1、短时记忆,短时记忆研究的兴起Ebbinghaus开创记忆研究以来的主要方向是长时记忆。两种记忆学说、记忆信息的三级加工模型。短时记忆是信息通往长时记忆的中间环节或过渡阶段。短时记忆解释为是人脑中的信息在一分钟左右的加工处理和编码。,短时记忆的容量,一 短时记忆容量的有限性 短时记忆只能保持少数几个项目,容量有限性是短时记忆的一个突出特点。1956年, George A.Miller发表神奇数7 2:我们加工信息能力的某些限制,提出短时记忆容量为7 2,这个看法为大多数实验所证实并得到公认。,短时记忆的容量可以通过测定记忆广度(memory span)来获得。 以数字材料为例,向被试朗读或视觉呈
2、现一系列数字,呈现速度为每秒一个数字。呈现一次后,让被试立刻按原来呈现的顺序把数字写下来。被试所能正确写下来的最长系列叫做记忆广度。 记忆广度的具体计算方法如下:同一长度的数字系列连续呈现,每种长度各呈现3个系列。正确再现一个系列得1/3分,3个系列全部正确再现者得1分。以得1分的最长系列的长度为基础,在加上从其他长度系列所得的分数就是所求的记忆广度。,记忆广度测验还可以用字词、双字词,甚至句子来进行。 使用的材料不同记忆广度也就会发生变化。如数字广度为710,单词广度是57,句子广度包含的单字可达20。记忆广度的测量单位:短时记忆容量通常是以组块(chunk)作为测量单位的,组块是人们熟悉的
3、一个单元。数字、英文字母、汉语单字、汉字词、句子等都可被用来作为组块。,二 组块 短时记忆的容量是以组块来计算的。 组块(Chunk):是指将若干较小单位组合为熟悉的、较大的信息加工单位,是信息的组织或再编码。 组块既是过程,也是单位。 知识经验与组块:组块的方式依赖于人的知识经验。人的知识经验越丰富,组块中所包含的信息越多。,Chase和Simon实验中,被试象棋大师、一级棋手和新手。给被试呈现一个真实的棋局,要求被试照着棋盘复制。象棋大师用的时间明显短于后两者(如图)。而对于任意放置的棋子,三者复制的情况没有显著差异。 Miller和Selfridge关于语义和语法对组块的研究也得出相似的
4、结果。,短时记忆的容量也受到组块大小的影响。分组指把时间空间上接近的一些项目分成一组,如电户号码。但是他与组块的本来意义是不一样的。三 对容量有限的解释Waugh和Norman等从有限的贮存空间上来解释有限容量。存贮空间分为少数几个槽道,信息就储存在这些槽道里。,复述回路说(Baddeley):短时记忆容量没有一个固定的数值,它取决于一个项目复述所需的时间。需要复述时间多的项目容量就小,需要复述时间少的项目容量就大。Klatzky认为贮存的项目与加工之间存在此消彼长的关系,也即贮存空间与工作空间有权衡关系。把短时记忆容量看成是可变的并将其与加工联系起来。,短时记忆的信息编码,1.听觉代码与AV
5、L单元(听觉的(Auditory),口语的(Verbal),言语的(Linguistic)编码:对信息进行转换,获得适合于记忆系统的形式的加工过程; 代码:经过编码后的具体信息形式。,(1)以字母广度作业来测定视觉刺激材料呈现后的错误回忆量。(2)在白噪音背景下测定听觉刺激材料呈现后的错误回忆量。每个实验中的刺激材料都是6个字母组成的字母系列。每个字母呈现750毫秒。要求被试按呈现顺序回忆字母。两种不同的字母串:声音上混淆的(如CTVG)和不混淆的(如XVSL)。当回忆声音混淆的字母串时错误更多。如把B写成P,把C写成T,把F写成M,等等。发音相似的字母混淆率大。短时记忆的信息代码是声音代码或
6、听觉代码,即使材料以视觉形式呈现,其代码仍有听觉性质,以声音形式在短时记忆中保持或贮存。,短时记忆存在听觉代码的证据(Conrad,1963),声音混淆现象也可能是言语运动或发音的混淆造成的,这提示着可能有言语动作代码或口语代码。听觉代码或声音代码也许与口语代码相并存,甚至交织在一起。因此将听觉的(Auditory),口语的(Verbal),言语的(Linguistic)代码联合起来,称之为AVL代码。2.视觉代码的证据两种不同时间间隔呈现字母对,一种是形状和读音相同的字母对如AA,一种是读音相同的字母对如Aa.要求被试指出是否相同,这两种情况下正确的反应都是“正确”。,AA对的匹配是在视觉编
7、码的基础上进行的 Aa对必须在听觉编码的基础上才能进行匹配,需要从视觉编码过渡到听觉编码,因此用时较多。,3.感觉代码与感觉记忆信息的区别短时记忆的听觉代码和视觉代码都属于感觉代码。但他们不同于感觉记忆的代码。感觉记忆按感觉信息原有的形式加以保持,即按照刺激的物理特性进行直接的编码,而感觉代码虽带有各自感觉道的特性,但比感觉信息要抽象,它已排除某些物理细节或特性。,二 短时记忆中也存在语义代码Wickens的前摄抑制设计实验:由连续四次实验组成。在前三次实验中,实验组和控制组的处理都是一样的。即向被试呈现3个字母(每次呈现的3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
