认知心理学-5-短时记忆ppt课件

1记忆三级加工系统信息丧失信息丧失复述感觉感觉短时短时长时长时时间推移时间推移认知心理学探索的问题2为了把信息存储在记忆中，我们如何对信息进行编码？对这一问题，认知心理学家已经有了什么发现？哪些因素会影响我们从记忆中提取信息的能力？我们所知道的或我们所学到的是如何影响我们所记内容的?3请大家回忆其中提到了几个步骤？大家可能会觉得理解这篇文章很难，要回忆其中的步骤就更难，是什么原因使这个任务变得如此困难呢，这个任务的过程中究竟涉及了哪些心理过程？主要内容4第一节、短时记忆容量第二节、短时记忆信息编码第三节、短时记忆信息提取第四节、短时记忆中的遗忘第一节、短时记忆容量5一、有限容量：7+2二、容量有限的性质一、有限容量：7+26 将一把弹子撒在地板上，人一般最多能看到6-7个弹子。19世纪中叶，爱尔兰哲学家，Willian.Hamilton，弹子实验7被试平均能回忆出 7 个数字主试念主试念被试写被试写1,7,6,4,5,8 1,6,4,1887年，Jacobs8被试一般可回忆大约 7 个无意义音节被试先阅读一次被试回忆记住的一、有限容量：7+291956年，美国心理学家George A.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、较大的单位的信息加工，也指这样组成的单位。组块既是过程，也是单位。组块：举例10 懂英语者：可记 7个单词 不懂英语者：可记7个字母。“认知心理学”心理学者：1个组块稍懂心理学者：2个不懂心理学者：5个Able,is,school,age,Face,girl,good THANKYOU 149162536496481112、知识经验与组块组块是对信息的组织和再编码。组块的作用：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。不同的组块方式可以导致不同的组块数。人的知识经验越丰富，组块中所包含的信息越多。149162536496481二进制数字序列再编码12 不同的组块方式可以导致不同的组块数。不同组块包含的信息数量是不同的 13请请记记住住棋棋盘盘中中各各子子 的的位位置置 14请请在在棋棋盘盘中中写写下下相相应应的的棋棋子子 15你的正确复位率是多少？你的正确复位率是多少？象棋实验1（de Groot,1965）16给象棋大师和新手看一个真实的棋局，5s;然后将棋子移开，要他们复盘（恢复最初的棋盘）；结果：象棋大师能将90%的棋子正确复位 新手只能将40%的棋子正确复位。象棋实验2（de Groot,1965）17给象棋大师和新手看一个不真实的棋局（任意放置棋子），5 s;然后将棋子移开，要他们复盘（恢复最初的棋盘）；结果：象棋大师和新手正确复位的棋子数 都很少，二者无差异。象棋实验的结论18实验1中象棋大师成绩好于新手的原因：下棋的知识经验丰富，组块的信息含量高;实验2中象棋大师和新手正确复位的棋子数 都很少，原因：象棋大师对任意放置的棋 盘，无法应用他的丰富经验来组块。说明：组块和知识经验密切相关。对该问题的进一步研究：Chase和Simon(1973)。象棋实验3 Chase&Simon(1973)19被试：象棋大师、一级棋手和象棋新手被试：象棋大师、一级棋手和象棋新手过程：复盘（呈现一个棋局，要求被试在另一个棋过程：复盘（呈现一个棋局，要求被试在另一个棋盘上并排摆出这个棋局）。盘上并排摆出这个棋局）。记录项目：扫描时间和复盘时间记录项目：扫描时间和复盘时间应用棋局：应用棋局：2020个取自棋书或杂志的棋局，一半为中个取自棋书或杂志的棋局，一半为中盘，一半为终盘盘，一半为终盘20扫描时间无差异；复盘水平上象棋大师高于其他人。象棋实验421被试：象棋大师、一级棋手和象棋新手被试：象棋大师、一级棋手和象棋新手过程：呈现一个真实棋局，过程：呈现一个真实棋局，2525子，子，5s 5s；然后撤掉；然后撤掉真实棋局，要求他们根据记忆在另一个棋盘上复盘。真实棋局，要求他们根据记忆在另一个棋盘上复盘。