1、本章主要內(nèi)容,第六章 長時記憶中的知識組織,命題、圖示和腳本 知識組織的網(wǎng)絡(luò)模型 層次網(wǎng)絡(luò)模型 激活擴散模型 理性思維適應(yīng)性控制理論 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,本章主要內(nèi)容,第七章 視覺表象與視覺記憶,表征 表象以及表象的研究方法 心理旋轉(zhuǎn) 表象掃描,先講第七章,第一節(jié) 不同類型的表征,表征是指可反復(fù)指代某一事物的任何符號或符號集。也就是說，在某一事物缺席時，它代表該事物。（Eysenck long rows, sometimes more closely fitted together; all twining and twisting in snakelike motion. But look! Wh

2、at was that? One of the snakes has seized hold of its own tail, and the form whirled mockingly before my eyes. As if by a flash of lightening I awoke.”,Wolfgang Amadeus Mozart (1756-1791),Mozart (1789),“ All of this fires my soul and, provided I am not disturbed, my subject enlarges itself, becomes

3、methodized and defined, and the whole, 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

4、 used auditory imagery during musical composition, particularly when his natural hearing failed him in later life.,Conceptual stage of design,Engineers and architects use relatively unstructured forms of pictorial representation such as sketches during early conceptual phase of design process. Only

5、during later stages that more structured forms, such as plans or sections, are adopted. Purcell A figure-eight dance, greater distance,第六章 長時記憶中的知識組織,命題、圖式與腳本,一、命題 命題代表了概念性目標(biāo)以及某種形式的關(guān)系。 命題是按照一定的規(guī)則形成和組織的，每一個命題都具有其形式化的結(jié)構(gòu)。 邏輯學(xué)家發(fā)明了一種簡寫法（即“謂詞演算”）來表示命題：謂詞（主詞1，主詞2，），例如：on (book, table) 命題為兩個或多個概念之間的關(guān)系。 命題是知

6、識表征的基本單位。,二、圖式(schema) 哲學(xué)家康德首先提出用圖式這一概念來表征那些幫助我們知覺世界的先天結(jié)構(gòu)。 20世紀(jì)30年代，圖式概念得到了劍橋大學(xué)的Bartlett爵士的大力提倡，并進行了早期的實驗研究。Bartlett認(rèn)為，人對事件的理解和記憶受到期望的影響，而期望是以圖式的形式被表征的。 皮亞杰運用圖式概念理解兒童認(rèn)知的一些變化。,對圖式概念的一般理解： 圖式是人們“對過去反應(yīng)或過去經(jīng)驗的主動組織，它必須隨時聽候調(diào)遣，應(yīng)用于任何適應(yīng)良好的有機體的反應(yīng)中”（Bartlett，1932）。 圖式是一個大的有組織的信息單元，用于在記憶中表征概念、情景、事件和行動（Rumelhart

7、& Norman,1988）。,圖式的特征（Rumelhart & Orlony,1997）：,圖式既包含變化的成分，也包括固定不變的內(nèi)容。 圖式指明了各種信息之間的相互關(guān)系。 圖式可以通過不同的方式與其他的圖式聯(lián)系起來。,Friedman(1978)的研究,1、過程 向被試呈現(xiàn)六種不同場景的具體的線條圖：一個城市、一間廚房、一間臥室、一間辦公室、一個幼兒園和一個農(nóng)場。 每一幅圖片均包含被試所期待的物體以及一些出乎意料的其他物體。 記錄被試注視圖片中不同物體的時間。 最后完成一個再認(rèn)測驗。,2、結(jié)果 第一次注視意外物體的時間要比注視那些在意料之中的物體所花的時間長兩倍。 對意料中和意料之外的物

8、體的再認(rèn)成績也有明顯差異。 當(dāng)只考慮所注視的那些預(yù)期物體時，被試很少會注意那些缺失的或部分改變的意料之中的物體；但幾乎總是能夠察覺到對那些出乎意料物體的刪除和替代。 3、解釋 圖式減少了知覺系統(tǒng)用來識別預(yù)期目標(biāo)所需的信息加工。,三、腳本（script）,腳本是圖式的一種，是一種關(guān)于常規(guī)性事件或人類行為的某些相對固定的程序的圖式。 Schank & Abelson(1977)把那些包含固定行動序列的圖式成為腳本。 “是在一個特定背景下對事件按適當(dāng)序列進行描述的一種結(jié)構(gòu)體。腳本由時段和可填充這些時段的那些必需品一同構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)體是一個互相連接的整體，在一個時段中的事物也會影響在另一個時段中的事物。

