记忆系统中图形不同特征的提取，本文主要内容关键词为：图形论文,特征论文,记忆论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
在视觉搜索过程中，并非所有的特征都被使用，人能够灵活地改变其搜索的特征，对单个特征有选择的搜索是视觉搜索的一种策略[1]。长时记忆中，图形的特征（如颜色、形状等）也可以单独获取[2]。Glaser等[3]用命名、大声朗读和分类等任务对词—词、图—图的匹配进行了研究。结果表明，词分类慢于图形分类。他们认为，①语义记忆系统和词典(lexicon)系统是相互独立的；②词可以优先达到词典，图形则先达到语义网络。信息提取与其在记忆系统中的存储形式有关。Stenberg等[4]发现，在图形和词的加工中存在着图形优先效应，这种优先效应并不是由于对图形进行了双重编码，而是由于图形先获得语义编码而造成的。而Snodgrass等[5]则认为，视觉的相似性线索是造成图形优先效应的原因。Stenberg等和Snodgrass等在图形与词加工过程中得出的结论不一致，这可能是由于他们所研究的记忆阶段不同。Snodgrass等所谓的相似性线索可能指的是短时记忆或知觉阶段的加工特性；而Stenberg等指的则是长时记忆中的现象。
除信息本身特性之外，记忆者的内在因素也对记忆提取产生影响。例如，观察者在回忆一幅图形内容时往往会出现偏差，回忆出的图画的信息要比图画的实际信息多，这种现象叫作边界扩展(boundary extension)效应。预先给予提示可以减少这种效应，但这种效应不可能被消除[6]。另外，期望对图形加工也有明显作用，图形的期望大小与实际大小相差越大，反应时越长[7]。所以，在图形记忆中，也同样有主观经验和推理等参与。
在长时记忆中，图形的颜色、形状和质地等三个特征可以分开表征[2,8]。由此看来，图形的各个特征可以被当作长时记忆中的基本单元，并按一定方式储存；对这些基本单元进行一定操作，便可以实现对图形信息的提取。那么，图形的不同特征以何种方式提取？在提取过程中，图形的这些特征被激活的程度是否存在着差异？本研究通过对不同提取线索再认成绩的比较，试图对上述问题进行探讨。
2 方法
2.1 被试
大学本科生19名，其中男生9名，女生10名。年龄在18-23岁之间。视力（或矫正视力）均在1.0以上，色觉正常。
2.2 实验材料和仪器
图形包括形状、颜色和质地等三个特征，形状有菱形、五边形、扇形、正方形、圆、三角形、椭圆和梯形等；八种颜色为：红、绿、蓝、黄、紫、粉红、天蓝、淡绿等；质地也有八种，分别为：竖线、水平线、细斜线、粗反斜线、网格、密点、小方块、加号等。图形大小为4°×4°视角。实验在奔腾Ⅱ高分辨率计算机上完成。
2.3 实验设计
实验采用单因素被试内设计，自变量包含形状、颜色和质地3个水平。在每组的12个学习图形中，每个图形都有一个特征将在再认测验中被作为提取线索而出现。三个特征在再认测验中分别出现4次，按不同随机顺序呈现给被试。被试要进行9组学习—再认，其中第一组为练习，数据不做统计。组与组之间休息2分钟。
2.4 实验过程
2.4.1 学习
每组学习图形共12个，每个图形呈现2秒，图形消失后，间隔5秒，再呈现下一个图形，直到12个图形全部学完为止。每个图形呈现之前，都有一个提示刺激“+”出现在屏幕中央，持续500ms。要求被试努力记住每一个图形，学习完之后，休息1分钟，再进行再认测验，休息期间，以谈话来消除进一步复述。
2.4.2 再认测验
每次只呈现图形的一个特征，当呈现颜色或质地时，分别用整屏显示；形状或质地均在黑色背景下，用白色（在学习图形中未出现过）显示。每个特征呈现之前，都有一个提示刺激“+”出现在屏幕中央，持续500ms。被试的任务是，只要学习图形中有这个特征，就作“有”反应，否则作“无”反应。要求被试尽量快、尽量准确地作出反应。按键反应完毕后，图形消失，继续再认下一个特征。每组的再认特征有24个，其中12特征在学习图形中出现过，另外12个没有学过。计算机分别记录反应时和正确率。
3 结果
3.1 不同特征的再认正确率与反应时
