注意实验研究

2023/2/61Attention雷玉菊心理学教研室2023/2/62OUTLINE现代认知心理学信息加工方法对注意的研究：行为实验注意的过滤器－衰减理论模型和实验注意的能量有限理论和实验两种加工过程的理论及其实验依据注意的促进和抑制及其正负启动实验注意的认知神经科学研究注意研究中的自变量因变量和控制变量2023/2/63心理学对注意的研究历史冯特《情感和注意心理学》关于注意的探讨和论述。美国机能主义代表任务詹姆斯把注意作为意识的四大特征之一。行为主义和格式塔心理学不研究注意认知心理学把注意作为重要的研究领域之一。2023/2/64现代认知心理学对注意的研究注意的过滤器－衰减理论模型和实验Broadbent(1958):注意的过滤器模型2023/2/65过滤器模型（早期选择模型）及其验证刺激感觉通道选择性过滤器容量有限的通道瓶颈反应2023/2/66实验证据：（非追随程序）：右耳呈现3个数字：493；左耳呈现3个数字：627向被试两耳同时呈现刺激的速度为每秒2个数字。报告的两种方式：以单个耳朵为单位或以双耳同时接受的信息为单位。如报告493和629，或469237。正确率分别为65％和20％。双耳分听实验2023/2/67双耳分听实验中的因素混淆Broadbent的理论假设：存在某种开关激活了某个通道(如左耳)，从而使注意在指向这一通道的同时，衰减或滤掉了其余通道的信号，因此注意是由受到刺激的感觉通道所控制。根据这种观点，我们只能通过在不同通道之间进行转换，才可能监测多个通道。

2023/2/68问题是：如果存在一个可以激活感觉通道的内在开关，那么个体并不在意非追随耳的信号，如何将注意从一个通道信号转到另一个通道信号呢?通道和刺激内容的混淆：被试注意的是通道还是刺激内容？2023/2/69格雷和韦德伯恩(1960)发现了当时的双耳分听实验中存在的混淆现象。信号的内容直接随着信号的呈现通道而变化。产生了信号的内容和通道就的混淆。2023/2/610对Brondbent的理论进行了检验。在他们的分听任务中，格雷和韦德伯思对实验中所要用的单词加以分解，使同一个单词的连续音节在两耳之间转换，具体形式如下：2023/2/6112023/2/612发现被试对呈现于两耳的信号内容敏感，被试报告的内容为“Psychology’，而不是呈现于同一通道的数字和单词音节的混合物。Treisman(1960)发现，当要求被试追随呈现于一只耳朵的句子时，他们仍然对非追随耳信号的意义保持敏感。例如，当句子开始于追随耳，而结束于非追随耳．则被试会自动将注意转移到非追随耳，以使自己能够保持所迫踪句子意义的连续性。2023/2/613上述结果说明，Broadbent的所谓“开关”并非仅仅对刺激的输入通道起作用，而是通过对输入信号进行分析，以便可以从两个通道中抽取意义。在此基础上，Treisman提出了注意的衰减模型。2023/2/614

衰减模型选择性过滤器反应刺激输入通道2023/2/615Treisman的衰减模型与Broadbent的过滤器模型都认为高级分析水平有限，必须由过滤器来加以调节；两者都认为这种过滤器的位置处在初级分析和高级的意义分析之间。因而，这种注意的选择都具有知觉性质。因此将这两种注意模型叫做过滤器－衰减模型，它被看作知觉选择模型。2023/2/616Norman等提出，在双耳（追随）分听实验中，非追随信号也能像追随信号一样得到注意，但因为受到对追随耳信号出声报告并做出反应的干扰，所以对非追随耳的信息没有进一步加工，例如记忆比较差。2023/2/617诺曼的实验诺曼创设了一种新的实验情境，被试停止了对追随信号的出声报告，以消除对追随信号的复述加工。实验条件：2023/2/618记忆并追踪条件（MS）：要求被试追随一个言语信号，同时记住一列呈现于另一耳的数字。对数字记亿的检查包括立即检查(在数字呈现完毕时进行)和延缓20秒后检查两种情况。没有追踪要求的记忆任务(M)：检验单纯的数字记忆效果；记忆干预条件(MI)