9、腳本操縱著程式化了的日常情境。它們不會服從于太多的改變，也不會為有待操縱的虛構(gòu)情境提供平臺?！?“餐館腳本”所包含的成分與動作,腳本具有以下幾個特征： 小道具：如餐桌、菜單、食物、帳單、錢 要扮演的角色：如消費者、服務(wù)員、廚師 初始條件：如消費者餓了、身上有錢 場景：如進入、點菜、用餐、離開 結(jié)果：如消費者的錢少了、消費者不餓了、餐館老板的錢多了,Bower等（1979）的研究,1、過程 給被試呈現(xiàn)18個簡短的故事，要求被試閱讀；然后進行回憶或再認(rèn)。 回憶任務(wù)中要求被試盡可能地回憶每個故事； 在再認(rèn)任務(wù)中，呈現(xiàn)給被試句子，其中一些句子來自于故事，另一些不是。在不是來自于故事的句子當(dāng)中，有些是來

10、自于相關(guān)的腳本，另一些不是來自于這些腳本。要求被試對每個句子的相信程度進行一個7點量表的自我評。,2、結(jié)果 回憶任務(wù)：被試表現(xiàn)出明顯的回憶傾向，即將故事中實際沒有的、卻是故事所表征的腳本中一部分的一些要素作為故事的一部分回憶出來。 再認(rèn)任務(wù)：與非源自故事且不是來自相關(guān)腳本的句子相比，對非源自故事但來自相關(guān)腳本的句子，被試會更傾向于將其描繪為來自于故事之中。 3、解釋 腳本引導(dǎo)了人們回憶與再認(rèn)的內(nèi)容。,關(guān)于知識表征和組織的理論,一、層次語義網(wǎng)絡(luò)模型 Quillian(1968)在其博士論文中提出了一個網(wǎng)絡(luò)模型可教的語言理解者（Teachable-Language Comprehender，簡稱T

11、LC）。最初，Quillian關(guān)注的是語言，而不是知識的組織，該模型設(shè)計是用來描述有關(guān)語言的基本理解。 Collios和Quillian(1969) 對此作了一些修改，創(chuàng)造出可被經(jīng)驗驗證的語義網(wǎng)絡(luò)模型。 該模型認(rèn)為，語義知識可以表征為一種由相互聯(lián)結(jié)的概念而組成的網(wǎng)絡(luò)。,1、主要假設(shè) 每個節(jié)點從屬于其他的一些節(jié)點，例如，金絲雀是一種鳥，鳥是一種動物。 每個節(jié)點都具有一個或更多特征，表示為“具有”關(guān)系。如：鯊魚具有會咬的特征。 知識的獲取是由交叉搜索來完成的，（不同搜索途徑相交叉于某一點）,2過程 搜索開始于特定的節(jié)點，然后扇形展開。 扇形展開是平行的，即認(rèn)知過程在同一時間掃描與開始結(jié)點相連結(jié)的所

12、有結(jié)點。 搜索沒有能量限制，搜索速度并不因為連結(jié)的數(shù)量而降低。從開始結(jié)點扇形擴散到三個結(jié)點與僅擴散到一個結(jié)點所用的時間相等。 在搜索中觸接的每個結(jié)點上，掃描加工器將留下一個指向最初開始搜索的節(jié)點的標(biāo)記。 如果來自不同節(jié)點的扇形搜索過程在搜索中相互相遇，就是一次交叉。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個交叉時，認(rèn)知過程檢查所有的標(biāo)記節(jié)點，從而決定到起始點的路徑。 一旦這種路徑確定，就可以應(yīng)用推論程序來提取某些知識。,3舉例 TLC的經(jīng)驗結(jié)果：雖然假設(shè)交叉搜索是以平行方式進行的，但從一個節(jié)點到另一個節(jié)點還需要時間。兩者之間語義距離越長，陳述所需要的時間也就越長。 如： S0：金絲雀是金絲雀。 S1：金絲雀是鳥。 S2：金

13、絲雀是動物。,S0：金絲雀是金絲雀。,S1：金絲雀是鳥。,S2：金絲雀是動物。,S0所需要的時間較少，因為搜索過程開始于同一地點，很快產(chǎn)生交叉。 S1搜索過程必須擴散一個水平，對這個句子的驗證需要較多的時間。 S2搜索過程必須擴散兩個水平，對這個句子的驗證需要更多的時間。 4、局限 該模型不能解釋為什么驗證“狗是動物”比驗證“狗是哺乳動物”更快（Rip等,1973），驗證“桃是水果”比驗證“西瓜是水果”更快（Smith等,1974）。,二、激活擴散模型(spreadingactivation model) 1、兩個有關(guān)結(jié)構(gòu)的假設(shè) 連接兩個概念的連線長度具有理論意義。連線越短，概念聯(lián)系越緊密。

