摘 要 內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系是內(nèi)隱學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域中的一個熱點問題。“雙注意機制”理論、“抑制表達”理論和“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論,從不同的角度闡釋了內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系,但支持證據(jù)和反對意見并存,論爭激烈。該文試圖在一定程度上整合這三種理論,提出了“動態(tài)需求”假設(shè),認為內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)對注意的需求是動態(tài)變化的,隨著內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)中外顯學(xué)習(xí)成分比重的變大,其對注意資源的需求也會隨之增加。
關(guān)鍵詞 內(nèi)隱學(xué)習(xí),序列學(xué)習(xí),注意,“動態(tài)需求”假設(shè)。
分類號B842.3
1 引言
近年來,有關(guān)內(nèi)隱學(xué)習(xí)的研究表明,人們對序列的學(xué)習(xí)在很大程度上是由內(nèi)隱知識來控制的[1,2],人們無需意識到環(huán)境中的序列規(guī)則便能從中獲益[3~5]。例如,在序列反應(yīng)時任務(wù)中,當向被試呈現(xiàn)一個有一定速度限制的任務(wù),在此期間:(1)刺激連續(xù)出現(xiàn)在微機屏幕的幾個位置上,要求被試對刺激的位置做出反應(yīng);(2)刺激出現(xiàn)的位置序列遵從一個規(guī)則,但這一規(guī)則不告知被試[6]。結(jié)果發(fā)現(xiàn),盡管改變規(guī)則會使被試的反應(yīng)明顯變慢,但是被試一般都不會意識到序列中含有規(guī)則,也不能報告出序列中蘊涵的規(guī)則,從而表明他們獲得的知識是內(nèi)隱的[6~8]。
目前,序列學(xué)習(xí)已成為內(nèi)隱學(xué)習(xí)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的研究范式[9]。其中,有關(guān)內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系是內(nèi)隱學(xué)習(xí)研究中的一個熱點問題,目前還存在著很大的爭議[10~12]。為了進一步揭示這一問題,Jiménez和Vázquezl(2005)以數(shù)聲任務(wù)為第二任務(wù),對第二任務(wù)在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)中的作用進行了深入細致的探討[11]。他們發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)的早期被試對或然序列(probabilistic sequences)的內(nèi)隱學(xué)習(xí)成績不受數(shù)聲任務(wù)的影響,而無論在學(xué)習(xí)的早期還是晚期數(shù)聲任務(wù)都會明顯降低被試對確定序列(deterministic sequences)的內(nèi)隱學(xué)習(xí)成績。而且,當數(shù)聲任務(wù)與序列反應(yīng)時任務(wù)相互關(guān)聯(lián)時,在學(xué)習(xí)的早期被試對或然序列和確定序列的學(xué)習(xí)都會受到數(shù)聲任務(wù)的影響。由于這些結(jié)果很難用單一學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論來解釋,因此他們提出在序列學(xué)習(xí)任務(wù)中存在兩種學(xué)習(xí)系統(tǒng):內(nèi)隱學(xué)習(xí)是通過對刺激進行選擇性注意而自動進行的學(xué)習(xí),它不需要額外的注意資源參與就可以形成有關(guān)刺激結(jié)構(gòu)統(tǒng)計信息的知識;外顯學(xué)習(xí)是通過假設(shè)檢驗來進行的學(xué)習(xí),它需要注意資源的參與,并且可以由內(nèi)隱系統(tǒng)對統(tǒng)計知識的學(xué)習(xí)引起。然而,Shanks、Rowland和Ranger(2005)運用與Jiménez和Vázquezl(2005)相似的實驗材料卻得出了相反的實驗結(jié)果,他們發(fā)現(xiàn),在沒有注意資源參與的條件下內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)無法正常運行,而且,被試在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)中獲得的知識都是有意識的[12]。由此,他們提出,單一的學(xué)習(xí)機制足以解釋內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)的分離。
