认知心理学第八章上 知识的建构和表征

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节点代表各个概念连线代表联想概念连线代表联想人脑中存储的陈述性知识是一个庞大的命人脑中存储的陈述性知识是一个庞大的命题树网络题树网络命题树结构优点之一是既可以用来表征命题树结构优点之一是既可以用来表征语义知识也可以用来表征情景知识并语义知识也可以用来表征情景知识并且还能够将两者结合起来进行表征且还能够将两者结合起来进行表征之二可以合一个命题嵌进到另一个命题之二可以合一个命题嵌进到另一个命题之中然后把几个命题有机地结合在一起之中然后把几个命题有机地结合在一起构成一个更为复杂的命题网络来表征更复构成一个更为复杂的命题网络来表征更复杂的知识杂的知识19321932年巴特来特首先提出用以说明存储年巴特来特首先提出用以说明存储在人的记忆系统中的有组织的知识在人的记忆系统中的有组织的知识图式人脑中有组织的知识结构它涉及图式人脑中有组织的知识结构它涉及人对某一范畴的事物的典型特征及关系的人对某一范畴的事物的典型特征及关系的抽象是一种包含了客观环境和事件的一抽象是一种包含了客观环境和事件的一般信息的知识结构般信息的知识结构图式中既有概念或命题网络结构也包含图式中既有概念或命题网络结构也包含着客观事物的表象
结果表明:第一,无论是特征句还是范畴句, 结果表明:第一,无论是特征句还是范畴句,0 级句子判 断需时最少, 级句子需时最多。 断需时最少,2 级句子需时最多。这种结果称为范畴大小 效应,即当谓语的范畴变大,判断句子所需的时间也多。 效应,即当谓语的范畴变大,判断句子所需的时间也多。 第二,各个水平的特征句的反应时均多于相应的范畴句。 第二,各个水平的特征句的反应时均多于相应的范畴句。 说明在同一水平上,特征是附随概念而贮存的, 说明在同一水平上,特征是附随概念而贮存的,搜索一个 特征比搜索相应的概念需要额外的时间。 特征比搜索相应的概念需要额外的时间。
(一)、心理词典 )、心理词典
又称为内部词汇 人能够辨识与读出语音、文字和极其大量的词汇, 人能够辨识与读出语音、文字和极其大量的词汇,说明 在人脑中确实拥有一部“心理的词典” 在人脑中确实拥有一部“心理的词典”(mental lexicon) lexicon)或“内部的词典”(internal lexicon) 内部的词典” lexicon) 在人脑的心理字典里,字或词汇是怎样排列的? 在人脑的心理字典里,字或词汇是怎样排列的?可能是 按照事物的类别或由联想后的连结来排列与检索 词汇触接或词汇通达( access): ):外在事物的 词汇触接或词汇通达(lexical access):外在事物的 刺激信息如何进入心理词典的过程。或者简单地说, 刺激信息如何进入心理词典的过程。或者简单地说,心 理词典所使用的方法 词汇通达的途径有两个,一是直接词汇通达(direct 词汇通达的途径有两个,一是直接词汇通达( lexical access),即外在某些字或词汇符号,无须经 access),即外在某些字或词汇符号, ),即外在某些字或词汇符号 过任何媒介, 过任何媒介,直接触及到心理词典中该字或词汇而产生 词义信息, 词义信息,它是一条从字形到词义的直接通路
二是间接词汇通达(indirect lexical access), access), 二是间接词汇通达( 即字或词汇符号必须转换为语音信息, 即字或词汇符号必须转换为语音信息,然后借助 于语音信息, 于语音信息,才能通达到心理词典中该字或词汇 的语义信息,它在词形到词义之间存在着语音的 的语义信息, 媒介作用, 媒介作用,这种语音信息的转换是词义产生的必 要过程, 要过程,而且具有一定的强制性 后者主要在拼音文字系统里存在。 后者主要在拼音文字系统里存在。并且只有当语 音转换成为自动化的情况下, 音转换成为自动化的情况下,才能够实现进行直 接词汇通达 汉语系统兼备了表征语言的形、 汉语系统兼备了表征语言的形、音、义三者的重 要特征, 要特征,所以汉字无论是直接还是间接词汇通达 都要好于拼音文字系统
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0级 1级 2级 特征句 范畴句
存在的问题
第一,层次语义网络模型涉及的概念之间联系的 第一, 种类太少。 种类太少。其实概念之间除了具有垂直的上下层 级关系外,还有许多横向联系, 级关系外,还有许多横向联系,其数量远大于层 级关系 第二, 第二,层次语义网络模型对概念的特征或属性进 行分级存储,这节约了存储认知空间, 行分级存储,这节约了存储认知空间,但同时却 增加了检索与提取信息的时间。 增加了检索与提取信息的时间。对人来说更为重 要的是提取正确信息的速度 第三,层次网络模型难以解释熟悉效应、 第三,层次网络模型难以解释熟悉效应、典型性 效应、 效应、否定性效应