记录项目：正确复位的棋子数。记录项目：正确复位的棋子数。22 象棋大师正确复盘数最多。象棋实验中的组块23通过通过被试复盘时摆棋子的时间间隔被试复盘时摆棋子的时间间隔来来计算组块。计算组块。两类时间间隔两类时间间隔：一类是一类是 2s,2s,另一类少于另一类少于 1s 1s。2s 2s-组块间的间隔组块间的间隔 ,即按即按 2s 2s 来划分组块来划分组块；1 1s s -组块内各成分的间隔。组块内各成分的间隔。象棋大师、一象棋大师、一 级棋手和新手级棋手和新手在各次实验中在各次实验中:平均组块数分别平均组块数分别-7.7,7.7,5.7 5.7 和和 5.3,5.3,每个组块中棋子的平均数每个组块中棋子的平均数-2.5,2.5,2.1 2.1 和和 1.9,1.9,这说明棋艺水平愈高这说明棋艺水平愈高,棋手应用的组块也愈多棋手应用的组块也愈多 ,并且每个并且每个组块所包含的成分也多。组块所包含的成分也多。Miller&Selfridge（1950）：语义和句法信息对组块的影响24 人可以利用长时记忆中储存的语义知识和人可以利用长时记忆中储存的语义知识和句法规则来组块，从而来促进短时记忆句法规则来组块，从而来促进短时记忆253.分组：与组块相似，但它不是意义分组，各成份之间不存在意义联系。2536474895900668 1396542337432536474895900668 13965423743分组有利于短时记忆，但作用远小于组块。264、短时记忆的容量同一性质材料的不同容量（Simon,1974）单音节词、双音节词（7个）三音节词（6个）两个词组成的短语（4个），如criminal lawyer,milk way更长的短语（3个），如fourscore and seven years ago如果增加每个组块本身的信息，那么短时记忆的容量就随之变小。27不同性质材料的容量不同（Cavanaugh,1972）记忆容量（项目）记忆容量（项目）数字数字7.77.7颜色颜色7.17.1字母字母6.356.35字词字词5.55.5几何图形几何图形5.35.3随机图形随机图形3.83.8无意义音节无意义音节3.43.4短时记忆广度的相关研究王晓丽和陈国鹏（王晓丽和陈国鹏（20052005，心理科学）三种不同的，心理科学）三种不同的记忆材料对青年组和老年组被试的短时记忆广度进记忆材料对青年组和老年组被试的短时记忆广度进行测量，结果如下图。方差分析表明，材料性质主行测量，结果如下图。方差分析表明，材料性质主效应显著：数字颜色图形，年龄主效应显著：效应显著：数字颜色图形，年龄主效应显著：青年老年。青年老年。短时记忆广度的相关研究李德明、刘昌、李贵芸（李德明、刘昌、李贵芸（20032003，心理学报）对，心理学报）对10109090岁（分岁（分1010个年龄组）共个年龄组）共19931993名被试的数字工作记忆广度进行测量，结果名被试的数字工作记忆广度进行测量，结果如下图。青少年组数字工作记忆广度随增龄增加，成年组数字工如下图。青少年组数字工作记忆广度随增龄增加，成年组数字工作记忆广度随增龄减小，作记忆广度随增龄减小，16191619岁组岁组(即高中生组即高中生组)数字工作记忆数字工作记忆广度最大，平均值达到广度最大，平均值达到7.57.51.71.7。全样本数字工作记忆广度无明。全样本数字工作记忆广度无明显性别差异。显性别差异。短时记忆广度的相关研究陈英和、王明怡（陈英和、王明怡（2006 2006，心理发展与教育）选取，心理发展与教育）选取113113名名小学二年级儿童为被试，探讨了工作记忆广度对儿童算小学二年级儿童为被试，探讨了工作记忆广度对儿童算术认知策略的影响。结果表明，儿童算术认知策略表现术认知策略的影响。结果表明，儿童算术认知策略表现受到其工作记忆容量明显的限制性作用。儿童数字工作受到其工作记忆容量明显的限制性作用。儿童数字工作记忆广度分布比率如下表。记忆广度分布比率如下表。二、容量有限的性质 31如何解释短时记忆容量有限？