在再认特征中，一半是曾经学习过的（做肯定反应），而另一半未学过（做否定反应），把这两部分的再认反应时数据分开进行统计，如表1所示。
表1 不同特征的再认正确率与反应时
（为了减少猜测因素，我们对正确率进行了校正，校正公式为p(R)=[p(H)-p(FA)]/[1-p(FA)]，式中p(R)表示校正的再认正确率，p(H)表示击中率，p(FA)是虚报率（Hanna等，1996）。）
对于学习过的特征来说，不同特征的再认反应时之间无显著差异；而对未学过特征的否定反应时，则表现出特征之间的差异(F(2,36)=10.60,p〈 0.01)，进一分析发现，质地的否定反应时分别显著低于形状和颜色(F(1,18)=30.24,p〈0.01;F(1,18)=7.23,p〈0.05)。不同特征的再认正确率之间差异显著(F(2,36)=7.47,p〈0.01)，具体而言，颜色再认正确率分别显著小于形状(F(1,18)=13.76,p〈0.01)和质地(F(1,18)=7.18,p〈0.05)，形状与质地之间无差别。
3.2 不同特征的再认d'和β值
图1 是再认d'及β值。
图1 不同特征的再认d'和β值
不同的特征的d'及β之间差异显著(F(2,36)=12.13,p〈0.01;(F(2,36)=13.46,p〈0.01)。进一步分析发现，形状的d'分别大于颜色和质地的d'(F(1,18)=16.95,p〈0.01;F(1,18)=11.06,p〈0.01)，质地的d'大于颜色的d'(F(1,18)=8.21,p〈0.01)；形状的β值则分别小于颜色和质地的β值(F(1,18)=20.93,p〈0.01;F(1,18)=14.00,p〈0.01)。
4 讨论
当图形的单个特征被提取时，提取成绩取决于这个特征被加工的程度，即它在记忆系统中的痕迹(trace)强度。Rohrer[9]认为，长时记忆中的项目痕迹强度有两种，一是相对强度，它决定了记忆项目何时被提取，主要反映在反应时上；另一种是绝对强度，它决定了项目是否能够被提取，由记忆正确率来表示。本实验中，三个特征的正确再认反应时之间无差异，但正确再认的正确率之间差异很显著，即三个特征记忆痕迹的相对强度相差不大，而绝对强度之间存在明显差异。造成这种差异的主要原因可能在于，在对三种特征进行判断时，所采用的标准不同，其中颜色的β值最高，形状的β值最低，质地居中。由此可见，再认过程中，被试对形状的判断最松，而对颜色的判断最为谨慎，质地介于两者之间。这从一个侧面反映了图形的三个特征在提取过程中的差异。
另一方面，被试对未学习过特征的否定判断模式也可以说明，图形的三个特征在提取过程中的差异。由于被试在再认时所制订的标准较低，所以，否定反应的正确率较低，平均只有40.9%。如果把各个特征的正确否定分开，可以发现，形状最低(32.1%)，颜色次之(41.2%)，质地最高(49.5%)，三者之间的都存在显著差异。三者反应之间的差异也显著，对形状和颜色的否定反应时显著高于质地的否定反应时。反应时和正确率之间不存在权衡关系，这同样反映了被试对三个特征再认时的反应模式差异。
最后，本实验中的图形特征都是易命名的。在学习阶段，要求被试把整个图形都记住。当图形的三个特征都为易命名时，对这三个特征的进一步加工的可能性相近。因此，除被试内在因素外，对学习图形三个特征的加工水平接近，即产生特征提取差异原因在于知觉加工阶段的可能性不是很大。最有可能的原因还在于各个特征在记忆系统中存储属性不同。
当然，当图形特征数量增加时，它们之间的相互作用是不可避免的，所以，进一步的研究还应考虑到不同特征组合的提取特点；还应当看到，除了颜色、形状和质地外，图形还可以包括其他一些特征，如大小、位置等。这些特征的提取也同样反映出图形信息的加工特点。对图形信息加工特性的研究不仅对记忆研究具有理论意义，而且对许多领域都有应用价值，如计算机视觉识别、人工智能等。为了能够更加精确、简单地描述图形加工过程，建立适当的数学模型是有益的。在将来的研究中，可以从这方面着手，结合脑活动数据，以期全面揭示图形记忆的内在规律
5 小结
长时记忆中，图形的形状、颜色和质地的相对痕迹间无差异，而绝对痕迹不同，形状最强，颜色最弱，质地居中。