：在数字呈现完毕，要求被试追踪一个言语信号。2023/2/619即时数字测验延迟数字测验记忆干扰条件没有追踪要求的记忆任务成绩总是好的！记忆并追踪条件:记忆效果：即时回忆条件＞延迟回忆条件记忆干预条件：即时回忆条件＞延迟回忆条件2023/2/620M>MS：追踪干扰记忆MS即时回忆＞MS延迟回忆：表明被试在停止追随言语信号时，数字系列仍然保存在短时记忆中；MI即时>延迟：数字系列不再停留在短时记忆(也没有转入长时记忆)。因此，即使短时记忆中的数字系列可供提取，但后继的追踪任务随即消除了这一记忆。2023/2/621任何记忆衰减必定是由追踪任务的干预所引起的，而不是注意的问题。Norman认为，被试在追踪信号时的记忆衰减，并不是因为被试不能同时注意两个信号，而是对某个通道的信息没有进行进一步加工，导致没有作出反应，如果需要作出反应，同样也会得到注意加工。2023/2/622Deutsch、Norman等提出了注意的反应选择模型。2023/2/623刺激感觉登记知觉分析过滤器反应选择工作记忆反应反应选择模型2023/2/624知觉选择模型和反应选择模型的比较各有不同的实验证据支持主要不同是注意加工机制在信息加工系统中所处的位置不同各自对对方的实验设计提出了批评，如反应选择模型批评知觉选择模型的实验设计中追随耳和非追随耳处于不等的地位2023/2/625听取批评意见重新进行实验两种强调的重点不同，研究的侧面不同，研究方法不同，具体问题不同，所以实验结果和理论解释不同。2023/2/626注意能量有限理论及其实验依据注意能量分配模型如何确定各种任务所需要的注意量或心理努力？假设：对注意需求的增加，将伴随有紧张的增加；紧张的增加将表现为躯体机能生理指标上的变化。2023/2/627首先需要选择一个任务，并确认在这一任务中：存在注意的参与；通过改变任务的难度从而能够改变所需注意的量。2023/2/628双耳同时分听的追随程序的实验依据四个实验条件1.感觉可辨度低.(如,靶子词和非靶子词都由男声读出)

2.感觉可辨度高.(如,靶子词由男声读出,非靶子词由女声读出)

3.语义可辨度低.(如,靶子词和非靶子词是同义词)

4.语义可辨度高.(如,两类词属非同义词.)

2023/2/629实验结束后，要求回忆所呈现的非靶子词。结果：不论语义可辨别度高低，在感觉可辨别度低条件下所回忆的非靶子词的数量都多于感觉可辨别度高条件下的。表明，非专注信息得到了一定加工、对非靶子词加工需要较多的资源，回忆的数量较多。2023/2/630在能量有限理论的前提下，Schneider和Shiffrin提出了两种加工过程理论——控制性加工和自动加工。两种加工过程的理论及其实验依据2023/2/631

：一种需要应用注意的加工，其容量有限，可灵活地用于变化着的环境。由于这种加工受人的意识控制，所以称为控制性加工，又称注意性加工。是不需应用注意，无一定的容量限制，不受人的意识控制的加工并且一旦形成就难于改变。控制性加工自动加工2023/2/632练习与自动加工

视觉搜索实验

要求被试在一系列字母中搜寻目标字母，而目标字母数从1～6个随机变化；因变量为反应时间。结果发现：

未经练习的被试，其反应时随目标字母数增加而增加，如图7—7所示。经反复练习的被试，其结果是他们搜寻6个目标字母与搜寻1个目标字母的反应时间几乎相同，如图7—8所示。2023/2/6332023/2/634未经练习的被试，其反应时是目标数量的函数，这种现象称为搜寻的目标物数量效应。可是经过反复练习之后，被试对6个目标物的反应与对一个目标物的反应，其速度趋于相同，即搜寻目标物数量效应的消失。为什么这种效应会消失呢?Shiffrin等人认为，因经反复练习，被试对于搜寻目标物已经形成了自动化。

2023/2/635两种加工过程理论的实验依据

记忆扫描实验

2023/2/636记忆扫描实验

先让被试识记1～4个项目，然后视觉呈现再认项目1～4个，要求被试判定在再认项目中是否有以前识记过的项目，“有”按yes键；“无”按no键。在实验中，识记项目和再认项目设置两种条件：

