图形旋转的记忆效应

图形旋转的记忆效应 285 图形旋转的记忆效应 钱国英*游旭群 (华东师范大学心理学系,上海,200062)(陕西师范大学教育科学学院,西安,710062) 摘要该文主要以图形为实验,操纵学习和测验阶段的不同旋转角度,以考察图形旋转对知觉性内隐记忆,再认,意识性 和熟悉性的影响.结果发现:(1)整体上,知觉性内隐记忆,再认,意识性和熟悉性都不随图形角度的旋转而变化,表明图形旋转 的记忆阚限差别不大;(2)再认击中率在0度和180度间的差异主要是由记得虚报造成的,这与知觉信息的错误捆绑有关. 关键词:知觉性内隐记忆再认意识性熟悉性记得/知道 1引言性和熟悉性的影响. 视觉空间认知功能是人类智能结构中的重要组 成部分,它在航空航天,机械,建筑和测绘技术 作业中,以及在人们的日常生活中都占有极为重要 的地位.空间认知活动是以视觉表象为核心对各种 视觉空间信息进行加工,处理的过程.心理旋转研 究对探索表象的机制起到了举足轻重的作用,在实 验中,研究者一般通过操控客体,环境或被试的旋转 来验证心理旋转的存在,并进一步揭示它的特征. 从以往文献中可以发现,表象的心理旋转实验研究 忽视了不同类型记忆的作用. 内隐记忆是指在不需要意识或有意回忆的条件 下,个体的过去经验对当前任务自动产生影响的现 象,它可以分为知觉性内隐记忆和概念性内隐记忆. 刺激在学习和测验阶段知觉形式上的不匹配(如字 形,刺激大小,听觉刺激的声音特点等),会削弱知觉 性内隐记忆任务的成绩,却不影响外显记忆…,如, 有研究发现在图形快速识别中,旋转角度的加大会 增加熟悉图形的命名时间和熟悉图形识别的困 难[,3l. 那么,图形旋转对外显记忆有何影响呢?有研 究发现新异物体的再认和心理旋转角度的非线性相 关_4J,影响再认的是物体的结构化信息表征的变 化【.然而,随着对再认研究的深入,对再认的认识 超越了传统的外显记忆的范畴,它包括意识性和熟 悉性.意识性指能记得先前出现刺激的具体信息, 熟悉性指对先前看到过事物的感觉(他或她看上去 似乎很熟悉,却不记得这个人的名字,或在哪里见 过)[引.从再认这两种不同的机制来考察图形旋转 的研究甚少J. 基于此,本实验系统改变测验阶段图形的平面 旋转角度,来考察它对知觉性内隐记忆,再认,意识 +受华东师范大学优秀博士研究生基金资助. +通讯作者:钱国英.E.mall:qlanguoying@163.corn 2 2.1被试 陕西师范大学本科生4O名,男女各半,平均年 龄2O.8.矫正视力正常,没参加过相似的实验. 2.2实验材料和仪器 85张图形,选自Snodgrass和Vanderwart_8J (1980)的260张标准图形.图片的颜色为黑白,熟 悉度小于3,命名一致性达到95%.其中五张用于 练习,其余图片按照平均和相匹配的原则,把它们分 成学习组和基线组.学习组和基线组图片在熟悉 度,命名一致性,复杂性,图中物体朝向和主客观大 小比率上相匹配.实验在PentiumIV计算机上由 dmdx呈现,每张图片的大小为11.91cm×9.26cm, 视角为11.37.×8.84.. 2.3实验设计 本实验为2(测验类型:图形识别和图形再认)× 4(不同旋转角度:O.,60.,120.和180.)的混合设计, 测验类型为被试内变量,不同旋转角度为被试问变 量. 2.4实验程序 整个程序由四个阶段组成,学习阶段,问卷调查 阶段,干扰阶段和测验阶段. 在学习阶段开始之前,在屏幕上给出指导语: “请看屏幕上呈现的图片,并大声报出它的具体名 字.”先对5张图片进行练习,在屏幕的中间呈现一 个”十”字,呈现时间为500ms,接着出现一张图片, 呈现时间为120ms,间隔时间为2s,命名的正确与否 由主试现场记录.练习完后,出现指导语”实验正式 开始”,学习完4O张图片后,进行意识问卷调查和干 扰任务. 之后,进入测验阶段,先给被试指导语.图形快 286理科学 速识别的指导语:”在屏幕上会出现图片,请您快速 报出它的名字.”根据预实验,测验时快速呈现图片 的时间为10ms,之后,进行掩蔽1000ms.图片再认 指导语:”请您对屏幕上出现的图片做出看到过或者 没有看到过的判断,对于看到过的图再进行”记得” (R),”知道”(K)和”猜测”(G)的判断.”意识性的指 标是R;熟悉性的指标随不同的假设而定,当记得和 知道遵行相互排斥假设时,熟悉性的指标是K,而当 他们遵行相互独立假设时,熟悉性的指标是K/(1一 R),本研究中熟悉性的两种指标均有使用. “记得”是指你能想起图形在第一阶段的情景, 具体有这么几种情况: 记得图形的某些特征或某些部位(如,看到了树 的繁茂的叶子),或者是图形的某一特征引起了你的 注意. 记得图形的朝向(如,某个物体是斜放的,某个 物体是向左朝向的等). 记得说错了图的名字或者叫不出图的名字,并 被主试纠正了图的名字或者告诉了你图的名字. 伴随的反应(当你看到这个图时,记得自己正好 发生的一些反应,如,眨眼,听到房里其它的声音). 引发的反应(指当时看到这个图时,它引起了你 学习阶段 的一些特别想法.如,看到蛋糕想起了你的某次生 日时的情景). 建立联系(记得将这个图形和其它学习过的图 形联系起来). 如果你能记得上述情况的任何一种,就是”记 得”. “知道”是指你能确定该图在第一阶段出现过, 却想不起如上的任何一种情景. “猜测”是指你觉得该图可能在第一阶段出现 过. 在明白了指导语后,给被试呈现图片,共80张, 要求他们做记得,知道,猜测和未出现过的判断(实 验程序见图1所示). 2.5结果分析 图形识别和图形再认在四种角度下的平均正确 率见表1和表2. 