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【普通心理学】记忆
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记忆
记忆一、概念与分类概念记忆(memory)编码(encoding)存储(storage)提取(retrieval)
分类1. 按时间长短分类：感觉记忆、短时记忆和长时记忆2. 按照有无规则分类：情景记忆和语义记忆3. 按照有无意识分类：外显记忆和内隐记忆4. 陈述性记忆和程序性记忆
二、感觉记忆三、短时记忆编码方式和影响因素存储和遗忘信息提取工作记忆
四、长时记忆编码方式与影响因素信息存储信息提取信息的遗忘
五、神经网络与人类记忆
记忆
一、概念与分类
概念
记忆(memory)
人脑对外界输入的信息进行编码、存储和提取的过程。
编码(encoding)
"记"的过程。编码有不同的层次或水平， 主要有视觉的、听觉的和语义的编码， 不同的编码方式对记忆有不同的
存储(storage)
保持在人的头脑中。存储是信息编码和提取的中间环节.
提取(retrieval)
从记忆中查找巳有信息的过程。再认(recognition)和回忆(recall)是提取的 基本形式。
分类
阿特金森和谢夫林(Atkinson & Shiffrin, 1968)提出的三级记忆模型。 感觉记忆(sensory memory) 记忆系统的开始阶段。存储时间为 0.25-4秒 短时记忆(short-term memory) 感觉记忆和长时记忆的中间阶段保待时间为5秒至1分钟；容最有限，为 7士2个组块 长时记忆(long-term memory) 指信息经过充分的和有一定深度的加工后，在头脑中长时间保留下来。信息的来源大部分是对短时记忆内容的复 述，也有由千印象深刻而一次获得的。保存时间长，从1分钟到许多年，甚至终身；容批没有限制；可再分为：情景记忆和语义记忆 2. 按照有无规则分类：情景记忆和语义记忆图尔文(Tulving, 1972)将长时记忆分为两类：情景记忆和语义记忆。 情景记忆(episodic memory) 指人根据时空关系对某个事件的记忆。这种记忆与个人的亲身经历分不开。受一定时间和空间的限制，信息的存储容易受干扰， 因此记忆不够稳固。 语义记忆(semantic memory) 人对一般知识和规律的记忆， 与特殊的地点、 时间无关。它表现在单词、符号、公式、 规则、 概念这样的形式中受一般规则、 知识、 概念和词的制约， 较少受到外界因素的干扰， 因而比较稳固。 3. 按照有无意识分类：外显记忆和内隐记忆 内隐记忆(implicit memory)/自动的无意识记忆 个体无法意识的情况下， 过去经验对当前作业产生的无意识的影响。 外显记忆(explicit memory) 在意识的控制下，过去经验对当前作业产生的影响。 4. 陈述性记忆和程序性记忆 陈述性记忆(declarative memory) 对有关事实和事件的记忆。可以通过语言传授一次性获得；需要意识的参与。 程序性记忆(proceduralmemory) 指如何做事情的记忆，包括对知觉技能、认知技能和运动技能的记忆。通过多次尝试才能逐渐获得；不需要意识的参与。举例：游泳的学习。陈述性记忆：看书，记住动作要领。程序性记忆：不断练习，变成技能。 二、感觉记忆感觉记忆（即瞬时记忆）。一种原始的感觉形式。 编码形式主要依赖于信息的物理特征。 视觉的感觉记忆叫图像记忆(iconic memory)。听觉的感觉记忆编码形式被称为声像记忆(echoic memory)。声像记忆的容量要比图像记忆小，平均只有5个左右；声像记忆的保持时间要比 图像记忆长，可以达到4秒。感觉记忆有较大的容量。但大部分信息来不及加工而消散；一部分由于收到注意而得到加工，进入短时记忆。 外界刺激 -> 感觉信息 -> 感觉记忆 -> 短时记忆 这里理解为真实世界在人脑中的形式 计算机中就是图片/文本信息，计算机要处理的就是感觉记忆（感觉数据） 三、短时记忆 编码方式和影响因素短时记忆的编码方式可以分为听觉编码和视觉编码。 记忆最初阶段（瞬时记忆）存在视觉形式的编码，之后才逐渐向听觉形式过渡。 影响编码效果的因素： 觉醒状态，即大脑皮层的兴奋水平 艾宾浩斯，1885通过实验发现：上午学习效率高、下午效率低 拉什利(Lashley, 1912)，发现咖啡因有促进效果 威克尔格(Wicklgren, 1975) 酒精抑制效果 记忆广度的高峰在上午10点30分左右， 而整个下午 都在下降，晚上效率最低。 这能看出来我们应该怎么学习了。。。 加工深度 对信息抽取的方式。 组块（chunk） 扩大组块的信息量有利于提高记忆编码效果。 小单元归并成大单元（组块）。组块的单元大小随个人的经验不同而有所不同。 意思是，记忆的粒度因为经验而变大。大粒度中包含多个小粒度（小单元），提升容量 思考，利用经验(先前记忆)对当前记忆进行编码，压缩编码长度，扩大信息容量。这样一种极限情况就是，当前信息 可以完全由经验表示，那么编码就只是经验的索引 存储和遗忘 复述(rehearsal)可以防止短时记忆中的信息受到无关刺激的于扰而发生遗忘。 机械复述或保持性复述（maintenance rehearsal)： 短时记忆中的信息不断地简单重复。只有机械复述并不能加强记忆。精细复述(elaborative rehearsal) ： 短时记忆中的信息进行分析，使之与已有的经验建立起联系。 遗忘 短时记忆信息存储的时间很短，如果得不到复述，将会被迅速遗忘。消退 or 干扰？短时记忆的遗忘主要是由干扰引起的。 