由新行为主义者托尔曼提出来的。 Thorndyke和Hayes-Roth(1982)的实验发现，人类在尝试了解空间世界时会运用两种类型的知识：途径知识和纵览知识。 Tversky(1981)和Taylor & Tversky(1992)研讨了对地理位置的记忆偏向。Tversky以为，之所以会发生偏向是由于人们运用概念战略来记忆地理信息。 51A: 里诺在洛杉矶东面的认知地图。B: 里诺实践上的位置在洛杉矶的西面。 地理偏向52Koss

22、lyn studies - geographical representationsSubjects were asked questions regarding distances between landmarks on a familiar university campus.How far is it from Peterson Hall to the Cog Sci Building?How far is it from Peterson Hall to Rimac?Decisions times correlated with actual distances53Route-Roa

23、d Knowledge vs. Survey KnowledgeMcNamara et al. (1984)54Saarinen1987: 来自49个国家71个地域的地理系一年级学生，被要求在一张白纸上绘制世界地图。在产生的大约4000张地图中，大部分都是以欧洲为中心的地图，即使画地图的学生是来自若香港、新加坡和泰国等欧洲以外的地方。这能够是由于以欧洲为中心的世界地图广泛运用超越了500年。一些美国学生画出了美国中心式的地图。澳大利亚学生倾向于画出以中国为中心的地图，他们以为澳大利亚和亚洲是中心。著名的国家最常出如今地图上，非洲总是不全的。美国学生在这项义务上表现很差，匈牙利和苏联的一些学生画

24、的地图最为详细。 55Cognitive MapsTolman & Honzik (1930): Three groups of rats: reward group, no reward group, no reward until the 11th daywith just one reinforcement, the learning of the later rats improved dramatically, so that these rats ran the maze about as well as the rats in the first group in fewer t

25、rialsThey formed a cognitive map about the maze56Rat Map57Karl von Frisch (1962, 1967), bee dancingA round dance, within 100 yards; A figure-eight dance, greater distance5859第六章 长时记忆中的知识组织 6061命题、图式与脚本一、命题命题代表了概念性目的以及某种方式的关系。命题是按照一定的规那么构成和组织的，每一个命题都具有其方式化的构造。 逻辑学家发明了一种简写法即“谓词演算来表示命题：谓词主词1，主词2，例如：on

26、(book, table)命题为两个或多个概念之间的关系。命题是知识表征的根本单位。62二、图式(schema)哲学家康德首先提出用图式这一概念来表征那些协助我们知觉世界的先天构造。20世纪30年代，图式概念得到了剑桥大学的Bartlett爵士的大力提倡，并进展了早期的实验研讨。Bartlett以为，人对事件的了解和记忆遭到期望的影响，而期望是以图式的方式被表征的。皮亚杰运用图式概念了解儿童认知的一些变化。63对图式概念的普通了解：图式是人们“对过去反响或过去阅历的自动组织，它必需随时听候调遣，运用于任何顺应良好的有机体的反响中Bartlett，1932。图式是一个大的有组织的信息单元，用于在

27、记忆中表征概念、情景、事件和行动Rumelhart & Norman,1988。64图式的特征Rumelhart & Orlony,1997：图式既包含变化的成分，也包括固定不变的内容。图式指明了各种信息之间的相互关系。 图式可以经过不同的方式与其他的图式联络起来。65Friedman(1978)的研讨1、过程向被试呈现六种不同场景的详细的线条图：一个城市、一间厨房、一间卧室、一间办公室、一个幼儿园和一个农场。每一幅图片均包含被试所等待的物体以及一些出乎预料的其他物体。记录被试凝视图片中不同物体的时间。最后完成一个再认检验。662、结果第一次凝视不测物体的时间要比凝视那些在预料之中的物体所花的

28、时间长两倍。对预料中和预料之外的物体的再认成果也有明显差别。当只思索所凝视的那些预期物体时，被试很少会留意那些缺失的或部分改动的预料之中的物体；但几乎总是可以觉察到对那些出乎预料物体的删除和替代。3、解释图式减少了知觉系统用来识别预期目的所需的信息加工。67三、脚本script脚本是图式的一种，是一种关于常规性事件或人类行为的某些相对固定的程序的图式。 Schank & Abelson(1977)把那些包含固定行动序列的图式成为脚本。 “是在一个特定背景下对事件按适当序列进展描画的一种构造体。脚本由时段和可填充这些时段的那些必需品一同构成。该构造体是一个相互衔接的整体，在一个时段中的事物也会影

29、响在另一个时段中的事物。脚本支配着程式化了的日常情境。它们不会服从于太多的改动，也不会为有待支配的虚拟情境提供平台。68“餐馆脚本所包含的成分与动作进入餐馆走进餐馆、寻找餐桌、决定坐在哪里、走向选定的餐桌、落座点菜拿菜单、看菜单、选择食物、向服务员点菜、服务员把菜单交给厨师、客人等待、厨师做菜吃厨师把食物交给服务员、服务员把食物交给客人、客人吃食物离开餐馆服务员写帐单、服务员把帐单交给客人、客人检查帐单、计算小费、留下小费、付帐、离开餐馆69脚本具有以下几个特征：小道具：如餐桌、菜单、食物、帐单、钱要扮演的角色：如消费者、效力员、厨师初始条件：如消费者饿了、身上有钱场景：如进入、点菜、用餐、分

