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结构优势效应

结构优势效应

实际生活中遇到的客观事物并不是孤立存在的,而是按照一定规律相互联系相互制约的。因此人对于各种事物刺激模式的识别也总是相互关联,相互影响,并具有一定的规律性。

在模式识别过程中,自上而下加工的作用随模式识别研究的深入而日益受到重视。如

字词优势效应(Word-Superiority Effect):识别字词中字母的正确率>识别一个单独的同一字母。

客体优势效应(Object-Supriotity Effect):识别一个客体图形中的线段正确率>识别结构不严的图形中同一线段或单独该线段。

构型优势效应(Configural-Superiority Effect):识别一个完整的图形>识别图形的一部分字母优势效应(Letter-Superiority Effect):识别字母中的一个组成线段>识别单独的该线段。以上各种优势效应表明了在模式识别中,刺激模式的整体结构优于部分,整体的结构在模式识别中起有利作用,统称为结构优势效应(Structure superiority effect)。应注意的是,这种刺激模式的整体结构和部分的区分是相对的。如:一个单词处在一个完整的句子中就是部分,而对于组成这个单词的字母表来说就是整体结构。结构优势效应不仅与刺激模式的特征有关,而且与人的知觉组织活动规律有密切联系。

一、字词优势效应(Word-superiority Effect)

Reicher 1969 在实验中发现。

材料:三类视觉刺激材料(卡片)

(1)一个或两个字母

(2)一个或两个单词(4个字母)

(3)一个或两个无意义字母串(4个字母)

变量:①时间(短、中、长),分别测定,即按照每个被试反应达到的正确率所需要的时间(ms),相应时间分别为:正确率达60%(短),90% +5ms(长),短长呈现时间的中点值(中)。

②有无先行信息。有:每次实验前把将要供选择的两个字母告诉给被试听。

无:事先不告诉。

程序:速示器呈现刺激

先行信息---注视点——呈现—种刺激材料---掩蔽刺激与供选择的两个字母(字母所在位置恰好对应于刺激材料中需要测试的字母位置)

被试回答:哪个是前面刺激材料中在相同位置出现过的。

主试记录:选择结果的对或错。

注:当刺激材料为一个字母、一个单词或一个无意义的字母串时,提供选择的两个字母位于在刺激材料中相对应字母位置的上方;而在使用其他刺激材料时,则两个供选择的字母中有一个在下方。

结果:不管有无先行信息,对单词中的一个字母的识别成绩均优于对一个字母或无意义字母串的识别成绩。正确率相差约8%,达到显著。

回顾:

1. Reicher限制字词的冗余信息。Word , Work使前三个字母不会提供额外信息。

2. 引起心理学界的广泛注意和兴趣,产生了有关字词优势效应的各种解释。

①Reicher (推论说)强调以过去知识经验为基础的自上而下的加工。

字词优势效应不能用单个字母比字词忘得快解释。因为提供先行信息,仍然出现字词优势效应。也不是由于字词在速示器中的刺激面积大,易看见。因为字词与字母串面积一样大,而是由于字词具有意义。

Rumelhart 和Siple 用借助于上下文而进行推理来解释字词优势效应。这种解释强调上下文以及有缀字规则的知识的应用。(有上下文WOR条件下看字母D并不一定比看单个字母D 要好,而是可以更好地进行推论。)

Bargon 和Thurston 指出若无意义字母串符合缀字规则并可读,字词与字母串的正确识别率应无显著差异。只有将呈现的几个字母看成一个词才能进行推理,否则就不可能。

②编码说。以信息的内部表征为核心。

主要着眼于字词与字母的不同编码。

Mezrich 字词反应之前有拼读倾向

单个字母较少这种倾向

若要求被试将所呈现的字词或单个字母都读出来,不会出现WSE。

Johnston,McClelland 在Reicher实验中若不用掩蔽刺激,也不会出现WSE。

以上:字词优势效应是由于字词和单个字母的编码不同所致。

字词语音编码不受视觉掩蔽的干扰。

单字母视觉编码易受视觉掩蔽干扰。

③依据整体加工和局部加工的理论进行的分析和解释。

字词—整体先整体加工后局部加工

单个字母—局部无整体加工

总:都有一定合理性。说明人的知觉在模式识别的过程中可能需经历多个不同的阶段和水平,只有合理综合起来,才可能对模式识别中的复杂规律性有比较全面的正确认识。

二.客体优势效应

字词优势效应推动了心理学家们开展有关图形中线段的模式识别研究工作。

实验1 Weisstein和Harris1974进行了包含在各种图形中的直线线段的识别研究。

材料:靶子线段(a-d)长度、宽度相同。相对于注视点的方向、位置不同。

刺激图形(f-I )含有靶子的上下文图形

变量:刺激呈现时间3(与字词实验一样,根据每个被试判断能达到的不同准确率50%、60%、70%)

程序:实验在暗室中进行,刺激通过显示器呈现给被试。

让被试熟悉单独的靶子线段(4个)自行操作进入测试阶段

---注视点(要求被试把视线对准)——启动开关出现刺激图形——掩蔽刺激100ms——要求被试确认在刺激图形中看到的是哪个靶子线段,按键反应——主试反馈(判断正误)。按此程序,两个实验 A. 6名被试用a-c和e的刺激图形

