基于熟悉性的项目间语义关系识别_语义分析论文

基于熟悉性的项目间语义关系再认,本文主要内容关键词为:再认论文,语义论文,熟悉论文,关系论文,项目论文,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。

       分类号:B844 DOI:10.16187/j.cnki.issn1001~4918.2015.04.01

       1 前言

       有时,人们感到某一情境很熟悉,却无法回忆具体内容,如曾在何时何地见过或者过去经历的哪个情景与眼前情景相类似等(Day & Goldstone,2009),这是一种无线索回忆的再认现象(the recognition without cued recall phenomenon,简称RWCR;Cleary,2004)。在实验室,RWCR的研究主要是让被试学习一些材料,再根据类似的测验线索对学过的材料进行回忆和再认。以此检验当被试无法回忆学过的具体内容时,能否依据笼统的熟悉感,有效地区分学过与未学过的项目,即发生RWCR效应(Cleary,2004;Cleary,2008;Ryals & Cleary,2012)。

       目前,大多理论都主张RWCR是一种基于熟悉性的再认。但在熟悉性的加工深度问题上,却存在两种观点:一是再认记忆的单加工模型(single-process models,简称SPM;Diana,Reder,Arndt,&Park,2006)和双加工理论(dual-process theories,简称DPT;Yonelinas,2002)的早期观点(如Atkinson模型和Mandler模型),认为熟悉性是回忆的较弱形式,仅仅涉及浅层次的感知觉加工,而不敏感于或不涉及深层次语义加工;二是DPT的近期观点(如Jacoby模型、Tulving模型和Yonelinas模型),主张熟悉性和回想是两种彼此独立的平行加工,认为熟悉性能独立地反映浅层次知觉加工和深层次语义加工(Brown & Aggleton,2001;Yonelinas,2002;Cleary & Specker,2007;Aly,Ranganath,& Yonelinas,2013)。可见,在熟悉性能否反映深层次语义加工问题上,以上两种观点存在着根本的分歧。

       针对以上分歧,再认记忆领域的研究者展开了大量研究。结果发现,熟悉性能够反映单个项目的概念加工(Yonelinas,2002;Cleary,2004;Cleary & Reyes,2009);而且在某种特殊的编码条件下,熟悉性也能够反映项目间的语义关系信息的加工(Yonelinas,Aly,Wang,& Koen,2010)。进一步的研究还发现,熟悉性过程主要表现为整体匹配的特点,可以反映单个项目的范畴信息、项目间的空间结构或语义关系等深层信息的加工(Cleary & Greene,2000;Cleary,Ryals,& Nomi,2009;Kostic,Cleary,Severin,& Miller,2010;Ryals et al.,2012)。从上可知,语义关系信息有可能引发熟悉性效应。那么,其熟悉性过程具体涉及哪些信息的加工呢?这是本文关心的问题。

       就成对项目而言,其项目间关系的熟悉性效应首先与学习阶段的编码加工有关(Yonelinas,2002)。当被试把两个项目编码为完全分离的概念时,如将“山羊-时钟”编码成“山羊在左边,时钟在右边”时,并不能引发熟悉性效应。但是,如果被试将两个项目编码为单一整体概念时,如“山羊踢时钟”,就能引发熟悉性效应。在这种情况下,哪些信息的加工引发了熟悉性效应呢?有研究发现,当两个项目能够通过语义进行整合时,其熟悉性过程与项目间的关系概念和结构信息有关(Ryals et al.,2012;Kostic et al.,2010)。但是,目前还没有研究对关系概念和结构信息的熟悉性效应进行分离与检验。

