心理科学进展探讨

语义启动模型以及启动范围

王青杨玉芳

中国科学院心理研究所（北京 100101）

摘要启动效应一般分为两种——知觉启动和语义启动（概念启动）。语义启动的范式逐渐成为研究语义知识在大脑中是如何存储的主要研究手段。该文针对语义启动发生的3种机制：激活扩散模型，复合线索模型和分布式记忆模型进行了简要的评述，并且重点介绍了分布式记忆模型。同时对启动效应可以激活语义知识的范围作了一个简要的概括。

关键词启动效应，激活扩散，复合线索模型，分布记忆模型启动范围。

分类号 B842

1 前言

语义知识的组织作为记忆系统的一个重要方面，一直为心理学家所关注。自从Meyer 于1971年介绍概念启动（语义启动）的方法后，语义启动的范式为研究语义知识的组织提供了一个重要工具，它已经成为记忆和语言心理学研究中用的最广泛的一种方法。因为语义启动作为一种即时（on-line）的方法，它比那些延时（off-line）的方法，例如要求被试列出词汇语义特征或者判断词汇语义特征的重要性等方法,更能相对有效的测量出词汇通达后理解系统中的哪些信息可用。

2 理论概述

一个启动刺激词对随后出现的相关目标词在发音或词汇确认上的促进作用最初被描述为“联想的效应”或者“语义的效应”。对启动效应机制的探讨上，主要集中在3类模型上：2.1 激活扩散模型（Spreading Activation Model）

Collins和Loftus (1975)，Quillian（1967）提出了第一个关于语义启动的模型——激活扩散模型。在这个模型中，记忆是由许多相互联结的结点组成的网状结构。每一个结点代表一个概念，概念的所有特征都存储在与这个概念相对应的结点上，所以对概念的表征是一种局域性表征（local representation）。当启动刺激词出现时，与之相应的结点被激活，同时这种激活扩散到相邻的有关概念结点上。同一结点的激活可以累加。当与启动刺激有关的目标刺激出现时，由于目标词的结点已经得到了预激活，此结点的激活阈限下降，所以出现了启动效应。激活量是启动刺激和目标刺激之间联结关系数量和强度的函数。网状结构中相关结点的激活，随着时间和概念间距离的延长而有所延迟[1]。⋅

对于启动刺激和目标刺激之间有联想关系的启动效应，激活扩散模型给了很好的解释。但是对于启动效应和联想关系的强度之间的关系，存在着相互矛盾的结果。张卫等（1994）

收稿日期：2001-06-26

考察了不同联想等级语词的启动效应，结果发现不同联想等级的语词的启动效应确实有显著差异[2]。但是Balota 和 Lorch(1986)的实验中，并没有发现距离的效应。在实验中，词对分为两类。一类是和中间词汇相连，如沙滩－盒子（beach-box），或者直接相连，如沙子－盒子（sand-box）。按照激活扩散模型，应该出现中间效应。因为沙滩和沙子是高度联想的，沙子和盒子也是高度联想的，因此从沙滩到盒子之间的距离也是相对比较短的。但是实验结果没有得到相应的中间效应[3]。对这种现象激活扩散模型不能给出一个很好的解释。

激活扩散模型也不能很好的解释由于在启动刺激和目标刺激之间加入干扰刺激而出现的启动效应的衰减。按照激活扩散模型，当一个概念加工终止后，激活将继续扩散。当启动刺激和目标刺激之间出现干扰词时，干扰刺激替代了启动刺激，但是启动刺激的激活将继续扩散到与之相关的结点，不会受到干扰刺激的影响。因为激活量是时间和距离的函数，启动衰退不受短时记忆内容的影响，因此启动不会受到影响。Ratcliff和Mckoon（1988）的实验中，启动刺激和目标刺激之间的时间是固定的，变量是他们之间是否会出现一个不相关的干扰项目，最后考察是否会发生启动的衰减。实验结果证明，当中间有干扰项目时，启动刺激对目标刺激的启动量减少，出现了启动的衰减[4]。

2.2 复合线索理论（Compound-cue Theory）

复合线索理论是在Gillund和Shiffrin(1984)所提理论框架的基础上发展起来的。在他们的理论框架中，记忆被认为是到达记忆系统的可能线索和存储在系统中的概念（或表象）之间的强度的一个矩阵[5]。

