短时记忆

短时记忆对信息的保持时间大约为一分钟左右，是信息从感觉记忆到长时记忆之间的一个过渡环节。短时记忆一般包括两个成分: 一个是直接记忆，即输入的信息没有经过进一步的加工。其容量相当有限，编码方式以言语听觉形式为主，也存在视觉和语义的编码;另一个是工作记忆，即输入信息经过再编码，使其容量扩大。由于与长时记忆中已经储存的信息发生了意义上的联系，编码后的信息进人了长时记忆，必要时还能将储存在长时记忆中的信息提取出来解决面临的问题。有人认为，工作记忆是人在当前一刻的意识状态。

一、短时记忆的编码

(一)编码方式

短时记忆的编码方式可以分为听觉编码和视觉编码。

1.听觉编码

人们通过研究语音类似性对回忆效果的影响，证实了语音听觉编码方式的存在。康拉德(Conrad, 1964) 在研究中用视觉方式依次呈现B、C、P、T、V、F等辅音字母，要求被试严格按顺序进行回忆。结果发现，在视觉呈现条件下，发音相似的字母(如B和V)容易发生混淆，而形状相似的字母之间(如E和F)很少发生混淆。

这说明听觉编码是短时记忆的一种主要编码方式。

2.视觉编码

短时记忆中还存在视觉形式的编码。研究者(Posner,1969)让被试判别两个字母是否是同一个字母。两个字母的呈现方式分为同时呈现和先后呈现。两个字母的关系分两种;一种是两个字母的音和形都一样(AA)， 称为同形关系;另一种是两个字母的音一样，而形不一样(Aa), 称为同音关系。结果发现，当两个字母同时呈现时，同形关系的字母反应更快;当两个字母先后间隔一两秒呈现时，同形关系和同音关系的反应时没有差异。根据实验结果,研究者认为,由于同形关系比同音关系具有形的优势,因此只有在依靠视觉编码进行的作业中才会出现这一优势。由此可以推断，在短时记忆的最初阶段存在视觉形式的编码,之后才逐渐向听觉形式过渡。

(二)影响编码的因素

短时记忆编码的效果受到许多因素的影响。这些因素有以下几个。

1.觉醒状态

觉醒状态即大脑皮层的兴奋水平。它直接影响到记忆编码的效果。早在1885年,艾宾浩斯通过实验发现，被试在上午11点~12点之间的学习效率最高，下午6点~8点之间效率最低。这可能与不同的觉醒状态有关。拉胥里(Lashley, 1912) 用咖啡碱与马钱子碱等兴奋剂提高大脑的兴奋水平，促进了动物的学习。威克尔格(Wicklgren,1975)用酒精抑制动物的大脑，动物的学习情况比在正常情况下要差些。有一项研究对一天中记忆广度的变化进行了考察，研究者把一天分为上午8点、上午10:30 分、下午1点、下午3:30分、晚上9点五个时间，对30名被试进行了数字广度测试。结果表明，记忆广度的高峰在上午10:30分左右，而整个下午都在下降，晚上效率最低。

2.组块

短时记忆的突出特点是其容量的有限性。正常成年人的短时记忆容量在5~9之间波动,平均为7。米勒(Miller, 1956) 发表了《神奇的数字7+2:我们信息加工能力的限制》一文，明确提出了短时记忆的容量为7+2。后来人们利用数字、单词、字母、无意义音节等各种实验材料得到的结果都和米勒的结果一致。

短时记忆的容量7+2,是以单元来计算的。一个单元可以是一个数字、字母、音节，也可以是一个单词、短语或句子。单元的大小随个人的经验组织而有所不同。在编码过程中，将几种水平的代码归并成一个高水平的、单一代码的编码过程叫组块(chunking)。以这种方式形成的信息单位叫做块(chunk)。 因此，可以利用已有的知识经验，通过扩大每个组块的信息容量来达到增加短时记忆容量的目的。例如，数字1,9, 1, 9，5，4，凡熟悉中国现代史的人都能够形成一个块191954, 知道这是爆发“五四运动”的年代，不熟悉中国历史的人则不能够形成单.一的信息块,而将其编码成一串无意义的数字。