       在研究方法上,以往研究大多采用记得/知道范式(remember-know;Tulving,1985)。该范式首先让被试学习成对项目,重点记忆项目间的时间、位置或语义关系等,再要求被试做出“记得”或“知道”反应,以此评估被试的回想或熟悉性效应(Blumenfeld,Parks,Yonelinas,& Ranganath,2011;梁九清,郭春彦,2012)。但是,该范式在实验中可能存在某些问题:首先是熟悉性效应的评估偏差。因为被试有时虽然做出“记得”反应,却根本报告不出任何有关信息(Yonelinas,2002)。而RWCR范式则采用回忆成绩,来评估回想效应,对熟悉性效应的评估更加精准。其次,在RWCR范式中,被试对“是否学过”的判别采用了0~10连续评定,摒弃了以往范式的0/1两点评定法,这更符合熟悉性的连续分布假设(Cleary et al.,2007)。另外,在以往研究中,学习和测验的项目往往是完全一样的,被试的熟悉性判断可能受到项目的知觉和语义两种特征的影响。如果采用知觉特征不同而语义类比的项目对作为实验材料,则可以对不同特征引发的实验效应进行分离。

       据此,本研究尝试采用RWCR范式和四词类比材料,通过两个实验,对关系概念和结构信息的熟悉性效应进行直接地分离和比较,以期阐明项目间语义关系的熟悉性加工机制,并为熟悉性的深层加工问题提供中文语境下的实验证据。

       2 实验1:不同测验线索的RWCR效应

       就类比词对材料而言,由于学习材料与测验材料之间的表面知觉特征不同,而且项目间的类别范畴信息得到了控制,因此其RWCR效应与单个项目概念的关系不大,而主要与关系概念和类比结构有关。那么,当被试将“土蛇-老鼠”编码为“土蛇捕食老鼠”时,其类比词对“老虎-羚羊”引发的RWCR效应主要依赖于关系概念(如“捕食”)呢,还是依赖于一种与具体内容无关的类比结构,抑或两者都起作用呢?其中,类比结构可用命题形式表达为“Z(X,Y)”,意指X对Y实施了Z行为”(Gentner,1983;Green,Fugelsang,& Dunbar,2006;Gentner & Smith,2012)。

       有研究发现,在类比关系的再认中,关系概念线索起着至关重要的作用(Gick & Holyoak,1980;Spellman,Holyoak,& Morrison,2001)。但也有研究认为,即使没有明显的关系概念线索,人们也能回忆起一些表面不同而深层结构类似的信息(Blanchette & Dunbar,2000)。可见,在再认提取中,关系概念和类比结构的作用仍然无法确定。如果我们限定基于熟悉性的再认条件,那么这两种信息在其中的作用如何呢?

       实验1设置两种不同的测验线索条件,分离和比较关系概念和结构信息的RWCR效应(表1)。在两种条件下,都给被试学习词对材料,让其对词语概念、关系概念和结构信息等进行编码加工。而在测验阶段,关系线索组以关系概念为线索,该线索主要激活学习阶段编码的关系概念信息;而词对线索组则以词对为线索,该线索激活的信息包括单个项目的概念信息和类比结构信息。据此假设:如果结构信息在熟悉性加工中起主要作用,那么词对线索组的RWCR效应要显著高于关系线索组。

       2.1 方法

       2.1.1 被试

       随机抽取被试69名(男27名),年龄范围为18~20岁,未参加过类似实验。随机分配到实验组34名(男12名)和对照组35名(男15名),视力或矫正视力正常,实验后给予课程学分。

       2.1.2 设计

       采用2×2的混合设计(表1),被试内变量是测验线索表示的关系在学习阶段是否学过,包括学过和未学过两个水平;被试间变量是测验线索类型,包括关系线索和词对线索两种类型。因变量是被试在无回想情况下的熟悉性评分。

      

       2.1.3 材料

       参照Kostic等(2010)的英文词对材料,经过翻译和修订,构成了由480个高频双字词组成的240个词对,所有词对之间都具有约定俗成的语义关系,与“钟表-山羊”等人为匹配的词对相比,前者控制了被试主观整合词对时的无关干扰。词对与词对之间两两匹配,形成一对类比词对,如“老虎-羚羊”与“土蛇-田鼠”相匹配等。另外,实验控制了以下材料变量:(1)确保词对关系的突出性。如“土蛇”与“老鼠”之间的关系很多,但“捕食”关系最突出。(2)确保类比词对间具有唯一对应关系。如“土蛇-田鼠”只与“老虎-羚羊”有类比关系,而与其他词对无类比关系。(3)尽可能区分同组词对关系,确保所有学习词对之间不存在类比关系。如“土蛇-田鼠”与“鲤鱼-池塘”之间不存在类比关系。(4)避免字词重叠和同类别范畴性(category comembership;Gentner,Ratterman,& Forbus,1993),防止被试利用叠字或范畴重叠等无关线索进行熟悉性判断。如“篮球”与“篮筐”共用叠字;而“老虎-羚羊”与“狮子-斑马”进行类比时,因老虎与狮子同属哺乳类动物,而产生范畴重叠。(5)运用抵消平衡设计,确保每个词对在学习和测验阶段出现的频率相等。

