5-知识表征.ppt

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第五章知识表征,学习本章内容，将有助于你对以下问题的理解与思考：

陈述性知识和程序性知识有什么区别?

它们的表征形式是什么?

认知心理学中的知识表征主要有哪两大取向?

图式和脚本是一回事吗?

心理表象有哪些代表性的理论?

分布式表征是如何实现的?

双重编码理论解释了什么问题?

什么是心理旋转?

有哪些经典的研究?

知识表征（knowledgerepresentation）是指信息在人脑中的存储和组织形式：

即外在的事物、事件、观念等在人脑中呈现并为人脑所知的形式。

不同知识类的表征形式存在着较大的差异。

本章主要介绍语义信息的表征和表象表征。

陈述性知识（declarativeknowledge）是一般意义上的知识，是知道“是什么的知识，包括书本知识以及一切可以用语言表达的事实，其表征（representati）形式主要有命题、表象和图式等，比如你的生日，你朋友的名字，大熊猫的样子以及夏天的温度通常比冬天高等。

由于有语言作为载体，陈述性知识可以随时提取，但也会因记忆受到干扰或痕迹消退而产生遗忘。

第一节陈述性知识的表征,人脑用符号代码来存储外界环境中的各种刺激和事件的信息，例如“绿灯”表示可以通行即使梦中的人或物的形象也可以被认为是潜意识的符号和象征。

人通过加工和运用符号代码来表征并解释外界事物以及发生在自已身上的事情，知识表征促进了个体运用符号代码加工和处理外界信息刺激的能力。

一、符号-网络模型基于符号取向的知识表征,

（一）语义网络模型以概念为单位的表征,1、模型的结构,语义记忆的的基本单元是概念，每个概念具有一定的特征。

有关概念按逻辑的上下级关系组织起来，构成一个有层次的网络系统.概念之间的从属关系.概念与特征的关系.连线把代表各级概念的结点联系起来，并将概念与特征联系起来，构成一个复杂的层次网络。

连线具有一定意义的联想。

对概念的特征实行分级贮存。

每一级概念水平上只贮存该级概念独有特征，同一级的各概念所具有的共同特征则贮存于上一级概念的水平上。

概念按上下级关系组成网络，每个概念和特征都在网络中处于特定的位置，一个概念的意义或内涵要由该概念与其他概念和特征的关系来决定。

该模型包含了一定的推理过程。

模型的结构,动物,鸟,有皮肤,能活动,会吃,会呼吸,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,鸵鸟,腿细长,高个子,不会飞,鲨鱼,有鳍,会游泳,鱼,有鳃,会咬,是危险的,鲑鱼,粉红色,可吃,到上游产卵,代表概念,模型体现出了“认知经济”原则（CognitionEconomy）,代表概念间的从属关系,代表概念与特征的关系,对概念的特征分级储存,2.模型的验证:

范畴大小效应,Collins等进行了一系列实验，来验证这个模型。

句子验证实验。

句子验证实验,实验目的:

验证长时记忆中的信息编码是否按照层次网络模型来组织的。

实验材料：

一些简单的陈述句。

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，谓语取自不同的水平。

这些句子又可分为两种性质：

为特征句，如“金丝雀会唱”；为范畴句，如“金丝雀是鸟”。

根据概念间的距离呈现不同距离（水平）的句子，要求被试判断真伪，记录反应时。

动物,鸟,有皮肤,能活动,会吃,会呼吸,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,鸵鸟,腿细长,高个子,不会飞,鲨鱼,有鳍,会游泳,鱼,有鳃,会咬,危险,鲑鱼,粉红色,可吃,到上游产卵,代表主语,代表谓语,主语谓语,两类句子,特征句：

1、金丝雀会唱。

2、金丝雀能飞。

3、金丝雀有皮肤。

范畴句：

1、金丝雀是金丝雀。

2、金丝雀是鸟。

3、金丝雀是动物。

句子谓语的范畴在扩大（范畴即距离级别水平）,由此来检验范畴大小效应,?