30、开结果：如消费者的钱少了、消费者不饿了、餐馆老板的钱多了70Bower等1979的研讨1、过程给被试呈现18个简短的故事，要求被试阅读；然后进展回想或再认。回想义务中要求被试尽能够地回想每个故事；在再认义务中，呈现给被试句子，其中一些句子来自于故事，另一些不是。在不是来自于故事的句子当中，有些是来自于相关的脚本，另一些不是来自于这些脚本。要求被试对每个句子的置信程度进展一个7点量表的自我评。712、结果回想义务：被试表现出明显的回想倾向，即将故事中实践没有的、却是故事所表征的脚本中一部分的一些要素作为故事的一部分回想出来。再认义务：与非源自故事且不是来自相关脚本的句子相比，对非源自故事但来自相

31、关脚本的句子，被试会更倾向于将其描画为来自于故事之中。3、解释脚本引导了人们回想与再认的内容。关于知识表征和组织的实际7273一、层次语义网络模型Quillian(1968)在其博士论文中提出了一个网络模型可教的言语了解者Teachable-Language Comprehender，简称TLC。最初，Quillian关注的是言语，而不是知识的组织，该模型设计是用来描画有关言语的根本了解。Collios和Quillian(1969) 对此作了一些修正，发明出可被阅历验证的语义网络模型。 该模型以为，语义知识可以表征为一种由相互结合的概念而组成的网络。741、主要假设每个节点从属于其他的一些节点

32、，例如，金丝雀是一种鸟，鸟是一种动物。每个节点都具有一个或更多特征，表示为“具有关系。如：鲨鱼具有会咬的特征。知识的获取是由交叉搜索来完成的，不同搜索途径相交叉于某一点752过程搜索开场于特定的节点，然后扇形展开。扇形展开是平行的，即认知过程在同一时间扫描与开场结点相连结的一切结点。搜索没有能量限制，搜索速度并不由于连结的数量而降低。从开场结点扇形分散到三个结点与仅分散到一个结点所用的时间相等。在搜索中触接的每个结点上，扫描加工器将留下一个指向最初开场搜索的节点的标志。假设来自不同节点的扇形搜索过程在搜索中相互相遇，就是一次交叉。当发现一个交叉时，认知过程检查一切的标志节点，从而决议到起始点的

33、途径。一旦这种途径确定，就可以运用推论程序来提取某些知识。763举例 TLC的阅历结果：虽然假设交叉搜索是以平行方式进展的，但从一个节点到另一个节点还需求时间。两者之间语义间隔越长，陈说所需求的时间也就越长。如：S0：金丝雀是金丝雀。S1：金丝雀是鸟。S2：金丝雀是动物。77S0：金丝雀是金丝雀。S1：金丝雀是鸟。S2：金丝雀是动物。78S0所需求的时间较少，由于搜索过程开场于同一地点，很快产生交叉。S1搜索过程必需分散一个程度，对这个句子的验证需求较多的时间。S2搜索过程必需分散两个程度，对这个句子的验证需求更多的时间。4、局限 该模型不能解释为什么验证“狗是动物比验证“狗是哺乳动物更快Ri

34、p等,1973，验证“桃是水果比验证“西瓜是水果更快Smith等,1974。79二、激活分散模型(spreadingactivation model)1、两个有关构造的假设衔接两个概念的连线长度具有实际意义。连线越短，概念联络越严密。一个概念的内涵是由它相联络的其它概念，特别是联络严密的概念来确定的，而概念的特征并不是分层级存储的。80812加工过程当搜索到节点时，储存于其中的知识形状将发生改动。即搜索活动激活被搜索的节点，此时，该节点的知识具有高度可获得性(accessibility)。节点激活依赖于多种要素，包括搜索记忆者的战略与决策。高度联络的节点激活具有一定的不随意性。激活一个节点后，

35、激活就沿着高强度连线辐射，以使其他的节点具有可获得性。激活分散的远近取决于最初激活的强度、从最初激活到当前节点的时间，节点间的语义间隔会影响激活分散的结果。假设最初激活的是一个异常的或偏远的概念，激活的节点就不会很多。相反，那么许多节点都会被激活。82三、理性思想顺应性控制(adaptive control of thought)ACT实际 Andersons ACT Model83ACT模型包含有三种记忆：任务记忆：一种积极活动的短时记忆，它包容了系统当前可以访问的信息，包括从长时陈说性记忆中提取的信息。陈说性记忆：是我们拥有的关于世界的知识。情景信息和语义信息都是包含在陈说性记忆之中。知识

36、的陈说性表征以组块或认知单元的方式进入系统。产生式记忆：很类似于程序性知识 84产生式系统(production system) 在人类认知活动的背后，是一套叫做产生式的条件行为配对集合。最简单的产生式就是一对“假设那么从句，“假设部分规定了要执行 “那么部分所必需满足的一些条件。当一个产生式被运用的时候，它的行动内容存放在任务记忆中。例如： 假设 a是b的父亲 并且 b是c的父亲， 那么 a是c的祖父。85加法运算例子：673972 在这个例中，要运用一系列的子目的来算出竖式加法： 假设 目的是处理加法问题 那么 子目的是用竖式处置该问题 假设 目的是用竖式处置加法问题，并且最右侧一列数尚未被加工 那么 子目的是处置最右侧列的每一行数字。 86产生式系统的任务方式：产生式系统由目的来组织。产生式可以有多个相关的目的,但是在每一时辰至少必需有一个目的处于激活形状.产生式系统执行完一个特定产生式后，还要执行方式匹配来决议下一步执行哪个产生式。在方式匹配中，系统做两件事：