测验(正确识别率,正确回忆率)×角度的重复 检验发现,测验类型和角度的交互作用显着,F(1, 37)=3.73,P<0.05;测验类型的主效应显着,F(1, 37)=145.87,P<0.01;角度的主效应不显着,F(1, 37)=0.97,P>0.05. 测验阶段1测验阶段2 500IDS 图1实验1的实验 钱网英等:图形旋转的i已忆效应287 表1图形识别在四种不同角度下的平均正确率 表2图形再认在四种角度上的平均正确率和错误率 注:R表示记得,K表不知道,G表示猜测. 对于快速图形识别,学习过与新图片的差异显 着,t(39)=9.31,P<0.01,出现了显着的启动效 应,而启动成绩不随角度的不同而变化,F(3,37)= 1.67,P>0.05,事后检验也没有发现任何两个角度 的启动成绩之间存在显着差异.这些结果表明知觉 性内隐记忆不受图形旋转的影响. 以再认击中率,正确记得,知道,错误记得,知道 为因变量的方差分析发现,再认击中率(再认的正确 率减虚报率)在0度和180度间差异显着,F(1,19) =9.16,P<0.05;总的虚报成绩在0度和180度间 差异也显着,F(1,19)=一10.40,P<0.05,这种差 异主要是虚报记得造成的(F(1,19)=一6.5,P< 0.05). 3讨论 本实验发现知觉性内隐记忆,再认,意识性和熟 悉性的成绩不随角度不同而变化.这一结果和以往 的一些实验结论是不一致的.首先,学习和测验阶 段的刺激形式变化会对知觉性内隐记忆产生影响, 而在本实验中两个阶段角度的变化,却没有降低知 觉性内隐记忆的成绩.没有支持引言中熟悉物体的 旋转会产生识别困难的观点,这也与刺激的物理旋 转不影响识别任务的命名,却影响同一熟悉物体左 右朝向的判断能力的结论不一致J.而与 Biederman[10],Zimmer[n,]的实验结果相同.这可 能暗示,0度,60度,120度和180度之间不存在质 的区别. 根据迁移恰当加工说,再认成绩是不会随学习 和测验阶段刺激特征的变化而减弱的,它得到了一 些实验的证实[“].但是,Biederman和CooperE”„J发 现熟悉客体的刺激形式变化(大小,映象等)降低了 再认;Jacoby等人u采用记得/知道和PDP程序的 发现,改变学习和测验阶段随机几何图形的大小,同 时降低了熟悉性和意识性的成绩.另外一些特征 (如图形平面定向,熟悉物体的呈现角度)的变化也 降低了再认.在本实验中,再认总成绩不受物体 旋转角度的影响,这和迁移恰当加工说一致,但是0 度和180度之间的再认击中率是存在显着差异的, 可能熟悉物体平面旋转也存在再认闾限. 本研究的结果还可以从视觉神经网络模型来解 释【16J,视觉神经网络模型从底部到顶部包含7层: 视网膜,外侧膝状核,初级视觉皮层,高级视觉皮 层,后侧顶叶,后侧颞叶和颞叶.视网膜是输入层, 接受视觉刺激;外侧膝状核把视网膜像转换成神经 冲动.初级视皮层有两类神经元,分别检测高,低空 间分辨率的简单特征.与高空间分辨率有关的神经 元能检测客体的具体特征,但是需要较长的时间;与 低空间分辨率有关的神经元能迅速加工客体的特 征.高级视皮层接受初级视皮层的整合信息,而后 侧颞叶能从整合信息中检测某个成分特征.后侧顶 叶也接受高级视皮层的信息,其主要功能是编码整 个客体的空间位置和其组成部分的空间安排.在颞 叶中客体的形状和空间位置被记住,它反馈到后侧 顶叶和后侧颞叶,最终,客体的映像在高级视皮层产 生. 那么,笔者可以推测学习阶段只需要加工刺激 的基本模式特征,与高空间分辨率相联系的神经通 道不起作用;然而在测验阶段要对物体识别就必须 启动它,但是由于低空间分辨率信息传送的较快,能 首先到达颞叶,就可以提取相关的记忆信息,再加上 研究材料的熟悉性,高空间分别率的通道没有执行 完,就可以识别物体,但也容易出现错误.从具体的 实验材料中可以发现,快速识别中错误率高是因为 图形相对不熟悉,特征相对复杂(如小丑,皇冠和溜 冰鞋),且特征相近(如,奶牛和犀牛,公鸡和母鸡); 而再认测验中的时间相对宽裕,个体的视觉加工系 统有更多的时间完成空间操作,所以先前呈现过的 物体一般都能再认.而0度和180度间的再认击中 率的显着差异,主要是因为记得虚报之故,在高级视 皮层的整合信息中出现了捆绑错误. 理科学 4结论 本研究发现: 4.1整体上,知觉性内隐记忆和再认都不随图形角 度的选转而变化,表明图形旋转的记忆阈限差别不 大. 4.2再认击中率在0度和180度间的差异主要是 由记得虚报造成的,这与知觉信息的错误捆绑有关. 5参考文献 1杨治良,郭力平等.记忆心理学(第二版).上海:华东师 范大学出版社,1999:343—351 2McMuUenPA,HammJ,JolieoeurP.RotatedoKect identificationwithandwithoutorientationcues.Journalof ExperimentalPsychology,1995,49(2):133—49 3McMullenPA.JolicoeurP.ReferenceFrameandEffects ofOrientationonFindingtheTopsofRotatedObjects. JournalofExperimentalPsychology:Humanperceptionand 820 performance,1992,18(3):807— 4WilIemM,WagemansJ.Matchingmulticomponentobjects fromdifferentviewpoints:Mentalrotationas normalization?JournalofExperimentalPsychology: Humanperceptionandperformance.2001,27:1090一ll15 5游旭群,杨治良.