8、复所看到的三个字母。20秒后再回忆这3个字母。在第四次实验中,给控制组仍呈现3个字母,而给实验组呈现3个数字,其余程序同前。,结果:从实验1到实验3,两组成绩都逐步下降,明显表现出前摄抑制的强烈作用;在实验4中,控制组的回忆成绩仍继续下降,但实验组的回忆成绩急剧上升。说明短时记忆可表征范畴意义,存在某种语义代码。,Shulman的实验给被试呈现十个词的图表,再呈现一个探测词,要求被试将该探测词与字表中的一个词进行匹配,两种匹配方式,一种是同一匹配,一种是同义匹配。 结果:当要求被试进行同一匹配时,他们会将探测刺激与字表中意义相似的一个词混淆,而实际上这个词并未包括在字表内另外不同的解释:自前摄
9、抑制释放和语义混淆可能涉及长时记忆贮存的信息和加工。,短时记忆信息的提取,平行扫描与系列扫描,测试项目与记忆集中的全部项目同时进行比较,被试的反应时将不会随识记项目数或记忆集的大小而发生变化。此为平行扫描。 测试项目与记忆集中的诸项目逐个比较,被试的反应时将随着识记项目的增多或记忆集的增大而增大。此为系列扫描。,实验程序:先给被试相继呈现一系列随机数字(6个以内),作为识记项目,每个数字呈现时间为1.2s。全部数字呈现完毕后,然后再呈现一个数字(测试项目),并同时开始计时,要求被试回答该测试数字是否是刚才识记过的,按键作出是或否的反应。 测试项目中的一半是识记项目中的,一半不是,要求作出“是”
10、反应的那一半实验中,测试项目也均匀地分布在识记项目系列的不同位置。,Sternberg的研究,Sternberg的研究,分析:被试先对测试项目进行编码(时间e毫秒),然后将编码好的数字与保持在短时记忆中的识记项目(N个)逐一比较(比较每一项目耗时c毫秒),并确定每一项目与测试项目是否匹配(决策),最后作出反应(作出决策和反应需时间d毫秒)。 根据加因素法原理,被试的反应时为这四个阶段所需时间的总和,即RT = e + cN + d,或写作RT = cN + (e + d)。这是一个直线方程,其中c为斜率,e + d 为截距。,结果:c = 38,e + d = 397,即每比较一次需时38毫秒
11、,而对刺激编码、作出决定和反应共需397毫秒,表明短时记忆中信息的提取是以系列扫描(逐个检查)方式进行的,而非平行扫描(同时检查)。,Sternberg的研究,从头至尾的扫描和自我停止的扫描,从头至尾的系列扫描是指对记忆集中的全部项目都要顺序检查一遍,即将识记项目与记忆集中的每个项目都比较一次,然后才判定测试项目是否与记忆集中的一个项目匹配。自我停止的系列扫描是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中的同一项目匹配后,就不再搜索下去。,可以预见,这两种假设中“否”反应的反应时是一样的,“是”反应将出现差异.从头至尾扫描中,“是”反应与“否”反应相近,斜率相同。自我停止扫描
12、中, “是”反应斜率应是“否”反应的一半。支持从头至尾的系列扫描的方式。Sternberg认为比较过程和决策过程是分开进行的,决策过程需时较多,为求工作效率,与其每次比较之后作判断,不如全部比较之后再作决策。,二 对Sternberg的批评实验中识记项目太少,容易得出线性关系。 项目增加时,则出现系列位置效应,这种现象可以用自我停止扫描来解释。 也有研究说明,是反应斜率与否反应斜率不等,前者虽未达到后者的一半,但要小于后者,这大致符合自我停止扫描模型。,三 直通模型信息不是通过比较来提取的,人可以直接通往提取的项目所在地依照这个模型,短时记忆中的各个项目都有一定的熟悉值或痕迹强度,可以据此作出
13、判断,人有一个内部的判断标准,当熟悉值高于这一标准即作出“是”反应,低于这一标准则作出“否”反应。它得到一些实验结果的支持,如常见词反应快于非常见词等,但它不能解释为什么反应时会随着识记项目的增加而成线性增加。,四 双重模型Atkinson和Juola认为,人的内部有两个判断标准,一个是“高标准”,如果一个探测词高于这个标准,则迅速作出“是”反应,另一个是低标准,如果探测词低于这个标准则迅速作出“否”反应。但是,对于一个中等熟悉度的探测词,则需要进行系列搜索才能做出反应,需时也较多。这两个判断标准是可变的,决定于人当时所接受的速度-正确率权衡。,短时记忆中的遗忘,短时记忆中的信息如未得到复述,
14、将迅速遗忘。 彼得森实验呈现一个三个字母组成的字母串同时呈现一个三位数字,要求被试记住这个字母并迅速进行连续减3的活动,直到主试要求被试停下来回忆字母串。发现被试回忆字母的成绩随着时间的延长而迅速下降。,Murdock(1961):3个辅音字母;由3个字母构成的一个单词,如cat;3个类似这样的单词。 实验程序同前。 结果:无论是3个辅音字母还是3个单词,在没有复述的情况下,遗忘会迅速发生。只要识记项目的数量不变,识记材料的性质改变对遗忘进程没有太大影响。1个单词的情况例外,这可用资源分配的理论解释。,遗忘是记忆痕迹的消退与还是其他信息的干扰?在没有复述的情况下,短时记忆的遗忘进程是很快的,干扰和痕迹消退都可能是遗忘的原因。Waugh和Norman的实验,试图将这两个因素分开,叫做探测法。,Waugh & Norman (1965),给被试呈现一系列数字让被试识记,最后一个数字呈现时伴随一个高频纯音,这最后一个数字称为探测数字,它在前面只出现一次。被试的任务是,一旦听到声音,就要从前面呈现的一系列数字中找出这个探测数字,并把它后面的一个数字报告出来。,