自变量和因变量,特征句的三级水平,0级：

金丝雀会唱,1级：

金丝雀能飞,2级：

金丝雀有皮肤,能飞,金丝雀,会唱,黄颜色,鸟,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,动物,有皮肤,范畴句的三级水平,0级：

金丝雀是金丝雀,1级：

金丝雀是鸟,2级：

金丝雀是动物,鸟,有翅膀,能飞,金丝雀,会唱,鸟,有翅膀,能飞,有羽毛,金丝雀,会唱,黄颜色,动物,有皮肤,1500,1400,1300,1000,1100,1200,900,1,2,0,句子（真句）的水平（级别、距离、范畴）,平均反应时/ms,金丝雀会唱歌,金丝雀能飞,金丝雀有皮肤,金丝雀是金丝雀,金丝雀是鸟,金丝雀是动物,判断不同水平句子真伪的反应时,特征句,范畴句,实验结果图,0级：

金丝雀会唱,1级：

金丝雀能飞,2级：

金丝雀有皮肤,能飞,范畴大小效应,自变量:

句子水平愈高,因变量:

反应时愈长,实验结果和结论,实验结果:

无论是特征句还是范畴句,句子水平越高,其所需的判断时间就越长.原因:

范畴大小效应,即当谓语的范畴变大,判断句子所需要的时间就越长.同一水平上,特征随概念而储存,搜索一个特征搜索相应的概念需要更多时间.实验结论:

语义记忆具有层次网络结构的特点.,模型的缺点,?

3、对模型的批评,

（1）熟悉效应:

（2）典型性效应：

层次网络模型还难于解释另一些现象，如典型性效应（TypicalityEffect）。

所谓典型性效应是指对一个范畴或概念的典型成员的判断要快于非典型成员的判断。

（3）否定判断：

层次网络模型对否定判断的解释也是有困难的。

判断同一范畴的两个词比判断不同范畴的两个词需要花费更长的时间。

熟悉效应（FamiliarityEffect）,1级:

狗是哺乳动物,2级:

狗是动物,Rips等（1973）发现，判断一个包含直接的上级概念的句子有时要慢于判断一个包含更高的上级概念的句子。

狗,哺乳动物,哺乳动物,狗,动物,判断“狗是哺乳动物”的反应时判断“狗是动物”的反应时,实验结果:

判断“狗是哺乳动物”慢于“狗是动物”。

原因:

可能由于人经常将狗与动物联系在一起，而较少地将狗与哺乳动物联系起来。

这种对较熟悉的句子判断较快的现象成为熟悉效应。

支持实验:

Conrad（1972）也发现了类似的结果。

Conrad认为，概念与特征的层次距离对搜索或提取所需时间的影响小，而概念与特征联系的频率或强度则决定搜索或提取需要的时间。

实验结果和讨论,熟悉效应（FamiliarityEffect）,1级:

狗是哺乳动物,2级:

狗是动物,狗,哺乳动物,哺乳动物,狗,动物,词语之间的距离词语联系的频率词语联系的强度,

（2）典型性效应（TypicalityEffect）,典型性效应是指对一个范畴或概念的典型成员的判断要快于对非典型成员的判断。

鸽子是鸟,鸽子,鸟,企鹅是鸟,企鹅,鸟,判断“鸽子是鸟”的反应时判断“企鹅是鸟”的反应时,（3）否定判断,网络层次模型对判断同一范畴的两个词比判断不同范畴的两个词需要花费更长的时间。

（Schaeffer，Wallace）。

铁杉雏菊,铁杉,雏菊,植物,铁杉鹦鹉,铁杉,鹦鹉,植物,动物,生物,判断“铁杉雏菊”的反应时判断“铁杉鹦鹉”的反应时,网络层次模型缺乏对否定判断的完整解释.,否定判断,对伪句的判断与对真句一样，也有范畴大小效应（Meyer,1970）：

判断“雏菊是动物”的反应时判断“雏菊是鱼”的反应时,层次网络模型的核心是概念按逻辑的上下级关系而组成网络，具有简洁的特点，一些明显的缺点。

1、层次网络模型涉及的概念间联系的种类极少。

事实上，概念之间除了垂直方向的上下级关系外，还有许多横向联系，其数量远远超过垂直的联系。

2、层次网络模型对概念特征分级储存（认知经济原则），虽然节省了空间，但增加了提取信息所需的时间。

3.难以解释典型性效应.,对模型的其它批评,在某种程度上反映了语义记忆的一方面或一部分，缺点在激活扩散模型中得到克服。

对模型的肯定,是一个网络模型.以语义联系或语义相似性将概念组织起来。

网络上每一个概念是一个节点，连线长短表示概念之间联系的远近（短近长远）。

一个概念的意义或内涵由与它联系的概念来确定，但概念的特征不一定分级贮存。

1.模型的结构,如何在理论上表征一个人所拥有的知识?

其基本的符号和概念是什么?

它们之间是如何联系的?

是如何建构成更大的知识结构的?

又是如何被利用来解决日常问题的?