B. 9名被试用a、d、f的刺激图形。

因变量:被试在3种呈现时间下的平均正确识别率,

结果:a识别效果最好。a与d、e 实验结果的差异达到显著水平;a与b、c的差异不显著。补充实验:掩蔽刺激延缓40毫秒呈现,并只呈现40毫秒。相应差异达到显著水平。

以上实验结果表明,在一个结构严谨的三维图形中的线段识别起来要优于组织较差的图形中的同一线段。

上下文图形看起来像一个三维的客体,客体优势效应。认为“三维图形”是产生客体优势效应的重要因素。

实验2 Weisstein,Harris把客体优势与三维图形联系起来的看法引起异议。

Earhard :图形的三维性不是产生客体优势效应的必要因素。

材料:①靶子线段:c

②上下文图形:表盘式(a),连通的、紧凑的图形

坐标式(c),不连通的4条短线。

结果:(1)a、c 实验。a,靶子线段的正确识别率81.3% 显著

c,单个靶子线段………70.6%

(2)b、c实验。b,靶子线段的正确识别率81.3%

c,单个靶子线段……….71.3%显著

结论:平面图形也出现客体优势效应。

实验3 Earhard的另一实验。改变注视点在图形中的位置。

材料:上下图形与Weisstein和Harris一样。

改变注视点在图形中的位置。

三组:每组包含靶子线段和带靶线的上下文图形。

a组,注视点移到靶线段和另两条图形线段的交叉处。

b组,与Weisstein和Harris实验一样。

c组,注视点在远离靶线段的图形的一角。

结果:a组,有上下文靶线段正确识别率69.5%

单一线段……………..81.7% 显著,客体劣势效应

b组,有上下文靶线段正确识别率81.8%

单一线段………….69.8% 显著,客体优势效应

c组,有上下文……….

单一……..高4.2% 未达显著,客体劣势效应。

表明:若改变注视点在上下文图形中的位置,客体优势效应将不出现。

解释:依据总体分析和局部分析的观点来解释实验结果。客优不依赖图形的三维性,而是依赖总体分析作用。总体先于局部分析起作用,为局部分析提供基础。注视点的位置与局部分析操作方式有关。局部分析从注视点开始。注视点周围没有其它线段,分析过程按照固有程序进行,能较好掌握上下文结构和把握细节。注视点周围有其他线段,分析过程受到干扰和损害,从而出现注视点位置的不同作用。

实验4 Klein 1978 掩蔽刺激的有无及掩蔽刺激的性质也对客优有重要影响。

材料:①上下文图形:结构严谨和结构不严谨的

②掩蔽刺激:随机线段

(Weisstein和Harris用有规则排列的方点)

结果:有掩蔽刺激,两种上下文图形靶线段的识别率无显著差异。

无…………,有显著差异,客体优势效应。

问题:当掩蔽刺激为有规则排列的方点和有规则排列的水平线时,都出现客体优势效应。掩蔽刺激有重要作用。

解释:klein 随机的掩蔽刺激与上下文图形本身有某些共同成分,以至干扰了上下文的作用。

他设想有两种知觉系统,特征系统和客体系统。特征系统对视觉刺激的基本特征如方位、位置等敏感,并且它对靶子线段特征的反应,除受掩蔽刺激的影响以外,不受上下文影响。客体系统不表征个别特征,而是将诸特征整合为三维客体的总体特征,可被三维、结构严谨的刺激所激活。单个线段识别依赖特征系统,有上下文线段识别依赖两个系统。因此,后者优于前者。但,随机掩蔽刺激可破坏客体系统表征,或在客体系统提供整体信息之前就迫使识别系统做反应,这样就不会出现客体优势效应。

关于掩蔽刺激需进一步研究。Klein不用;Earhard不用;Johnston,McClelland 必须用才出现字词优势效应。与两种效应的特点有关?

三、构型优势效应

Pomerantz 1977

实验:

刺激材料:两类(无、有上下文)。每类都含有两个刺激。

无上下文:“(” 和“)”

有上下文:“()”和“))”

程序:通过速示器一次呈现一个刺激。200 ms 。

要求被试进行辨别,作出反应,记录反应时。

结果:有上下文的刺激辨别的平均反应时(421ms)快于无上下文的(444ms)。

解释:有上下文----整体

无上下文-----部分构型优势效应:图形整体比部分易于识别,上下文与刺激构成一些新的特征。

四、字母优势效应

Schendel ,Shaw 1976

材料:短的水平线“—”和斜线“\”

附加上下文“‖”构成“H”、“N”

附加上下文的辨别速度和精确性均高于辨别单独的线段。

五、句子优势效应

Tulving,Mandler,Baumal 1964 (第一节P40)

在一个句子中识别一个词优于识别单个的该词。

总:

⑴比较成功地提出了有关知觉和模式识别的一些重大问题,如知觉组织、过去知识经验的作

用、自下而上加工和自上而下加工以及整体加工和局部加工。

⑵未见成功地实现结构优势效应的计算机模拟。人的模式识别不同于机器的模式识别。

⑶对结构优势效应的不同解释,无法肯定或否定某一种解释。对结构优势效应的研究还处于初级阶段。仅视觉通道内,其他的通道以及其他知觉活动中是否存在这种效应,需进一步探讨。