信息提取 实验结果：短时记忆中项目的提取是完全系列扫描(提取时间与记忆长度有关，与query是否存在无关)。 可能记忆长短影响载入时间，载入后可以直接判断是否存在 进一步想，先对整个记忆内存表示成一个特征向量，再由特征向量进行判断 平行扫描(parallel scanning)指同时对短时记忆中保存的所有项目进行提取。如果是这样的，无论在短时记忆中保存项目有多少，提取时间应该相同。（与记忆量无关）自动停止系列扫描(serial self-termi-nating scanning)指对项目逐个进行提取，一旦找到目标项目就停止查找。如果这样，保存项目越多，反应时间越长。（找到就停止，找不到就遍历）完全系列扫描(serial exhaustive scanning)指对全部项目进行完全的检索，然后做出判断。（先全部载入，再做判断，找到找不到时间一样） 工作记忆用和生活相关的工作记忆(working memory) 来扩展短时记忆。 由多个成分组成的加工系统， 它包括语音环路(phonological loop)、视觉空间模板(visual-spatial sketchpad)、情景缓冲器(episodic buffer)和中央执行系统(central executive system)四个成分。 概括为两个信息通道（视觉、听觉）、一个融合通道（情景缓冲）、一个注意力系统（中央执行系统） 短时记忆/工作记忆 对计算机而言分为两步：表示和注意力计算。 对原始数据进行特征抽取，然后基于任务，用注意力进行计算。特征抽取也需要基于外部记忆（规则） 四、长时记忆 编码方式与影响因素长时记忆的编码主要采用了语义编码的方式。 在学习中， 人们将材料进行归类， 并形成一定的系 统，有助千信息进入长时记忆。 影响因素： 编码时的意识状态（有意/无意）加工深度 信息存储信息存储的动态变化 存储阶段， 巳保持的经验会发生变化。这种变化表现在质和量两个方面。质提升（概括，完整，深刻）、量减少（存储信息量减少）。 信息存储的条件与方法 组织有效的复习：复习要及时; 正确分配复习时间（分散复习比集中复习的效果好）；阅读与重现交替进行；注意排除前后材料的影响； 利用外部记忆手段（笔记、 记卡片和编提纲） 注意脑的健康和用脑卫生（蛋白质等营养） 信息提取长时记忆的信息提取形式（由具体查询的检索（再认）；模糊的检索（回忆）） 再认(recognition)： 指人们对感知过、思考过或体验过的事物，当它再度呈现时，个体仍能认识的心理过程。 再认的效果随再认的时间间隔而变化。（时间越长越差）再认有时会出现错误，对熟悉的事物不能再认或认错对象。 回忆(recall)：过去经历过的事物以形象或概念的形式在头脑中重新出现的过程。 通常以联想为基础出现提取信息的困难， 这可能是由干扰（如紧张）引起的。再认比回忆简单、容易。 （毕竟再认有具体的查询信息）“舌尖现象” (tip of tongue)， 即话到嘴边又说不出来。长时记忆信息提取的线索 情境(context) 情境依存性的记忆(conext-dependent memory)是指提取信息时的情境和编码时的情境越相似，越有助于记忆的现象。 生理或者心理状态(state) 状态依存性的记忆(state dependent memory)是指提取信息时的生理或者心理状态和编码时的状态越相似， 越有助于记忆的现象。外部情境一样，学习时内在的生理 或心理状态也会被编码进入长时记忆，这些状态作为一种提取线索也能促进记忆中 信息的提取。 上面这些研究告诉我们，编码时建立各种记忆的线索， 提取时利用这些线索， 在一定程度上会提高我们记忆的成绩。 信息的遗忘 遗忘的概念 记忆保持的最大变化是遗忘。（遗忘和保待是矛盾的两个方面。）不完全遗忘（再认不能回忆）、完全遗忘 （不能再认和回忆）、临时性遗忘（一时不能再认）、永久性遗忘（永久不能再认） 遗忘的进程 艾宾浩斯遗忘曲线(the curve of forgetting) : 遗忘在 学习之后立即开始， 遗忘的过程最初进展得很快， 以后逐渐缓慢。 遗忘影响因素 识记材料的性质与数量（材料有无意义、数量多少）学习的程度（能否达到背诵）识记材料的系列位置 系列位置效应(serial position effect) 最后呈现的材料最易回忆，遗忘最少，叫近因效应。最先呈现的材料较易回忆，遗忘较少，叫首因效应。 识记者的态度（重要性、兴趣） 遗忘原因 衰退说：遗忘是记忆痕迹得不到强化而逐渐减弱，以致最后消退的结果干扰说：遗忘是因为在学习和回忆之间受到其他刺激的千扰。干扰说可用前摄抑制和倒摄抑制来说明。压抑说提取失败说 五、神经网络与人类记忆由心理学三级记忆理论，人类记忆分为感觉记忆、短期记忆、长期记忆。 因为感觉记忆和感觉器官处理有关，在计算机中的数据已经是"感觉器官"感受的数据，所以这里主要介绍短期记忆和长期记忆。 长期记忆（Long-Term Memory） 也称为结构记忆或知识（Knowledge），体现为神经元之间的连接形态，其更新速度比较慢认类长期记忆提取方式有再认和回忆。回忆主要依靠联想。长期记忆可以类比于人工神经网络中的权重参数；长期记忆的提取用基于内容的寻址 短期记忆（Short-Term Memory） 体现为神经元的活动， 更新较快， 维持时间为几秒至几分钟．短期记忆可以类比于人工神经网络中的隐状态．
[1] 彭聃龄.普通心理学[M].第五版 [2] 邱锡鹏，神经网络与深度学习，机械工业出版社，https://nndl.github.io/, 2020. |
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