蔡斯和西蒙(Chase&Simon,1973)对象棋大师、一级祺手和业余新手的棋局记忆能力进行了研究，结果发现，对一个随机设置的棋局，大师、一级棋手和业余新手的回忆正确率没有差别;而对一个真实的棋局，大师的记忆准确性为64%，一级棋手为34%，业余新手只有18%。研究者认为，之所以产生这种差别是因为在真实的棋局中，高水平的大师和棋手可以利用丰富的经验发现和建立棋子之间的关系，形成组块，而在随机摆放的棋局中，大师的经验就很难发挥作用了。由此可见，个体的知识经验对组块有着很大的影响。

组块可以提高记忆的容量和效率。默多克(Murdock, 1961) 的实验证实了这种作用。他用听觉方式先向被试分别呈现三组不同的材料:第一组是由3个辅音构成的二字母组合如PTK，第二组是由3个字母组成的单词如HAT (帽子),第三组是.3个单词如EAR (耳朵)一MAN (男人)一BED (床), 然后让他们进行回忆。实验结果表明，三字母组合与3个单词的回忆成绩差不多。也就是说，回忆3字母单词比回忆不相关的3字母组合的成绩要好得多。这说明一个单词是一个熟悉的单位一块。

通过组块被试能大大地提高对一系列字母的记忆数量。

3.加工深度

认知加工深度也是影响短时记忆编码的因素。在一项研究中，主试让两组被试分别对一个词表进行特定字母检索和语义评定作业，实验前告诉每组中的一半被试在作业结束后要有一个回忆测验(提示组)，对另一半被试则不告诉还有回忆测验(未提示组)。

实际上，在作业结束后，都要求两组被试进行回忆测验。结果发现，在特定字母检索作业组中，提示组要比未提示组有更好的回忆成绩，而在语义评定作业组中则没有差异。

造成这一结果的原因是:语义评定组对字词的加工深度比较大，因此提示组和未提示组的被试都有很好的成绩;而特定字母检索组在加工水平上比较低，因此只显示出提示组的优势。

二、短时记忆信息的存储和遗忘

(一)复述

复述(rehearsal) 是短时记忆信息存储的有效方法。它可以防止短时记忆中的信息受到无关刺激的干扰而发生遗忘。复述又分为两种:一种是机械复述或保持性复述(maintenance rehearsal)， 将短时记忆中的信息不断地简单重复;另一种是精细复述(elaborative rehearsal), 将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。

克瑞科和沃金斯(Craik&Wathins,1973)的研究表明，只有机械复述并不能加强记忆。研究者让被试听若千个单词，并要求被试记住其中最后一个以某个特定字母(如字母K)开头的单词。在单词系列中，有几个以K开头的单词，但实验只要求被试记住最后个以K字母开头的单词，因此当被试听到下一个以K开头的单词时，就可以放弃前面的那个以K字母开头的单词了，由于在这些以K开头的单词之间所间隔的其他单词数不等，因此每个以K字母开头的单词得到的复述机会是不等的。实验结束后，研究者出其不意地要求被试回忆所有以K字母开头的单词，结果发现，这些以K字母开头的单词的回忆成绩并没有差异，说明简单的机械复述并不能导致好的记忆效果。

蔡斯等人(Chase & Erisson, 1981)曾报逍了一个叫B.F.的个案，他叮以凹忆80个数字。进一步的研究发现，B.F.原来是一名长跑运动员，因此他将那些随机数字组成为各种长跑距离所需要的时间。例如，他把“3, 4, 9, 2, 5, 6，1，4，9, 3，5”记作“3 分49秒2一跑一英里， 56分14秒一跑10英里，9分35秒一慢跑2英里”，这样他通过和长时记忆建立联系的方法,将无意义随机数字转化成了有意义的便于记忆的组块。由此说明，精细复述是短时记忆保持的重要条件。