在此基础上Ratcliff和McKoon(1988)提出解释启动效应的另一种理论——复合线索理论。和激活扩散模型不同的是，在这种理论中启动发生时，没有长时记忆系统信息的临时激活。它认为呈现给长时记忆系统的启动刺激和目标刺激会在短时记忆中形成一个用来通达长时记忆的复合线索，并且这个复合线索具有一定的熟悉水平。这种熟悉水平是由在短时记忆中形成的复合词和长时记忆中的项目之间的联想强度来决定的。在一定程度上，目标词和刺激词在长时记忆中是直接相连的，或者是直接和一个或多个一般表象相连。这个复合线索的熟悉度的计算是总和启动刺激和所有记忆中表象的联结强度然后再乘以目标词和表象的联结强度，所以复合线索的熟悉度将会比单个目标词的熟悉度大，而反应时间和正确率是和熟悉度有关的。高熟悉度导致了反应的促进。因此按照复合线索理论启动刺激的呈现不会影响长时记忆中线索——表象的强度，特别是在目标词被加工之前，启动刺激不会影响从启动线索到相关目标词表象的联结强度[4]。

复合线索理论认为启动的发生是因为在相关的启动刺激和目标刺激的情况下，复合线索是一个相对熟悉的线索，它们和长时记忆中的表征匹配度比那些没有联想关系的词对的匹配度更强，这种较强的匹配度促进了对目标词的反应，从而出现了启动效应。

按照复合线索理论，启动的消退是短时记忆中的刺激词和目标词之间干扰项目数目的函数。Ratcliff和Mckoon（1988）的实验中，当中间有干扰项目时，启动刺激对目标刺激的启

动量减少，出现了启动的衰减[4]。实验在对激活扩散模型提出否定证据的同时，也验证了复合线索理论。Mckoon和Ratcliff（1992）的实验中也发现启动效应的大小决定于启动刺激和目标刺激作为复合线索的熟悉度[6]。

以上两种记忆模型，都是基于联想关系的启动，认为启动刺激和目标刺激之间由于有联想关系，所以启动会发生。而且这两个模型对概念的表征都是一种局部性表征。而联想关系常用来描述由一个词联想到另一个词的可能性，这些联想关系的形成或许是因为口语中或书面语中常常同时出现或者出现时连在一起，例如针—线，蜘蛛—网，所以联想关系被认为反映的更多的是语言在运用中的特点。而且这两种理论对于只有语义关系的词对之间的启动效应不能给予很好的解释。

2.3 分布记忆模型（Distributed Memory Model）

联结主义始于20世纪40年代的人工神经网络研究。这种理论认为认知活动的本质在于神经元之间联结强度不断发生的动态变换，它对信息进行并行分布处理，这种联结与处理是连续变化的模拟计算。

分布记忆模型正是基于联结主义的兴起对语义启动提出的一种联结主义模型。Masson (1995)，Seidenberg，M.S.和McClelland，J.I(1984)，S.Becker，Moscovitch等人(1997)提出了一系列分布式的记忆模型。在分布记忆模型中，词汇知识是非局部存储，音、形、义分别存储于3个不同的模块：语音模块、语义模块和正字法模块（存储字型）。每个模块内包括一系列彼此相连的加工单元，各加工单元代表着各种表征。每个概念不是由一个特殊的加工单元来表征的，而是由大量加工单元的特殊活动模式来表征的；相关概念的表征有相似的激活模式。可以认为每个单元加工概念的一定的语义特征，但是这些特征并不是和概念意义中可以用语言表达的特征一一对应。在对词汇的加工过程中，各单元间通过连接的权重强度达到合作（＋）或者竞争（—），一直到表征词汇语义的网络达到一个稳定的激活模式。如果网络在这种激活模式下开始加工随后出现的词汇，由于表征词汇意义的许多单元已经处于表征词汇意义的状态了，所以对于有语义相关的词汇比没有关系的词汇将会比较快的达到稳定状态 [7-9]。

例如在命名实验中，当启动刺激词出现时，正字法单元确认刺激词，语义单元开始向着刺激单元的激活模式变化。这种激活模式和目标词的激活模式相似，当一定的刺激启动不同步（stimulus onset asynchrony，SOA）后，目标词出现，它的正字法模式代替了刺激词的正字法激活模式，并且逐渐更新语义单元和语音单元的激活模式，由于目标词的意义单元激活模式和刺激词的激活模式相似，所以目标词的语义单元可以很快达到目标词的激活模式，同时促进了语音单元较快地达到目标词的语音单元的激活模式，启动发生。

对于在刺激词和目标词之间出现的干扰刺激对启动的影响，分布记忆模型给出了更好和更详细的解释。如果干扰刺激作为一个新的语言输入被加工，干扰刺激将会推动意义单元朝向无关的激活模式活动。在意义单元内激活模式的变化决定启动刺激词是否向着相关目标词激活模式转化。因此，按照这个模型，无关干扰刺激会减少甚至会消除启动效应，启动效