结果表明,被试对“bread-butter”这一词汇串的 结果表明,被试对“bread-butter”这一词汇串的 反应要比“nurse-butter”这一词汇串的反应快 这一词汇串的反应快。 反应要比“nurse-butter”这一词汇串的反应快。 这是由于前者有着紧密的语义联系 研究发现, 研究发现,启动效应能够较长时间地引起对刺激 信息新的表征,但这种新表征是循序渐进的, 信息新的表征,但这种新表征是循序渐进的,而 不是一次性尝试就形成 PET研究发现 PET研究发现,大脑右后部新皮层区负责词汇通 研究发现, 达的启动效应, 达的启动效应,它很大程度上依赖于所呈现刺激 信息项目的特征 交叉感觉通道的启动效应、交叉字词的启动效应、 交叉感觉通道的启动效应、交叉字词的启动效应、 听觉的启动效应等可能依赖于大脑皮层的其他区 域
二、知识建构过程
人类知识的建构是刺激信息在人脑中的存储与组织 的过程 知识在人脑中的存储形式和呈现方式, 知识在人脑中的存储形式和呈现方式,称为知识的 心理表征 同一事物,其心理表征不同, 同一事物,其心理表征不同,对它的加工处理也就 会不同 对刺激信息的编码、存储和组织, 对刺激信息的编码、存储和组织,有形象性的表征 和抽象性的表征,前者称为表象表征, 和抽象性的表征,前者称为表象表征,后者称为抽 象性表征或命题表征 人类知识的建构包括词汇的(lexical) 人类知识的建构包括词汇的(lexical)和概念的 conceptual)两个部分, (conceptual)两个部分,两者之间紧密联系
第二节 知识的表征 一、知识表征的涵义
知识表征包括概念、命题、脚本、图式、 知识表征包括概念、命题、脚本、图式、 表象、 表象、产生式规则等 人脑中的知识表征是以符号表征的。 人脑中的知识表征是以符号表征的。人脑 用符号代码来存储外界环境中各种各样的 刺激和事件信息 知识表征存于人的整个心理表征系统之中。 知识表征存于人的整个心理表征系统之中。 除知识表征外, 除知识表征外,还有对事物具体特征的表 对物体相对空间位置的表征, 征,对物体相对空间位置的表征,但符号 表征是最重要的
第二节 知识的表征 一、知识表征的涵义
知识表征: 知识表征:知识在人脑中的存储和组织形式或知识在人 脑中的呈现方式 联结取向的观点认为, 联结取向的观点认为,人脑中知识的存储与组织形式直 接来自于大脑以某种神经活动方式的计算结果。 接来自于大脑以某种神经活动方式的计算结果。人类复 杂的知识系统, 杂的知识系统,是以大脑中有组织的类似神经元的实体 的联结方式予以存储、 的联结方式予以存储、组织和呈现 信息加工观点,即符号取向的观点认为, 信息加工观点,即符号取向的观点认为,知识是人脑对 具有符号性质的信息进行加工处理的结果并以某种抽象、 具有符号性质的信息进行加工处理的结果并以某种抽象、 概括的形式存储在人脑中。 概括的形式存储在人脑中。人的认知系统是通过检索人 脑中已经组织好的类似于百科全书的知识体系, 脑中已经组织好的类似于百科全书的知识体系,来查阅 和提取自己所需要的相关信息项目
层次网络模型片断
有皮肤 能活动 会吃 会呼吸
水平1 水平 动物
水平2 水平

有翅膀 能飞 有羽毛
有鳍qi 有鳍 会游泳 有 色
水平3 水平 金丝雀
会唱 黄颜色
驼 鸟 会飞
会 鲨 鱼 鲑 鱼 游
模型的验证: 模型的验证:范畴大小效应
柯林斯和奎利恩( 柯林斯和奎利恩(Collins & Quillian)进行了一系列 ) 研究。 研究。 实验材料:一些简单的陈述句, 金丝雀会唱” 实验材料:一些简单的陈述句,如“金丝雀会唱”、 金丝雀是鸟” 金丝雀是动物” “金丝雀是鸟”、“金丝雀是动物”等。 有什么特点? 有什么特点?每个句子的主语都是层次网络中最低水平 的一个具体名词,而谓语则取自不同的水平。 的一个具体名词,而谓语则取自不同的水平。每个句子 金丝雀是动物” 据此分成 0、1、2 级三个水平,如“金丝雀是动物” 、 、 级三个水平, 级水平的句子。 是 2 级水平的句子。 句子又可分为两种性质,一种为特征句, 句子又可分为两种性质,一种为特征句,如“金丝雀 会唱” 另一种为范畴句, 金丝雀是鸟” 会唱”,另一种为范畴句,如“金丝雀是鸟”。 实验程序:每次呈现一个句子,要求被试判断句子的真 实验程序:每次呈现一个句子, 记录反应时。 伪,记录反应时。