2023/2/637不同范畴条件，其中识记项目均为字母，而再认项目中只含一个字母，其余的为数字或再认项目均为数字。相同范畴条件，其中识记项目均为字母（或均为数字），再认项目中也全部为字母（或全为数字），在再认项目中可包含也可不包含曾识记过的项目。2023/2/638实验结果

在相同范畴条件下，当识记项目和再认项目均为1个时，要达到80％的正确反应率，再认项目的呈现时间需120ms；而当识记项目和再认项目均为4个时，要达到70％的正确反应率，再认项目的呈现时间需800ms。

2023/2/639在不同范畴条件下，不论识记项目和再认项目的数量多少，再认项目的呈现时间只需80ms，就可达到80％以上的正确反应率。表明：不同范畴条件下的再认或搜索优于相同范畴条件，而且识记项目和再认项目的数量对不同范畴条件下的反应没有什么影响。但是在相同范畴条件下，随着识记项目和再认项目的增多，判定所需的时间也增加。2023/2/640Schneider&Shiffrin认为，在相同范畴条件下，被试所进行的是控制性加工。它将每一个再认项目与同一范畴的每一个识记项目按顺序进行比较，直到匹配为止。2023/2/641在不同范畴条件下，被试从字母中搜索出数字或从数字中搜索出字母，他们所进行的是自动加工。由于采用加工方式不同，所以表现出判定速度的不同。被试在不同范畴条件下所进行的自动加工是在长期的实践中分辨字母和数字的结果。

2023/2/642两种加工过程理论分析:注意可以成功地在几个输入或作业中间进行分配。但这种分配是有条件的，即当两个作业同时进行时，至少其中有一个作业是自动加工，则两个作业能顺利地进行。骑车和聊天2023/2/643若两个都需控制加工，就难以顺利地同时进行。此时，若需要将注意集中于某种信息输入时，控制加工还需排除另一些信息输入。当自动加工过程对无关信息作出反应，则它会干扰主作业的操作，从而降低主作业的操作水平。2023/2/644特征整合论

特征整合论的核心是将客体知觉过程分成早期的前注意阶段和特征整合阶段。它的出发点是知觉的特征分析。知觉在前注意阶段是对特征进行自动的平行加工，无需注意，而在整合阶段，通过集中注意将特征整合为客体，其加工方式是系列的。即对特征和客体的加工是在知觉过程的不同阶段实现的。2023/2/645Treisman将特征看作是某个维度的一个特定值，而客体则是一些特征的结合。例如，图形、颜色都是维度，三角形、红色则分别为这两个维度的值，而红色三角形是红色和三角形这两个特征值所组成的客体。2023/2/646实验依据视觉非对称性搜索实验错觉性结合实验

2023/2/647视觉搜索实验向被试视觉呈现1－30个不同颜色的字母，要求从中搜寻一个特定的靶子，靶子或者是客体（如绿色字母T），或者是特征（如蓝色字母，或者一个字母S）。因变量是被试的反应时和准确率。2023/2/648结果：靶子为客体时，项目数量对觉察靶子所需时间有很大影响。靶子是特征时，项目数量对觉察靶子所需时间没有实际的影响。认为，对特征加工是自动的平行加工，搜索客体则是系列加工。2023/2/649视觉非对称性搜索实验QQQQQ0QQQQQQ0Q00000000002023/2/650搜索速度有显著差异。猜测一下结果为什么，怎么解释？Treisman的观点对第二种材料的加工属前注意加工的快速过程，以平行方式进行。对第一种材料的加工属集中注意阶段的慢速加工，以系列方式进行。前注意阶段加工，表征“特征有”或“特征无”。具有方法学意义。2023/2/651错觉性结合实验6