       2.1.4 程序

       采用RWCR范式,包括学习阶段和测验阶段。在学习阶段,给被试系列地呈现学习词对,如“土蛇-田鼠”等,要求被试注意项目间的语义关系。在测验阶段,给被试呈现一些新词对或关系概念作为线索。其中一半与学习阶段的词对关系类似,如“老虎-羚羊”,而另一半则不相似,如“鲤鱼-池塘”。实验任务要求被试根据测试词对或关系概念,回忆学过的类比词对,并通过键盘输出。无论能否回忆,都进行0~10级的熟悉性评分。

       在实验室电脑上,被试完成4个组块的学习和测验,所有材料都呈现在屏幕的左上角,以避免与屏幕中央的任务对话框重叠。(1)学习阶段:采用12号微软雅黑字体,系列呈现15个词对(从30个备选词对中完全随机抽取)。每个词对呈现3秒,刺激间隔(ISI)为1秒。指导语:“请注意屏幕上的词对关系,下个阶段要求根据另一些词对回忆这些词对或词对关系”。(2)测验阶段:紧随学习阶段之后,从60个备选词对中完全随机地抽取30个词对作为线索,一半与学习词对的关系类似,另一半不类似。要求被试根据每个词对线索,努力地回忆学过的类比词对,并把回忆内容输入对话框。无论能否回忆,都要求按回车键进入下一个界面,在0(肯定没学过)~10(肯定学过)的量尺上,对是否学过类似关系进行熟悉性评分。全部任务完成后进入下一项目的测试。

       2.2 结果

       剔除1名(女)违规操作的被试,有效数据为实验组33名,对照组35名,有效数据率99%。

       2.2.1 被试的回忆情况

       表2呈现了被试对学过和未学过项目的回忆情况,共分为两种:一种是无回想,指被试没有回忆起任何信息;另一种是有回想,指被试回忆起全部、部分和错误内容的情况。根据信号检测理论可知,由于信噪混淆或全距限制等问题,回忆率过高过低都不利于最终数据分析。

      

       表2显示,所有被试对学过的项目都有适当的回忆和遗忘,而对未学过的项目都有适当的拒斥和虚报,因此回忆比率较符合要求。这表明,被试的信号检测反应在合理范围,保证了无回想数据(即漏报和正确拒斥)分析的有效性。对被试回忆比率的2(有学过、未学过)×2(有回想、无回想)

独立性检验发现,是否学过对有无回想有显著影响,

=146.03,df=1,p<0.001。这表明,被试的学习过程显著影响了被试的回忆情况,学习阶段的操作有一定效果。

       2.2.2 RWCR效应

       实验后的访谈资料和数据预处理结果表明,只要被试回忆起任何信息,无论多少与对错,在随后的熟悉性判断中都倾向给予高分数。所以,本实验的最终数据分析把“有回想”的情况都排除在外,只关注“无回想”的情况,检验被试能否通过熟悉性评分,有效地区分学过与未学过的项目,即是否发生RWCR效应。

       图1显示了无回想情况下被试对学过和未学过词对的平均熟悉性评分。结果发现,关系线索组和词对线索组的RWCR效应都显著,t(32)=3.70,SE=0.10,p<0.001,Cohen’s d=0.64;t(34)=9.42,SE=0.10,p<0.001,Cohen’s d=1.59。这表明,作为线索,关系概念和词对两种线索提供的信息都能激活学过的相关信息,从而引发显著熟悉性效应。

      

       图1 无回想情况下的平均熟悉性评分

       注:“**”表示p<0.01,“*”表示p<0.05(下同)。

       2.2.3 RWCR效应的比较

       对无回想情况下的熟悉性评分进行2(是/否学过)×2(关系线索/词对线索)的混合效应检验。结果显示,是/否学过的主效应显著,F(1,66)=83.36,Mse=14.24,p<0.001,