二、知识表征的符号—网络模型 知识表征的符号— 符号--网络模型假设 (一)符号--网络模型假设
基于数学和计算机程序的方式, 基于数学和计算机程序的方式,来模拟和探讨人 类知识的组织方式或人类知识的呈现方式 该模型可以比较明确地显示出,个体头脑内部知 该模型可以比较明确地显示出, 识的每一个成分是怎样以某种联系方式排列与相 互作用 概念通常用“节点”来表示, 概念通常用“节点”来表示,两个节点之间通过 一条带有箭头的连线联结起来, 一条带有箭头的连线联结起来,节点和连线表明 概念之间的可能联系脏乱它们之间联系的紧密程 度
第八章 知识的建构和表征
第一节 第二节 第三节 第四节 知识的建构 知识的表征 陈述性知识的表征 程序性知识的表征
第一节 知识的建构 一、知识的获得
人类知识的获得具有四个特点: 人类知识的获得具有四个特点: 第一,人类的知识是通过建构获得的; 第一,人类的知识是通过建构获得的; 第二,人类知识的获得包含着重构过程; 第二,人类知识的获得包含着重构过程; 第三,人类知识获得过程的制约性; 第三,人类知识获得过程的制约性; 第四, 第四,人类大多数知识是一个领域一个领 域逐个获得的。 域逐个获得的。
二、层次语义网络模型
属符号—网络模型的特例之一, 属符号—网络模型的特例之一,科林斯 collins)和奎连(quillian) (collins)和奎连(quillian)提出 他们发现,人脑中的概念是相互联系的, 他们发现,人脑中的概念是相互联系的, 每个概念都具有两种关系, 每个概念都具有两种关系,一是每个概念 都具有从属其上级概念的特征, 都具有从属其上级概念的特征,这决定了 知识表征的层次性; 知识表征的层次性;二是每个概念都具有 一个或多个特征
模型的结构 它源于计算机程序记忆组织 的一个早期概念,在该模型中, 的一个早期概念,在该模型中,语义记忆 的基本单元是概念, 的基本单元是概念,每个概念具有一定的 特征。 特征。有关概念按逻辑的上下级级关系组 织起来,构成一个有层次的网络系统。 织起来,构成一个有层次的网络系统。 如图所示,圆点为结点,代表一个概念; 如图所示,圆点为结点,代表一个概念; 带箭头的连线表示概念之间的从属关系。 带箭头的连线表示概念之间的从属关系。 连线还表示概念与特征的关系,指明各级 连线还表示概念与特征的关系, 概念分别具有的特征。 概念分别具有的特征。
其基本假设是,人脑中知识的存储、组织、 其基本假设是,人脑中知识的存储、组织、或呈 都是在符号网络节点之间进行检索的。 现,都是在符号网络节点之间进行检索的。 检索是指知识在符号—网络模型的节点间 网络模型的节点间, 检索是指知识在符号 网络模型的节点间,以连 线箭头所指方向进行的隐喻运动, 线箭头所指方向进行的隐喻运动,这种运动是一 个节点一个节点进行的, 个节点一个节点进行的,即是一种以系列的认知 加工方式进行的, 加工方式进行的,一直到最近的节点那里才提取 知识。 知识。 只要在最近的节点那里提取出的知识能够回答或 解决某个特定问题,那么检索就会停止, 解决某个特定问题,那么检索就会停止,否则检 索就会继续进行下去, 索就会继续进行下去,直到发现答案并解决问题 或者就此放弃 节点表征的是概念而不是词
二、语义启动
语义启动现象: 语义启动现象:先进入的字或词汇会促进与其有关联的 字与词汇的联系, 字与词汇的联系,这种唤起并促进随后与其具有语义联 系的字与词汇的通达过程。 系的字与词汇的通达过程。 语义启动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应,由于一个刺激信息(字或词汇) 语义启动效应,由于一个刺激信息(字或词汇)刚被呈 现过, 现过,从而导致个体对这个刺激信息的识别或觉察能力 的提高 研究表明, 研究表明,启动效应不是简单地通过激活存储的记忆表 征而产生,而是以刺激信息呈现所引起的感觉— 征而产生,而是以刺激信息呈现所引起的感觉—知觉痕 迹为基础 梅耶(Meyer)等关于词汇判断与确定的语义启动实验: 梅耶(Meyer)等关于词汇判断与确定的语义启动实验: 成对呈现字母串,被试尽可能快地判断是否是英语单词。 成对呈现字母串,被试尽可能快地判断是否是英语单词。 呈现的字母串中有英语单词, 呈现的字母串中有英语单词,也有无意义的英文字母串 组合; 组合;另外成对呈现的两个英语单词之间的意义联系也 有所不同(高联想度与不具有任何相关联想) 有所不同(高联想度与不具有任何相关联想)
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