1、从贮存空间及其有限的槽道来说明2、复述3、木匠工作台原理二、容量有限的性质 321、贮存有限观点：Waugh、Norman和Atkinson等倾向于从贮存空间及其有限的槽道来说明二、容量有限的性质 332、复述回路说（加工观点）：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。记忆容量（项目）记忆容量（项目）数字数字7.77.7颜色颜色7.17.1字母字母6.356.35字词字词5.55.5几何图形几何图形5.35.3随机图形随机图形3.83.8无意义音节无意义音节3.43.4二、容量有限的性质 343、Klatzky(1975)木匠工作台原理。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，又要加工，贮存项目与加工之间存在此消彼长的关系。第二节、短时记忆信息编码35为了暂时存储和使用某些信息时，我们如何对信息进行编码？对这一问题，认知心理学家已经有了什么发现？短时记忆信息编码感觉代码听觉代码视觉代码语义代码信息编码是什么36 编码编码(Encoding)(Encoding)：就是对信息进行转换，使之获得适合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。于记忆系统形式的加工过程。你如何将一个物理的感觉输入转换成一种能在记忆中存储你如何将一个物理的感觉输入转换成一种能在记忆中存储的表征（的表征（Sternberg,Cognitive PsychologySternberg,Cognitive Psychology）。）。代码代码(Code)(Code)：经编码产生的具体信息形式。经编码产生的具体信息形式。要研究的问题：要研究的问题：短时记忆中，信息以什么形式被贮存和短时记忆中，信息以什么形式被贮存和加工的。加工的。一、感觉代码37（一）、听觉代码回忆错误实验 Conrad(1963,1964)实验设计：实验刺激：六个字母组成的序列，如，每个字母呈现每个字母呈现0.75s0.75s实验任务：刺激呈现结束后，被试立即进行顺序顺序回忆实验结束后，统计被试回忆错误的次数，得到混淆矩阵阶段一：视觉呈现刺激Conrad(1963,1964)38视觉呈现字母回忆的混淆矩阵即使字母是视觉呈现的，回忆错误表现为声音混淆P40Conrad(1963,1964)39阶段二：白噪音背景下，听觉呈现刺激听觉呈现字母回忆的混淆矩阵回忆错误表现为声音混淆。矩阵相关0.64。回忆错误实验的结论(1)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。(2)即使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。(3)鉴于字母、字词的听觉代码和口语代码都是不同形式的言语代码，故常将听觉(Auditory)、口语(Verbal)、言语(Languistic)代码联合起来，称为AVL单元。41（二）、视觉代码Posner 短时记忆两个编码阶段实验被试任务：判断两个字母是否相同时间一：同时呈现时间二：相继呈现PonsnerPonsner的实验的实验条件条件刺激样本刺激样本正确反应正确反应视觉和名称都匹配视觉和名称都匹配A AA A相同相同名称匹配视觉不匹配名称匹配视觉不匹配A Aa a相同相同视觉和名称都不匹配视觉和名称都不匹配A A B B不同不同视觉和名称都不匹配视觉和名称都不匹配A A b b不同不同2022-11-16432022-11-16442022-11-1645实验结果与结论46对字母的视觉代码加工存在于短时记忆的最初阶段，对字母的视觉代码加工存在于短时记忆的最初阶段，之后才逐渐地向听觉代码过渡，对于大量的非言语刺之后才逐渐地向听觉代码过渡，对于大量的非言语刺激信息材料，视觉代码也许是重要的。激信息材料，视觉代码也许是重要的。（三）、短时记忆的感觉代码与感觉记忆信息的区别47感觉记忆按照感觉信息的原有形式来加以保持，即按刺激的物理特性进行直接的编码；短时记忆的感觉代码更抽象（如视觉编码）；二、语义代码48（一）含义语义代码：一种与意义有关的抽象代码，不带有任何一种感觉道特性。