本文試圖基于已有的研究成果,進一步探討內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系。這里,我們分別介紹了“雙注意機制”理論、“抑制表達”理論和“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論,并逐一剖析了每一理論的支持證據(jù)和反對觀點。在此基礎(chǔ)上,我們進一步提出了“動態(tài)需求”假設(shè),指出內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)對注意的需求是動態(tài)變化的,隨著內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)中外顯學(xué)習(xí)成分比重的變大,其對注意資源的需求也會隨之增加。
2 “雙注意機制”理論
2.1 “雙注意機制”理論
Nissen和Bullemer(1987)在研究中最先發(fā)現(xiàn),第二任務(wù)可能破壞序列學(xué)習(xí)過程,足夠的注意資源對序列學(xué)習(xí)是必要的[7]。為了進一步揭示序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系,Cohen、Ivry和Keele(1990)把序列材料分為單一(unique)序列(重復(fù)序列中每一刺激后僅跟隨一個刺激)、模棱兩可(ambiguous)序列(重復(fù)序列中每一刺激后可跟隨兩個刺激)和混合(hybrid)序列(由單一序列和模棱兩可序列組成),對Nissen和Bullemer的實驗結(jié)果進行了驗證[13]。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在雙任務(wù)條件下被試可以學(xué)習(xí)單一序列和混合序列,卻不能學(xué)習(xí)模棱兩可序列。由此,他們認為在Nissen和Bullemer的序列學(xué)習(xí)任務(wù)中有兩種不同的學(xué)習(xí)機制:一種機制形成對序列刺激的聯(lián)想,無需注意參與;另一種機制形成有關(guān)刺激結(jié)構(gòu)的多重記憶表征,需要注意參與。
2.2 支持證據(jù)
Curran和Keele(1993)通過一系列的實驗對“雙注意機制”理論進行了深入研究[14]。他們設(shè)置了兩種不同的任務(wù)條件:在單任務(wù)條件下,被試只需要完成序列反應(yīng)時任務(wù);在雙任務(wù)條件下,被試需同時完成序列反應(yīng)時任務(wù)和數(shù)聲任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當被試在單任務(wù)條件下完成序列反應(yīng)時任務(wù)時,被試在單任務(wù)測試條件下的學(xué)習(xí)成績大致是雙任務(wù)測試條件下的兩倍;但是,當被試在雙任務(wù)條件下完成序列反應(yīng)時任務(wù)時,被試在雙任務(wù)測試條件和在單任務(wù)測試條件下的學(xué)習(xí)成績差異不顯著。因此,他們認為,當注意資源比較充足時,注意系統(tǒng)和非注意系統(tǒng)可能同時進行學(xué)習(xí);而當?shù)诙蝿?wù)分散了被試的注意資源時,則可能只有非注意系統(tǒng)能夠進行學(xué)習(xí)。
2.3 反對觀點
然而,由于在實際研究中很難用實驗任務(wù)來區(qū)分這兩種不同的注意機制,Cleeremans和MeClellands(1991)對這一觀點提出了質(zhì)疑[15]。他們在計算機模擬研究中,通過向SRN(the simple recurrent network)模型加入噪音成功地模擬了第二任務(wù)對單一序列、模棱兩可序列和混合序列學(xué)習(xí)的作用,模擬數(shù)據(jù)可以解釋人類數(shù)據(jù)88%的變異。這說明第二任務(wù)似乎對兩種序列類型的學(xué)習(xí)有著相似的破壞作用,只是破壞的程度有所不同,且通過變化SRN模型的噪音水平就可以模擬這些效應(yīng)。因此,他們認為,人們似乎使用相同的方式對單一序列和模棱兩可序列進行表征和加工,單一的學(xué)習(xí)機制足以說明Cohen等人的研究結(jié)果。
受Cleeremans和MeClellands(1991)工作的啟發(fā),Stadler(1995)對不同形式的第二任務(wù)對內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)的影響進行了細致研究[16]。他們設(shè)置了三種不同的任務(wù)條件:在第一種條件下,第二任務(wù)為數(shù)聲任務(wù),要求被試在完成序列反應(yīng)時任務(wù)的同時還要對聲音刺激中的高頻音進行計數(shù),每次試驗(trial)高頻音和低頻音隨機出現(xiàn),因而數(shù)聲任務(wù)不僅需要注意資源參與還會破壞對序列的組織;在第二種條件下,第二任務(wù)為記憶任務(wù),在被試開始序列反應(yīng)時任務(wù)之前屏幕上呈現(xiàn)幾個字母,要求被試在完成序列反應(yīng)時任務(wù)的同時還要記憶先前屏幕中呈現(xiàn)的字母,因而記憶任務(wù)僅需要注意資源參與但不會破壞對序列的組織;在第三種條件下不會出現(xiàn)第二任務(wù),但是序列反應(yīng)時任務(wù)中的反應(yīng)刺激間隔會時短時長,這種變化不會影響注意資源但會破壞對序列的組織。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn),只有當對序列的組織受到破壞時,被試的序列學(xué)習(xí)成績才會降低。因此,他們提出了“破壞序列組織”理論,認為第二任務(wù)通過破壞序列組織來降低內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)成績。此外,我國學(xué)者張衛(wèi)等和丁錦紅等的研究也為這一觀點提供了支持證據(jù)[17,18]。