14、一個概念的內(nèi)涵是由它相聯(lián)系的其它概念，特別是聯(lián)系緊密的概念來確定的，而概念的特征并不是分層級存儲的。,2加工過程 當(dāng)搜索到節(jié)點時，貯存于其中的知識狀態(tài)將發(fā)生改變。即搜索活動激活被搜索的節(jié)點，此時，該節(jié)點的知識具有高度可獲得性(accessibility)。 節(jié)點激活依賴于多種因素，包括搜索記憶者的策略與決策。 高度聯(lián)系的節(jié)點激活具有一定的不隨意性。 激活一個節(jié)點后，激活就沿著高強度連線輻射，以使其他的節(jié)點具有可獲得性。 激活擴散的遠近取決于最初激活的強度、從最初激活到當(dāng)前節(jié)點的時間，節(jié)點間的語義距離會影響激活擴散的結(jié)果。 如果最初激活的是一個異常的或偏僻的概念，激活的節(jié)點就不會很多。相反，則許

15、多節(jié)點都會被激活。,三、理性思維適應(yīng)性控制(adaptive control of thought)（ACT）理論,Andersons ACT Model,ACT模型包含有三種記憶： 工作記憶：一種積極活動的短時記憶，它容納了系統(tǒng)當(dāng)前能夠訪問的信息，包括從長時陳述性記憶中提取的信息。 陳述性記憶：是我們擁有的關(guān)于世界的知識。情景信息和語義信息都是包含在陳述性記憶之中。知識的陳述性表征以組塊或認(rèn)知單元的形式進入系統(tǒng)。 產(chǎn)生式記憶：很類似于程序性知識,產(chǎn)生式系統(tǒng)(production system) 在人類認(rèn)知活動的背后，是一套叫做產(chǎn)生式的條件行為配對集合。 最簡單的產(chǎn)生式就是一對“如果那么”從句

16、，“如果”部分規(guī)定了要執(zhí)行 “那么”部分所必需滿足的一些條件。 當(dāng)一個產(chǎn)生式被應(yīng)用的時候，它的行動內(nèi)容存放在工作記憶中。 例如： 如果 a是b的父親 并且 b是c的父親， 那么 a是c的祖父。,加法運算例子： 67 39 72 在這個例中，要應(yīng)用一系列的子目標(biāo)來算出豎式加法： 如果 目標(biāo)是解決加法問題 那么 子目標(biāo)是用豎式處理該問題 如果 目標(biāo)是用豎式處理加法問題，并且最右側(cè)一列數(shù)尚未被加工 那么 子目標(biāo)是處理最右側(cè)列的每一行數(shù)字。 ,產(chǎn)生式系統(tǒng)的工作方式： 產(chǎn)生式系統(tǒng)由目標(biāo)來組織。產(chǎn)生式可以有多個相關(guān)的目標(biāo),但是在每一時刻至少必須有一個目標(biāo)處于激活狀態(tài). 產(chǎn)生式系統(tǒng)執(zhí)行完一個特定產(chǎn)生式后，還

17、要執(zhí)行模式匹配來決定下一步執(zhí)行哪個產(chǎn)生式。在模式匹配中，系統(tǒng)做兩件事： 檢查工作記憶中的內(nèi)容，并且記錄問題的哪一部分已經(jīng)解決和哪一部分仍需解決。 系統(tǒng)把與當(dāng)前狀態(tài)相匹配的產(chǎn)生式應(yīng)用于尚未完成的問題中。 系統(tǒng)考慮所有的條件陳述,以發(fā)現(xiàn)同當(dāng)前的哪部分符合.,在兩個產(chǎn)生式的條件都滿足的情況下，進行如下操作之一： 執(zhí)行具有高優(yōu)先級的產(chǎn)生式。 根據(jù)上次產(chǎn)生式執(zhí)行的情況，執(zhí)行上次沒有執(zhí)行的產(chǎn)生式。,Anderson提出知識表征的三重編碼理論，這三種編碼包括： 時間串，用來編碼一組項目的順序，如對“一、二、三”的編碼。 空間圖像，用來編碼空間表征，如對一個正方形或三角形的編碼。 抽象命題，用來編碼意義或語義

18、信息，如“Bill，John，打”。,命題知識的表征,例子“那個高個子律師相信那些男人來自火星”,四、 聯(lián)結(jié)主義表征,心理表征的研究取向： 符號主義取向：人類認(rèn)知主要是通過各種基于規(guī)則的加工過程而對符號表征進行操作。 聯(lián)結(jié)主義取向：將神經(jīng)系統(tǒng)活動過程與認(rèn)知過程結(jié)合起來，采用由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的計算模型。這些模型有時稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(neuralnetwork models)、聯(lián)結(jié)主義模型(connectionist model)、分布式(distributed)或者非符號(non-symbolic processing)加工。,聯(lián)結(jié)主義模型的特點： 1、能不通過命題一類的符號內(nèi)容而對信息進行表征，即采用分布式表征（distributed representation）； 2、它們可