=0.56。这表明,即使无法回忆任何信息,两组被试对学过的项目都给予了更高的熟悉性评分,学习效果显著;组别主效应显著,F(1,66)=7.09,Mse=48.98,p<0.001,

=0.10,词对线索组的平均熟悉性评分显著高于关系线索组。这表明,词对比关系概念线索包含更多有用信息,从而增强熟悉性判断的信心。另外,交互效应显著,F(1,66)=13.62,Mse=1.94,p<0.001,

=0.17,词对线索组的RWCR效应(学过与未学过项目的熟悉性评分之差)显著高于关系线索组。由于实验材料控制了词对之间的单个语词信息,因而该结果表明,结构信息很可能是引发RWCR效应的关键。

       另外,对熟悉性评分进行4(block1~4)×2(是/否学习)的跨组块重复测量方差,结果显示,组块主效应不显著。这表明,期望效应、练习效应和疲劳效应不大。

       2.3 讨论

       实验1结果发现,就测验阶段提供的线索而言,关系概念线索和词对线索提供的信息都能激活学过的有用信息,引发显著的RWCR效应。重要的是,与关系概念线索相比,词对线索引发的对学过的类比结构信息的激活更加直接。这表明,与关系概念相比,类比结构信息很可能在熟悉性过程中起着更大作用。

       但是,在当前实验中,是否关系概念线索仅仅激活了学习过的关系概念信息、而词对线索仅仅激活了类比结构信息呢?尚不能完全确认。首先,因为关系概念线索除了直接激活学习过的关系概念信息之外,也可能间接激活学习过的词语概念信息和结构信息。由于测验阶段并未限制被试的任务反应时间,因此被试有可能根据关系概念线索回忆起自己熟知的其他词对,并利用这些词对与学过的词对进行类比结构信息的映射,从而引发实验效应。其次,词对线索有可能直接激活学过的类比结构信息,也可能间接激活学过的词语范畴概念和关系概念信息。因为虽然实验控制了单个词语的知觉加工和概念加工,但在学习词对和线索词对之间,仍然可能存在范畴重叠信息。比如学习词对是“老虎-羚羊”,而测试词对是“土蛇-田鼠”时,虽然“老虎”和“土蛇”并不属于“哺乳动物”,但都同属“动物”类别。被试可能根据这一范畴信息的对应性,做出熟悉性判断。因而,实验1并不能完全确定哪些信息的加工影响熟悉性过程。所以,有必要进一步控制单个词语范畴信息的加工,更直接地分离与比较关系概念和结构信息对RWCR效应的影响。

       3 实验2:不同学习材料的RWCR效应

       实验2对学习阶段进行控制,直接分离与比较关系概念和结构信息的RWCR效应。在学习阶段,关系学习组仅仅呈现关系概念,要求被试以关系概念的加工为主;结构学习组则呈现结构材料,要求被试以关系概念及结构信息的加工为主。两组都以词对作为测验线索。RWCR的整体匹配理论认为,被试的熟悉性判断更多依靠一种整体特征匹配的过程(Ryals et al.,2012),而与关系概念材料相比,结构材料与词对线索之间具有更强的整体匹配特点。结合实验1结果和RWCR的整体匹配理论,实验2假设:就学习阶段而言,较之单纯学习关系概念信息,结构材料信息的学习能够引发更大的RWCR效应。

       3.1 方法

       3.1.1 被试

       随机抽取被试50名(男17名),年龄范围为18~20岁,未参加过类似实验。随机分配到实验组25名(男10名)和对照组25名(男7名),视力或矫正视力正常,实验后给予课程学分。

       3.1.2 设计

       采用2×2的混合设计(表3),被试内变量是线索词对的关系在学习阶段是否学过,包括学过和未学过两个水平;被试间变量是学习材料的类型,包括关系概念学习和结构学习两种类型。因变量为被试在无回忆情况下的熟悉性评分。

      