可見,由于“雙注意機制”理論未能對注意機制和非注意機制的特點進行明確界定,因此該理論受到了單一學(xué)習(xí)機制和“破壞序列組織”理論的質(zhì)疑。然而,即使Cleeremans和MeClellands的模擬結(jié)果與Stadler的實驗結(jié)果,可以在一定程度上解釋第二任務(wù)在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)中的作用,但他們的結(jié)果卻無法說明為什么在雙任務(wù)條件下被試對序列的內(nèi)隱學(xué)習(xí)效應(yīng)不會完全消失。據(jù)此,F(xiàn)rensch等人提出了一種新的觀點[19, 20]。
3 “抑制表達”理論
3.1 “抑制表達”理論
在以往研究的基礎(chǔ)上Frensch(1998)指出,盡管許多有關(guān)內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)的研究都表明,被試在單任務(wù)條件下的學(xué)習(xí)成績明顯好于雙任務(wù)條件下的學(xué)習(xí)成績,但是即使在雙任務(wù)條件下內(nèi)隱學(xué)習(xí)效應(yīng)也并沒有完全消失而只是略小于單任務(wù)條件[19]。由此,他們提出,應(yīng)進一步區(qū)分第二任務(wù)對序列學(xué)習(xí)本身和學(xué)習(xí)結(jié)果表達的影響,如果第二任務(wù)既影響序列學(xué)習(xí)本身又影響學(xué)習(xí)結(jié)果的表達,那么在不同的學(xué)習(xí)條件下被試的學(xué)習(xí)成績應(yīng)有所不同。然而,F(xiàn)rensch、Lin和Buchner(1998)對此進行的研究結(jié)果卻表明,當三組被試在學(xué)習(xí)階段分別完成數(shù)量不同的任務(wù)組段時,無論在“單任務(wù)”條件還是“雙任務(wù)”條件下,他們的學(xué)習(xí)成績都無顯著差異[20]。因而,研究者認為,第二任務(wù)只會抑制序列學(xué)習(xí)的表達,但并不會影響序列學(xué)習(xí)本身。并且,他們進一步指出,內(nèi)隱學(xué)習(xí)的真正特點在于它的加工不需要注意資源參與,即內(nèi)隱學(xué)習(xí)是一種自動的過程。
3.2 支持證據(jù)
Heuer和Schmidtke(1996)的研究為該理論提供了初步的支持,他們的結(jié)果表明,在單任務(wù)測試條件下,接受單任務(wù)學(xué)習(xí)條件的被試的學(xué)習(xí)成績高于接受雙任務(wù)學(xué)習(xí)條件的被試[21]。但是,Curran和Keele(1993)實驗3的結(jié)果卻與Frensch等人的結(jié)果相反。他們發(fā)現(xiàn),當被試在雙任務(wù)條件下完成序列反應(yīng)時任務(wù)時,被試在雙任務(wù)條件下的的學(xué)習(xí)成績與單任務(wù)條件下的學(xué)習(xí)成績差異不顯著[14]。為了進一步驗證“抑制表達”理論,F(xiàn)rensch、Wenker和Rünger(1999)重復(fù)了Curran和Keele的實驗,結(jié)果表明,單任務(wù)測試條件下的學(xué)習(xí)成績確實顯著高于雙任務(wù)測試條件下的學(xué)習(xí)成績,并且隨著練習(xí)數(shù)量的增多這種差異也在逐漸變大[22]。此外,Schvaneveldt和Gomez(1998)利用或然序列進行的研究,也為Frensch等人的理論提供了進一步的支持[23]。
3.3 反對觀點
不過,F(xiàn)rensch等人(1998)的研究受到了Shanks和Channon(2002)的質(zhì)疑,他們認為在Frensch等人(1998)的實驗設(shè)計中有三點不足之處[24]。首先,不同被試組在學(xué)習(xí)階段最大的差別僅僅是對其中4個組段的學(xué)習(xí)方式不同,這大大降低了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)成績差異的可能性。其次,只有數(shù)聲錯誤率高于20%的數(shù)據(jù)才會被作為異常數(shù)據(jù)去除,這可能使得一些沒有注意數(shù)聲任務(wù)的被試的數(shù)據(jù)也參與了分析。再次,學(xué)習(xí)序列和測試序列的結(jié)構(gòu)并不匹配,被試只要學(xué)到學(xué)習(xí)序列的一個特征就會表現(xiàn)出學(xué)習(xí)效應(yīng)。因此,Shanks和Channon在實驗設(shè)計上進行了改進,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當以數(shù)聲任務(wù)作為第二任務(wù)時,無論被試在“單任務(wù)”還是“雙任務(wù)”條件下進行學(xué)習(xí)或測試,被試的序列學(xué)習(xí)成績都會顯著受到第二任務(wù)影響。因此,他們認為,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)需要注意資源的參與。Shanks(2003)的研究結(jié)果也為這一觀點提供了進一步的支持[10]。
由于實際研究中很難在嚴格意義上避免表達方式對被試學(xué)習(xí)成績的影響,因此,我們認為,Shanks等人的研究結(jié)果并不能完全否定Frensch等人的理論。而且,F(xiàn)rensch等人另辟蹊徑進行的具有創(chuàng)新性的嘗試,不僅細化了人們對內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意關(guān)系的理解,其研究結(jié)果還促使人們越來越重視對序列學(xué)習(xí)本身和序列學(xué)習(xí)結(jié)果的區(qū)分。