TSN

2字母错觉实验刺激卡2023/2/652错觉性结合实验9

A

G

L

7字母错觉实验刺激卡2023/2/653错觉性结合实验5

F

S

H

1字母错觉实验刺激卡2023/2/654要求被试报告两侧数字（第一作业），报告字母及其颜色和位置。结果：第一作业正确率90％，第二作业52％。第二作业两类错误：特征错误，如没有的字母或颜色。结合错误，即字母和颜色及位置的错误结合。不注意条件下产生的，前注意阶段可对单个特征独立编码。2023/2/655注意的促进和抑制及其正负启动实验2023/2/656赌神他是谁？2023/2/657注意的核心问题是对信息的选择分析。注意的选择性通常被认为是一个促进过程，即在信息加工系统中，注意能促进对被注意的信息的加工。注意的核心问题2023/2/658过滤器理论和资源有限理论都认为：在不注意的情况下也能对一些信息进行加工（前注意加工）注意机制对于被注意的信息起作用。对进一步的认知加工而言，必须有注意参与。2023/2/659启动实验方法启动实验程序启动实验举例探测显示与启动显示的联系对启动的影响扩散激活理论对启动效应的解释2023/2/660启动实验的程序启动效应是指先前的加工活动对随后的加工活动所起的促进或抑制作用。起促进作用的启动效应被称为正启动效应或促进性启动效应。起抑制作用的启动效应称为负启动效应或抑制性启动效应。启动实验由启动显示与探测显示组成，启动显示在先，探测显示在后。每种显示都包含目标或靶子（Target）和分心物（Distractor）。2023/2/661在实验中，要求被试只对目标反应，而不理会分心物。若启动显示中的目标（T0）与探测显示（T1）中的目标相同，称为目标重复启动（TT），它往往产生正启动效应。即对T1的的反应时间比控制条件下短。控制条件是指两种显示中的目标物和分心物是无关的。2023/2/662启动实验举例例如，启动显示：同时视觉呈现“猫”和“书”，探测显示：同时视觉呈现“猫’和“灯”，若以“猫”作为目标词，就叫目标重复启动，这时对“猫”的觉察反应时会短于控制条件下对目标词的反应时。即产生了正启动效应。

2023/2/663对左边的词进行命名反应控制组桌子苹果护士饮料

实验组医生句子护士生日启动刺激探测刺激目标刺激分心刺激2023/2/664在目标重复条件下会出现这种反应时的节省（即产生正启动效应），而且探测显示中的目标与启动显示中的目标有某种联系，如语义等联系，那么也会出现类似的正启动效应。例如，Meyer等(1971)的词汇判定实验。探测显示与启动显示的联系对启动效应的影响2023/2/665Meyer等(1971)的词汇判定实验向被试呈现一串字母，要求被试判定字母串是否是英语单词。字母串是成对地呈现的。被试对第一个字母串作反应后，立即呈现第二个字母串。所采用的字母串是各式各样的，其中有英语单词，也有无意义字母的组合；2023/2/666成对呈现的两个单词之间的意义联系也不同，其中有语义联系的如"nurse—doctor”，也有无语义联系的如“bread—doctor”。结果发现，在“护士—医生”这一字母串判定“医生”是单词的反应时间要比在“面包—医生”这一对字母串中判定“医生”为单词的反应时短。

2023/2/667在启动显示中目标被激活了，那么在重复启动中，该目标反应阈限已降低，所以反应时缩短。在有意义联系的词之间，一词被激活，这种激活会使与之有联系的词也从静止向激活状态转化，从而降低了激活的反应阈限，因而反应时缩短，这种现象被称为扩散激活。扩散激活理论对启动效应的解释2023/2/668负启动效应的实验研究负启动效应最早是由Dalrymple—Alford和Budayr(1966)在stroop色词研究中提出的。Tipper最早将负启动作为分心物抑制的研究方法。2023/2/669Tipper等指出，涉及注意选择性机制主要有两种理论观点。一种观点认为，选择的主要作用是使专注信息得到进一步加工(即目标激活)，被忽略的信息可能很快地衰退。另一观点认为，选择具有双重机制，即专注信息的进一步加工和被忽略信息的积极抑制相结合(即目标激活和分心物抑制)。Tipper认为，考查这个问题的方法是采用启动范例。2023/2/670负启动实验思想Tipper认为，如果在专注刺激的选择期间，一个被忽略信息的内部表征是与抑制相联系的，那么对要求相同内部表征的一个随后的刺激加工就会像先前被忽略的信息一样被削弱。2023/2/671Tipper的这一论述就是负启动实验的方法学思想。当在启动显示中作为分心物，其内部表征与抑制相联系，而在随后的探测显示中此分心物作为目标时，被试对此目标的反应时比在控制条件下的要延长。如果在目标选择期间同时对分心物抑制，则说明选择性注意具有双重机制，即目标激活和分心物抑制。2023/2/6