       3.1.3 材料

       结构材料是在关系概念基础上增加两个无实际意义的字母,比如将“捕食”表述为“A捕食B”。其他材料与实验1相同。

       3.1.4 程序

       核心程序与实验1相同。其中,在测验阶段,结构学习组的被试只需要回忆学过的关系概念,而不需要回忆字母符号。

       3.2 结果

       剔除误解指导语的被试2名(女),有效数据为实验组25名;对照组23名,有效率98%。

      

       表4显示,被试的回忆比率符合要求,即信号检测反应有较合理的分布。对被试的回忆比率进行2(有学过、未学过)×2(有回想、无回想)的

独立性检验。结果发现,是否学过对有无回想有显著影响,

=496.97,df=1,p<.001。表明被试的学习过程显著影响了其回忆情况,学习阶段的操作有一定效果。

       实验2的结果显示(图2),关系学习组的RWCR效应未达到统计上的显著性,t(24)=0.98,SE=0.10,p>0.05,Cohen’s d=0.20;而结构学习组的效应显著,t(22)=3.71,SE=0.11,p<0.001,Cohen’s d=0.77。表明在学习编码阶段,结构材料的学习能引发显著RWCR效应,而关系概念材料的学习则不能。

       对无回想情况下的熟悉性评分进行2(是/否学过)×2(关系学习/结构学习)的混合效应检验。结果显示,是/否学过的主效应显著,F(1,46)=11.34,Mse=1.46,p<0.001,

=0.20,表明有一定的学习效应;学习材料的主效应不显著,F(1,46)=0.53,Mse=1.68,p>0.05,

=0.011,表明被试的熟悉性判断信心并没有受到两组不同学习材料的影响。毕竟,从表面上看,两组被试学习的有意义材料都是相同的。最重要的是,交互作用显著,F(1,46)=4.27,Mse=0.56,p<0.05,

=0.08,结构学习组的RWCR效应显著高于关系学习组。这表明,结构信息的加工在RWCR过程中起关键作用。

      

       图2 无回想情况下的平均熟悉性评分

       3.3 讨论

       实验2表明,结构学习材料比关系概念学习材料包含更多结构信息,可引发RWCR效应。从表面知觉特征看,两种学习材料的最大区别只是一些无意义的字母,而且这种差别并没有影响被试的熟悉性评分。但从被试的学习编码过程看,与关系概念材料的加工相比,被试对结构材料的加工具有更强的结构化编码特点。因而,结构学习组的RWCR效应很可能与结构化加工有关。

       4 总讨论

       4.1 项目间语义关系的RWCR效应与结构信息

       实验1和实验2采用RWCR范式,直接分离和比较了项目间的关系概念与结构信息在RWCR效应中的作用。结果发现,具有结构化加工特点的材料比单纯的关系概念材料,能够引发更大的RWCR效应。那么,这两类材料的本质差别是什么呢?从学习编码过程看,被试对结构材料的学习涉及结构信息的加工。比如,被试可以将词对“老虎-羚羊”编码为“老虎捕食羚羊”或“A捕食B”等;从熟悉性再认的信息匹配过程来看,被试学习的结构材料与测验线索材料之间具有整体匹配的特点。比如,与“捕食”相比,“土蛇-老鼠”或“A捕食B”与“老虎-羚羊”具有更大的整体匹配特点。根据以往研究,RWCR主要表现为整体特征匹配的特点,孤立的局部概念并不支持项目间关系的熟悉性过程。由此可知,词对间语义关系的RWCR效应涉及某种结构化信息的编码和匹配,这与先前研究结果一致(Yonelinas et al.,2010;Cleary et al.,2012;Ryalset al.,2012;Cleary & Specker,2007)。

       以上判断可以合理地解释以下实验结果:(1)关系概念作为线索,能够引发RWCR效应,但作为学习材料却不能引发实验效应。首先,在关系线索组中,被试有足够地时间根据关系概念线索,回忆起自己熟识的其他结构化信息,如根据“捕食”想起“老虎捕食羚羊”或“A捕食B”等信息,与学过的结构化信息形成整体匹配,从而引发RWCR效应。其次,在关系学习组,由于学习时间的限制,被试的编码加工主要限于关系概念信息本身。当被试根据词对线索对学过的关系概念进行再认时,两者难以形成整体匹配,从而无法引发显著的RWCR效应。(2)“词对-词对”条件的RWCR效应显著高于“结构-词对”条件。这可能与词对材料包含更多的语词概念信息有关,因为当词对“土蛇-老鼠”与词对“老虎-羚羊”进行再认匹配时,在对应概念“土蛇与老虎”、“老鼠与羚羊”之间,可能形成范畴概念的整体匹配,这同样涉及结构化信息的加工。