4 “干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論
4.1 “干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論
為了進一步解釋第二任務(wù)在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)中的作用,Cleeremans和Jiménez(1998)提出了“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”的理論[6]。他們指出,由于在序列學(xué)習(xí)情境下,人們可以同時獲得外顯知識(基于規(guī)則的知識或記憶的樣例或片斷知識)和內(nèi)隱知識(基本上是統(tǒng)計知識),并且這兩種知識都可以影響序列學(xué)習(xí)成績。因此,諸如數(shù)聲任務(wù)等的第二任務(wù)可能通過干擾外顯知識的使用,來降低被試的序列學(xué)習(xí)成績。根據(jù)這一理論可以推測,當序列結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時,第二任務(wù)的干擾作用會小于對較為簡單的確定序列的干擾作用。這一推測得到了Cleeremans和Jiménez研究的初步證實,他們的結(jié)果表明,第二任務(wù)對或然序列的干擾效應(yīng)明顯低于對確定序列的干擾效應(yīng)。
4.2 支持證據(jù)
Jiménez和Méndez(1999, 2001)研究結(jié)果也為“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論提供了支持證據(jù)[25, 26]。他們發(fā)現(xiàn),當序列學(xué)習(xí)材料為或然序列,且第二任務(wù)是對序列反應(yīng)時任務(wù)中某一特定形狀的刺激進行計數(shù)時,第二任務(wù)不但不會影響序列學(xué)習(xí)成績,而且還使被試獲得了有關(guān)刺激形狀與刺激出現(xiàn)位置關(guān)系的知識。這說明當內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)材料較為復(fù)雜被試無法獲得明確的外顯知識時,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)不受注意負荷的影響。此外,付秋芳的研究也表明,當學(xué)習(xí)階段包含較多的“雙任務(wù)”組段時,數(shù)聲任務(wù)不僅降低了內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)成績,還使得被試在外顯測驗中僅表現(xiàn)出了一定的內(nèi)隱知識,為該理論提供了直接的支持證據(jù)[27]。
最后,Jiménez和Vázquezl(2005)的研究則發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)的早期被試對或然序列的內(nèi)隱學(xué)習(xí)成績不受數(shù)聲任務(wù)的影響,而到了學(xué)習(xí)的晚期數(shù)聲任務(wù)則會明顯降低被試的學(xué)習(xí)成績[11]。由于內(nèi)隱知識是以微弱的質(zhì)量差的表征為特點[28],只有到了學(xué)習(xí)的晚期被試才可能獲得一定的外顯知識。因此,該結(jié)果為“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論提供了進一步的支持。
4.3 反對觀點
然而,Shanks、Rowland和Ranger(2005)運用與Jiménez和Vázquezl相似的實驗材料卻得出了不一致的實驗結(jié)果[12]。他們發(fā)現(xiàn),在沒有注意資源參與的條件下內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)無法正常運行,而且被試在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)中獲得的知識都是有意識的。因此,他們提出,單一的學(xué)習(xí)機制足以解釋內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)的分離。不過,值得指出的是,在Shanks等人(2005)實驗1的研究中,當學(xué)習(xí)階段僅包含10個組段時,第二任務(wù)只是降低而非消除了被試的序列學(xué)習(xí)成績,而且,他們并未報告在該條件的被試是否獲得了一定的外顯知識。
為了進一步驗證當學(xué)習(xí)階段包含較少的學(xué)習(xí)組段時,被試是否能夠獲得一定的外顯知識。付秋芳的研究采用了6個組段的學(xué)習(xí)條件,并分別設(shè)置了單任務(wù)、雙任務(wù)和關(guān)聯(lián)雙任務(wù)三種實驗條件,結(jié)果發(fā)現(xiàn),第二任務(wù)降低了雙任務(wù)組被試的學(xué)習(xí)成績,但并未影響關(guān)聯(lián)雙任務(wù)組被試的學(xué)習(xí)成績,并且,三組被試均表現(xiàn)出了一定的內(nèi)隱知識[27]。由此,可以推論,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)可能需要但僅需要很少的注意資源參與。