（二）实验支持Wickens（1972，1973）前摄抑制前摄抑制为先学的知识对后继学习的影响，先后的学习材料相似时的干扰作用较大。前摄抑制设计实验Wickens,197349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。即向被试呈现三种水果名称（每次实验所呈现的一组水果不一样），然后让被试用20s的时间完成一个计算作业，之后回忆这3个词。在第四次实验中，控制组学生看到的依然是水果名称，而实验组看到的则是三种花名称。前摄抑制设计实验Wickens,197350从实验一到三，两组被试成绩都逐步下降，表现出前摄抑制的强烈作用；实验四中，控制组受前摄抑制作用成绩继续下降，实验组由于“前摄抑制解除”，成绩上升。表明：短时记忆可表征范畴意义，存在某种语义代码，因而其贮存受到前后材料的意义联系的影响，出现“前摄抑制”或“前摄抑制解除”现象。前摄抑制的释放Shulman(1970)51实验设计：给被试呈现一张字表，接着呈现一个探测词，要求被试判断探测词是否与字表中得一个词进行匹配如：美丽、传统、性格、巴黎、漂亮、春天、巴达木匹配：情况一：同一匹配情况二：同义匹配结果：在进行同一匹配时，被试会把探测词与词表中意义相似的一个词混淆起来。说明：语义混淆说明短时记忆中存在语义代码。52短时记忆信息编码感觉代码听觉代码视觉代码语义代码第三节、短时记忆信息提取53一旦信息被编码并存储在短时记忆中，我们在想要提取他们的时候是如何提取的呢？什么是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。短时记忆信息提取的机制是很简单的？由于短时记忆只贮存少数几个项目，而且立即可被提取出来。因而使人感到其提取机制很简单。实际研究情况：短时记忆信息提取过程是相当复杂的。它涉及许多问题，并且引出不同的假说，迄今没有一致的看法。第三节、短时记忆信息提取54一、Sternberg 的经典研究二、直通模型三、双重模型四、加工速率与记忆容量一、Sternberg 的经典研究55Sternberg的研究表明，短时记忆中信息的提取是通过系列扫描以从头至尾扫描方式来实现的。可以将之理解为扫描模型（Scanning Model）。顺序呈现16个1位数（识记项目），要求被试记住呈现 的数字,识记之后称为记忆集（memory set）每个数字呈现1.2秒；刺激呈现后，间隔2秒，呈现测试项目（一个1位数）要求被试，回答问题：记忆集里是否有测试项目？测试项目在记忆集里称为目标刺激，也就是要找的目标；如果“肯定”，按红色键盘，如果“否定”，按绿色键盘；57平行扫描平行扫描：同时对短时记忆中保存的所有项目进行检索。：同时对短时记忆中保存的所有项目进行检索。系列扫描系列扫描：是对项目逐个进行检索：是对项目逐个进行检索反应时记忆集大小(A)平行扫描平行扫描反应时记忆集大小(B)系列扫描系列扫描请大家以记忆集大小为横坐标，以反应时为纵坐标，按照两种实验假设进行绘图Sternberg实验的实际结果实验的实际结果反应时/ms记忆集大小400500600800123456“否定”反应“肯定”反应随着记忆集的增加，反应时随之而增加系列扫描系列扫描59自动停止系列扫描自动停止系列扫描：是对项目逐个进行检索，一旦找到：是对项目逐个进行检索，一旦找到目标就停止查找。目标就停止查找。从头至尾系列扫描从头至尾系列扫描：是对全部项目进行完全的检索，然：是对全部项目进行完全的检索，然后作出判断。后作出判断。请大家以记忆集大小为横坐标，以反应时为纵坐标，按照两种实验假设进行绘图，注意做肯定与否定反应的区别60实验结果：肯定反应与否定反应的反应时相近，斜率相同，因此是从头至尾的系列扫描。奇怪的问题 为什么在测试项目与记忆集中的一个项目已经得到匹配后,还要继续与其余项目比较下去呢?为什么被试要做这种无效工作呢?