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句子加工中的提取过程

战立侃 · 2019-10-28

句子理解过程中要解决的重要问题是 “谁对谁干了什么”,其中不同句子成分之间的长距离约束关系(Long-Distance Dependencies)非常重要。例如要理解句子(1a),读者需要解决动词短语 “was complaining” 和动物性名词短语 “the resident” 的关系。

语言学理论和相关记忆研究认为,单词和短语在记忆中的存储方式是通过一系列特征-特征值束(feature-value bundles)实现的。例如,”the resident”的特征值束为:+ 名词,+主语,+单数,+动物。相关约束理解理论(dependency completion)假定动词短语将触发一个搜索过程,在记忆系统中搜索具有相关特征的名词。例如,动词将触发一个包含下述特征的名词的搜索过程: +名词,+主语,+单数,+动物。这些被用于搜索的特征束通常被称作提取线索(retrieval cues)。

前人研究发现,如果搜索过程包含多个提取线索,当记忆中多个名词都与提取线索相契合时,就会出现加工上的困难,即提取干扰效应(retrieval interference),有时又被称作抑制性干扰效应(inhibitory interference)。

如何解释这一现象呢?目前有两个常见理论:激活模型(Activation Model)和直接获取模型(Direct-Access Model)。

三个基本假设:假设1:记忆系统中,项目的激活水平会随时间消逝而成指数水平降低;假设2:记忆系统中,激活水平最高的项目将被提取,而且项目的激活水平越高提取速度越快,提取越准确;假设3:激活水平还有一个高斯噪音成分,该噪音成分将影响每个试验项目的提取水平。

除了上述一般化假设,抑制性干扰还依赖于基于线索的提取过程(cue-based retrieval)的工作机制。记忆系统中,特征与所有提取线索均匹配的该项目将被激活。但如果记忆系统中另有一项目,其特征与一部分提取线索匹配,则无论是完全匹配项目还是部分匹配项目,其激活水平都会产生衰减。这被称作线索过载(cue overload):一个提取线索指向两个项目,使得不同项目难以区分。这将导致(1a)的阅读时间比(1b)长(图1上半部分)。

赛跑过程(race process):记忆系统中,一个过程是试图通达一个项目,而另外一个过程则是试图通达另外一个过程;这两个过程在时间上是同时展开的。首先结束的过程将导致相应项目被提取,搜索过程中止(图2)。这叫做平行-自我结束的搜索过程(parallel self-terminating search)。激活模型认为,如果项目一匹配了一部分提取线索,而项目二匹配了另一部分不同的提取线索,那么提取时间将会变快,如例2和图1下半部分。

模型假定,记忆搜寻过程直接通达的是记忆系统中与提取线索相匹配的项目。完成一个提取过程所需要的时间是固定的,不管这个项目之前有没有接触过。这种搜索过程被称作内容上可通达的基于线索的搜索过程(content-addressable cue-based search)。

具体到例1,线索过载会导致在大部分试次中,”resident” 会被提取;但在其中一部分试次中,错误名词 “neighbor” 也会被提取。无论哪种情况,提取过程所需要的时间是一样的,都是 $\beta$ 。但是当提取错误发生时,系统会进行第二次提取尝试,即在分析过程(reanalysis),该过程将会产生额外的加工时间, $\delta$ (图3)。最终会导致提取干扰现象的产生。

激活模型和直接获取模型对抑制性干扰效应预测相同;但对被试错误反应的反应时间则产生了不同的预测:激活模型认为在抑制性干扰实验设计中,对错误组块的提取时间应该长于对正确组块的提取时间。但是研究发现,对错误组块的提取时间实际上短于对正确组块的提取时间(图I),从而支持直接提取模型。

上述计算机化的提取模型可被用来研究语言障碍,如失语症(aphasia)(图4)、个体差异(图5)等。

Vasishth, S., Nicenboim, B., Engelmann, F., & Burchert, F. (2019). Computational Models of Retrieval Processes in Sentence Processing. Trends in Cognitive Sciences. doi:10.1016/j.tics.2019.09.003