(二)短时记忆的遗忘进程

短时记忆的容量有限，存储的时间也很短暂。在没有复述的情况下，短时记忆可以保持信息约15秒~ 30秒。皮特森等人(Peterson et al,1959)在实验中，要求被试记住以听觉形式呈现的3个字母，为了阻止被试进行复述，在呈现字母之后马上让被试对一个数字进行连减3的计算，直到主试发出信号再回忆刚才呈现的3个字母。结果发现，被试回忆的正确率是从字母呈现到开始回忆之间的时间间隔的递减函数，当时间间隔为3秒时，被试的回忆正确率达到80%;当时间间隔延长到6秒时，正确率迅速下降到55%;而延长到18秒时，正确率就只有10%了。这个实验说明，短时记忆信息存储的时间很短，如得不到复述，将会迅速遗忘。

(三)短时记忆的遗忘——干扰还是消退

短时记忆的信息在得不到复述的情况下会很快遗忘。那么是什么原因导致了遗忘呢?一种观点认为短时记忆的遗忘是由于信息痕迹的自然消退，另种观点则认为遗忘是由于短时记忆中的信息受到其他无关信息的干扰。由于加人于扰信息需要时间，因此分离这两个因素的作用是非常困难的。沃和诺尔曼(Waugh & Norman, 1965) 利用一个设计巧妙的实验解决了这个问题。他们让被试听由若干个数字组成的数字序列，在数字序列呈现完毕后，伴随着一个声音信号将呈现一个探测数字，这个探测数字曾经在前面出现过一次。被试的任务就是回忆在探测数字后边是什么数字。从回忆数字到探测数字之间是间隔数字，呈现这些间隔数字所需要的时间为间隔时间。在实验中, Waugh等人采用了两种速度来呈现数字:一种是快速的，为每秒4个; 一种是慢速的，为每秒1个。这样，就可以在间隔数字不变的情况下改变间隔时间，从而使时间和干扰信息这两种因素分离开来。结果发现，在快、慢两种呈现速度下，被试的回忆正确率都随间隔数字的增加而减少，并且不受间隔时间的影响。这一结果支持了干扰说，说明短时记忆的遗忘主要是由干扰信息引起的。

三、短时记忆的信息提取

短时记忆的信息容量不大，因此看起来对短时记忆的信息提取是比较容易和简单的。但是，斯腾伯格(Stermuberg， 1969) 的研究表明情况要复杂得多。

斯腾伯格在实验中给被试呈现1个到6个不等的数字系列，如5，2，9，4, 6,之后马上再呈现一个探测数字，要求被试判断探测数字刚才是否出现过，并作出肯定或否定的反应。例如，探测数字是9，就要作肯定反应，如果是8就要作否定反应。被试的反应时间是重要的衡量指标。

斯腾伯格认为,短时记忆中被试对项目的检索有三种可能的方式:

(1)平行扫描(parallel processing scanning)是同时对短时记忆中保存的所有项目进.行检索。如果是这样，无论短时记忆中保存的项目有多少，检索的时间都应该是一样的。

(2)自动停止系列扫描(serial self一 terminating scanning)是对项目逐个进行的检索，一旦找到目标项目就停止查找。如果是这样，那么短时记忆中保存的项目越多，反应时间就会越长。另外，由于找到目标项的搜索(肯定判断)不需要再对剩余项目进行检索，因此其反应时间要比找不到目标项目的搜索(否定判断)反应时短。

(3)完全系列扫描(serial exhaustive scanning) 是对全部项目进行完全的检索，然后再作出判断。在这种提取方式下，反应时间仍将是项目长度的函数，但由于肯定判断和否定判断都要对全部项目进行搜索，因此它们应该具有同样的反应时间。