测试项目质量识记项目数量 反应类型 反应类型相对频率决策 反应组织 识记项目编码测试项目编码比较比较方式方式反应时反应时 Sternberg的短时记忆信息提取过程 其它实验的支持lSternberg 的研究在心理学中引起巨大反响。l许多人相继利用各种不同的材料,如 字母、字词、颜色、面孔图等进行了类似的实验。l所用的被试有正常的儿童、大学生,也有精神分裂症患者、吸毒者、脑损伤患者等。l这些结果证实了短时记忆中的从头至尾的系列扫描。对Sternberg模型的批评63l 最多只用6个识记项目，如果应用较长的一列识记项目，会出现系列位置效应；识记项目快速呈现，也会出现系列位置效应。l“从头至尾”无法合理解释系列位置效应，自动停止系列扫描却可以给出说明。l从加工能量有限的观点也可解释-平行扫描二、直通模型(Direct Access Model)64（一）基本观点l短时记忆中信息的提取并不是通过扫描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，进行直接提取直接提取。二、直通模型(Direct Access Model)65（一）基本观点该模型认为，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。熟悉值66（二）实验支持：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。常见词的反应时快于非常见词。漂漂 滑滑 笑笑 抢抢 拦拦 吵吵笑(三)评 价 直通模型可以解释系列位置效应（首因效应和近因直通模型可以解释系列位置效应（首因效应和近因效应），但也面临考验：效应），但也面临考验：如果信息的提取是直通的，那么为什么反应时会随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？着识记项目的增加而呈线性增加？直通：如果熟悉值一样，则时间是不变的，如果熟悉值不同，则是一种随机变化的趋势。三、双重模型69Atkinson&Juola(1973)搜索模型和直通搜索模型和直通模型的结合模型的结合（一）基本观点（一）基本观点短时记忆过程中信息的提取既包含扫描方式，也存在在直通方式，简言之就是两头直通，中间扫描。70四、加工速率与记忆容量71 短时记忆的研究还发现，信息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。第四节、短时记忆中的遗忘72一、遗忘进程二、痕迹消退与干扰一、遗忘进程73干扰作业法(Peterson-Peterson方法，Brown-Peterson方法)实验设计：如何设计实验来了解短时记忆的遗忘特点？干扰作业法经典实验 字母呈现与回忆的间隔时间：3s,6s,9s,12s,15s,18s听觉呈现听觉呈现听觉呈现听觉呈现连续减连续减3K KB BR R6 68 84 46 68 81 16 67 78 8K KB BR R回忆字母回忆字母主试信号主试信号Peterson-Peterson，1959751、短时记忆中信息可以保持15-30s。2、如果得不到复述，那么短时记忆中的信息将会迅速遗忘。阻止复述后短时记忆的遗忘速率Murdock(1961)类似实验 识记材料数量不变时，识记材料性质的改变对遗忘进程影响不大。注意的资源分配总趋势与前一致二、痕迹消退与干扰77为什么我们这么容易而且这么快就会忘记我们刚刚查过的电话号码；忘记我们刚刚见过面的人的名字？关于遗忘，历来有干扰说与消退说之分二、痕迹消退与干扰78p设想一：复述会增强记忆痕迹，没有复述，记忆痕迹将随时间而自然消退或衰退，出现遗忘。p设想二：阻止复述的作业对短时记忆中的信息发生干扰导致遗忘。探测法Waugh&Norman(1965)79构想：消退时间干扰干扰数量实验设计：呈现16个数字，最后呈现一个高频纯音回忆前一个探测数字后面的数字控制间隔数字呈现的数目及速率，控制间隔数字及间隔时间39174652188*探测数字间隔数字/时间80思考：根据消退说和干扰说保持信息与间隔时间或间隔数字存在怎样的关系？