客体投影方式对空间问题解决和再认 的影响.心理,1998,30(1):27—34 6YonellnasAndrewP.ThenatureofRecollectionand Familiarity:AReviewof30YeaKsofResearch.Journalof MemoryandLanguage,2002,46:441—517 7BordinCG,ZimmerHD,MecklingerA.Featurebinding inperceptualprimingandinepisodicoKectrecognition: Evidencefromevent—relatedbrainpotentials.Cognitive BrainResearch,2005,24:556—567 8SnodgrassJG.VanderwartM.Astandardizedsetof260 pictures:Normsfornameagreement,imageagreement, familiarityandvisualcomplexity.JournalofExperimental Psychology:HumanLearning&Memory,1980,6:174— 215 9JolicoeurP,CorballisMC,LawsonR.Theinfluenceof perceivedrotarymotionontherecognitionofrotated objects.PsychonomicBulletinandReview,1998,5:140 — 146 10Biederman1.CooperEE.Sizeinvarianceinvisualobject priming.JournalofExperimentalPsychology:Human, PerceptionandPerformance,1992,18:121—133 11ZimmerHD.Sizeandorientationofobjectsinexplicitand implicitmemory:areversalofthedissociationbetween perceptualsimilarityandtypeoftest.Psychological Research,1995,57:260—273 12ZimmerHD,SteinerA,EckerUKH.How”implicit?? areimplicitcoloreffectsinmemory?Experimental Psychology,2002,49:120—131 13周仁来,佟长山等.内隐记忆和外显记忆之间的实验性 分离:刺激的不同呈现形式的作用.心理,1998,30 (2):161—165 14JacobyLL,YoneiinasAP.Therelationbetween RememberingandKnowingasbasesforrecognition:effects ofsizecongruency.Journalofmemoryandlanguage, 1995,34:622—643. 15SrinivasK.VerfaellieM.Orientationeffectsinamnesics? recognitionmemory:Familiaritybasedaccesstoobject attributes.JournalofMemoryandLanguage,2000,43: 274—290 16NobuyukiSuzuki,NobuhiroHashimoto,Yoshiki Kashimori,MeiHongZheng,TakeshiKambara.Aneural modelofpredictiverecognitioninformpathwayofvisual cortex.BioSystems,2004,76:33—42 TheMemoryEffectofPictureRotation QianGuoying, („EastChinaNormalUniversity,Shanghai,200062) YouXuqun2 (ShaanxiNormalUniversity,Xi?an.710062) AbstractPerceptualimplicitmemory,recognition,recollectionandfamiliaritywereinvestigatedunderdifferentconditionsofrotationwiththestimulus ofpietures.Theresultsshowedthat:(1)perceptualimplicitmemory,recognition,recollectionandfamiliaritydidn?tvarywithdifferentrotated picturestotally.(2)Thehitratesofrecognitionbetween0degreeand180degreeweresignificant,whichweremainlycausedbyfalsememory associatedwithfalsebindinginperceptualinformation. Keywords:perceptualimplicitmemory,recognition,recollection,familiarity,remember/know