5 小結(jié)
綜上所述,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系是內(nèi)隱學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究的熱點問題之一,其爭議的焦點是內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)是否需要注意資源參與。認為存在分離的內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)系統(tǒng),持“雙系統(tǒng)”理論觀點的研究者一般認為,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)不需要或者僅需要很少的注意資源參與。例如,支持“雙注意機制”理論、“抑制表達”理論和“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論的研究者一般都強調(diào),內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)是一種自動的過程。與此相反,認為單一學(xué)習(xí)機制足以解釋內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)分離,持“單系統(tǒng)”理論觀點的研究者則通常認為,在沒有注意資源參與時內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)無法正常運行。例如,Cleeremans和MeClellands以及Shanks等人的研究結(jié)果都強調(diào)第二任務(wù)對內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)和外顯序列學(xué)習(xí)的干擾作用是相同的。
但是,正如我國學(xué)者郭秀艷所指出的那樣,任何一個學(xué)習(xí)任務(wù)都可能包含了內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)[29]。換句話說,在實際的內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)中,完全內(nèi)隱或者外顯的學(xué)習(xí)幾乎是不存在的。因此,我們提出了“動態(tài)需求”假設(shè),認為如果把被試在完成序列反應(yīng)時任務(wù)中能夠利用的注意資源看作是一個連續(xù)體,那么內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)就在注意資源需求較少的一端。盡管純粹的內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)可能不需要注意資源參與,但是當存在外顯序列學(xué)習(xí)成分時,內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)任務(wù)也會表現(xiàn)出對注意的需求性。具體而言,當序列學(xué)習(xí)任務(wù)較為復(fù)雜主要以內(nèi)隱學(xué)習(xí)成分為主時,其對注意的需求較少抗第二任務(wù)干擾的能力較強;而當學(xué)習(xí)任務(wù)較為簡單外顯學(xué)習(xí)成分的比重較大時,其對注意的需求會變大抗第二任務(wù)干擾的能力也變?nèi)酢R蚨瑑?nèi)隱序列學(xué)習(xí)與外顯序列學(xué)習(xí)任務(wù)對注意的需求,只存在“量”的區(qū)別而非“質(zhì)”的差異。
“抑制表達”理論雖然區(qū)分了第二任務(wù)對序列學(xué)習(xí)本身和學(xué)習(xí)結(jié)果表達的影響,卻忽視了內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)成分的相互聯(lián)系;而“雙注意機制”理論和“干擾外顯學(xué)習(xí)成分”理論盡管都強調(diào)序列學(xué)習(xí)任務(wù)可能包括兩種學(xué)習(xí)成分參與,卻未能明確指出內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意資源的動態(tài)關(guān)系。因此,“動態(tài)需求”理論的提出在一定程度上整合了上述三種觀點,不過,有關(guān)這一理論還有待于未來研究的進一步證實。
值得指出的是,由于注意現(xiàn)象本身非常復(fù)雜,人們在內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)的研究中對注意的含義也存在著不同的理解。例如,有的研究者把注意看作是學(xué)習(xí)時所需要的注意容量(即注意資源),有的研究者則把注意看作是對序列中連續(xù)刺激間關(guān)系的注意(即注意的選擇)[16]。這使得對有關(guān)內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意關(guān)系的探討變得更加復(fù)雜,也使得這一問題很難得出較為一致的研究結(jié)果。然而,我們相信,隨著人們有關(guān)注意和意識研究的進展,以及新的研究方法和手段的使用,有關(guān)內(nèi)隱序列學(xué)習(xí)與注意的關(guān)系將會變得越來越清晰。
參考文獻
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