       综上所述,当被试将成对的项目编码为某一整体概念时,被试能依据知觉特征不同而语义关系类似的信息,对学过的关系信息进行有效地熟悉性再认。这说明在语义整合的编码条件下,熟悉性可以反映深层次语义加工,这支持了DPT的近期研究观点。而且,语义关系的熟悉性过程主要依赖于某种结构化信息的加工,并不依赖于关系概念的孤立加工。这表明,熟悉性加工所涉及的结构信息具有一定的特殊性。它不是包含具体内容的某一具体概念,而可能与概念间的抽象结构或概念范畴信息有关。

       4.2 结构信息的记忆基础

       首先,RWCR中涉及的结构信息,其长时记忆基础如何呢?据以往研究,该类结构信息可能与记忆中储存的抽象语义关系、类比结构或范畴概念的对应映射结构等信息有关(Kostic et al.,2010;Green et al.,2006)。在实验1和实验2中,为了保证测验的效果,被试在学习阶段,必须把记忆重点放在项目间的语义关系方面(Spellman et al.,2001)。但是,RWCR效应却没有发生在专门学习关系概念的条件下,而发生在关系概念未外显呈现的条件下。由此推断,RWCR中的结构信息并不涉及可表述的关系概念,而可能是一种抽象的表征形式,比如内隐性的潜在知识或类比结构等(Gentner et al.,2012;Gentner,1983)。

       其次,该类抽象表征信息的再认提取特点如何呢?以往研究表明,抽象知识的再认提取主要依赖于熟悉感、直觉或猜测等过程,而有意识知识的再认主要依靠回想检索(Mealor & Dienes,2013)。也有研究发现,RWCR效应主要与记得/知道范式中的“知道”反应一致,更多地反映熟悉感(Ryals et al.,2011)。因此,在RWCR效应中,抽象结构信息的提取主要与熟悉感有关。

       最后,以上推断可以通过DPT的近期模型进行说明。结构信息可能与Tulving模型提出的语义记忆系统有关,该系统主要存储一些抽象知识,该类知识的无意识激活有可能引发熟悉性效应。另外,结构信息也可能与Jacoby模型提出的加工流畅性有关。因为被试再次加工类似信息时,加工流畅性可能促进熟悉性判断(Yonelinas,2002)。由于类比项目对的RWCR判断,并不涉及知觉信息(知觉流畅性),也不必然涉及单个项目概念(概念流畅性),主要涉及结构信息(结构流畅性)。由上可知,项目间语义关系的熟悉性加工与结构驱动有关,该结果支持Yonelinas模型的整合假设及RWCR的特征匹配理论(Ryals et al.,2012)。

       综上所述,在无线索回忆的情况下,被试能够通过熟悉感,有效地再认学过的类比关系。而且,被试的熟悉感主要是由抽象结构信息引发,其记忆基础可通过DPT近期模型得到解释。这表明,熟悉性过程涉及语义关系的加工。该结论支持熟悉性可以反映深层次加工的论断,支持DPT的近期研究观点。

       5 结论

       实验运用熟悉性研究的RWCR范式,通过控制测验阶段和学习阶段的材料类型,分离和比较项目间的关系概念和结构信息引发的RWCR效应。结果发现:

       (1)熟悉性能够反映深层次的语义加工,质疑熟悉性的浅层次知觉加工观点,为DPT的近期研究观点提供了支持证据;

       (2)抽象结构信息是引发RWCR效应的关键因素,其熟悉性机制可能与类比结构映射等过程有关,支持RWCR的整体特征匹配假设;

       (3)孤立地学习关系概念,不能引发RWCR效应,支持Yonelinas的整合假设。

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