安德森和鲍文（Anderson和Bower，1973）带着这些疑问进行了命题表征的探索。

（二）联想记忆模型以命题为单位的表征,1命题的含义安德森等人利用命题来探索日常生活与知识表征的关系。

命题是指具有内在联系的两个或两个以上概念之间组合而构成的事实。

它是语词表达意义的最小单元，由一种关系和一组论题构成。

比如“书在桌面上”、“北京是中国的首都”“美国是世界第一大经济体”，这些都是命题。

在个体的认知结构中，陈述性知识的命题表征并不等同于日常意义中的包子。

例如“这个年老的男子骑着白马”这句话包含三层意思：

这个男人是老人，这个老人骑着马，马是白色的。

这三层意思在认知结构中各由一个命题来表征，因此这句话含有三个命题。

有时两个不同的句子可能表示的是一个命题。

例如“鸟在天上飞”和“天上飞着鸟”，表达的就是同一个命题，但句式不同。

句子与命题间的关系为：

命题用句子表述但不等于句子，命题只涉及句子所表达的意义。

人们在长时记忆中保持的不是句子本身而是句子所表达的意义。

命题表征主要是言语描述，因此具有语言表征一些特性，即不连续的、外显的、抽象的，是通过规则组织起来的代表心理的概念性内容。

2人类联想记忆模型人类联想记忆模型，是安德森和鲍文提出的以命题为基本单元的网络模型。

命题由一系列的联想构成，每个联想将两个概念联系在一起。

联想主要分为四种类型（51）：

上下文一事实联想，上下文指该事情何时何地发生；地点一时间联想；主词一谓词联想，主词指施动者、执行动作的人，谓词指主体的特性或实施的动作；关系宾语联想，关系指主体的动作或主体与其他事物的联系，宾语指动作的对象，关系和宾语的结合构成谓语。

此外还有概念一实例联想等，例如：

家具一椅子、建筑一房屋。

黄色,香蕉,苹果,桃子,梨子,黄水仙,玫瑰,郁金香,花,绿色,橙色,红色,公共汽车,学校,学生,救火车,救护车,卡车,小汽车,事故,交通工具,黄色,香蕉,苹果,桃子,梨子,水果,黄水仙,玫瑰,郁金香,花,绿色,橙色,红色,公共汽车,学校,学生,教师,救火车,救护车,火,卡车,小汽车,医院,事故,交通工具,若干个联想结合起来可以形成一个完整的命题表征，可以用命题模型图表示。

命题模型图由节点和连线构成，节点代表各个概念，连线代表联想。

在该模型中知识不是按照概念的特性或概念的语义距离而是按照命题的结构组织来表征的，具有网络性质。

人脑中存储的陈述性知识是一个庞大的命题网络。

联想记忆模型可以实现命题间的嵌套，即一个命题嵌人另一个命题之中，产生类似主从复合句的命题形式。

这样，就可以把几个命题有机结合在一起，构成一个更为复杂的命题网络来表征更为复杂的知识。

人类联想记忆模型的另一个重要优点是既可以表征语义记忆，又可以表征情节记忆，从而将两者结合起来。

这是一般的语义记忆模型难以做到的，因此受到了研究者的高度重视。

1图式图式是用以组织知识、创建相关概念的意义结构的一种心理框架县一种包含了环境和事件的一般信息的知识结构，是人们对事物典型特征及复杂关系的抽象表征。

例如，人们对“超市”的图式包括较大的自由走动空间、货架、琳琅满目的货物、手推车、收银机与收银员等，可以根据这些基本特征形成对超市认知框架。

图式可以看作是一种“信息包”，包括固定的和可变的两种成分分。

如，“鲸鱼”的图式包括的固定成分是哺乳动物、生活在水中；可变成分包括体型、有无牙齿、食性等。

（三）图式与脚本,图式可以表示信息间的关系，包括以下几种：

概念（猫和老虎的联系）；概念中的属性（如大象的高度和重量）；相关概念中的属性（如草莓的红和苹果的红）；概念与特定环境（如鲸鱼和海洋）；特殊概念和一背景知识（如鸦片战争的概念与关于清政府的知识）等。

（三）图式与脚本,鲁姆哈特和奥托尼概括出图式的四个基本特征：

第一，一个大的图式可以包含其他小的图式。

如在“动物”的图式中，包“松鼠”、“孔雀”、“鸵鸟”和“大象”等。

第二，图式中既含有典型的、普遍的事实，也可以有变化。

例如典型的脊椎动物包括头、躯干、尾三部分，不同的脊椎动物