内隐序列学习与注意的关系(1)
摘 要 内隐序列学习与注意的关系是内隐学习研究领域中的一个热点问题。“双注意机制”理论、“抑制表达”理论和“干扰外显学习成分”理论，从不同的角度阐释了内隐序列学习与注意的关系，但支持证据和反对意见并存，论争激烈。该文试图在一定程度上整合这三种理论，提出了“动态需求”假设，认为内隐序列学习任务对注意的需求是动态变化的，随着内隐序列学习任务中外显学习成分比重的变大，其对注意资源的需求也会随之增加。
关键词 内隐学习，序列学习，注意，“动态需求”假设。
分类号B842.3
1 引言
近年来，有关内隐学习的研究表明，人们对序列的学习在很大程度上是由内隐知识来控制的[1,2]，人们无需意识到环境中的序列规则便能从中获益[3~5]。例如，在序列反应时任务中，当向被试呈现一个有一定速度限制的任务，在此期间：(1)刺激连续出现在微机屏幕的几个位置上，要求被试对刺激的位置做出反应；(2)刺激出现的位置序列遵从一个规则，但这一规则不告知被试[6]。结果发现，尽管改变规则会使被试的反应明显变慢，但是被试一般都不会意识到序列中含有规则，也不能报告出序列中蕴涵的规则，从而表明他们获得的知识是内隐的[6~8]。
, 百拇医药
目前，序列学习已成为内隐学习领域应用最广泛的研究范式[9]。其中，有关内隐序列学习与注意的关系是内隐学习研究中的一个热点问题，目前还存在着很大的争议[10~12]。为了进一步揭示这一问题，Jiménez和Vázquezl(2005)以数声任务为第二任务，对第二任务在内隐序列学习中的作用进行了深入细致的探讨[11]。他们发现，在学习的早期被试对或然序列(probabilistic sequences)的内隐学习成绩不受数声任务的影响，而无论在学习的早期还是晚期数声任务都会明显降低被试对确定序列(deterministic sequences)的内隐学习成绩。而且，当数声任务与序列反应时任务相互关联时，在学习的早期被试对或然序列和确定序列的学习都会受到数声任务的影响。由于这些结果很难用单一学习系统理论来解释，因此他们提出在序列学习任务中存在两种学习系统：内隐学习是通过对刺激进行选择性注意而自动进行的学习，它不需要额外的注意资源参与就可以形成有关刺激结构统计信息的知识；外显学习是通过假设检验来进行的学习，它需要注意资源的参与，并且可以由内隐系统对统计知识的学习引起。然而，Shanks、Rowland和Ranger(2005)运用与Jiménez和Vázquezl(2005)相似的实验材料却得出了相反的实验结果，他们发现，在没有注意资源参与的条件下内隐序列学习无法正常运行，而且，被试在内隐序列学习中获得的知识都是有意识的[12]。由此，他们提出，单一的学习机制足以解释内隐学习和外显学习的分离。
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本文试图基于已有的研究成果，进一步探讨内隐序列学习与注意的关系。这里，我们分别介绍了“双注意机制”理论、“抑制表达”理论和“干扰外显学习成分”理论，并逐一剖析了每一理论的支持证据和反对观点。在此基础上，我们进一步提出了“动态需求”假设，指出内隐序列学习任务对注意的需求是动态变化的，随着内隐序列学习任务中外显学习成分比重的变大，其对注意资源的需求也会随之增加。
2 “双注意机制”理论
2.1 “双注意机制”理论
Nissen和Bullemer(1987)在研究中最先发现，第二任务可能破坏序列学习过程，足够的注意资源对序列学习是必要的[7]。为了进一步揭示序列学习与注意的关系，Cohen、Ivry和Keele(1990)把序列材料分为单一(unique)序列(重复序列中每一刺激后仅跟随一个刺激)、模棱两可(ambiguous)序列(重复序列中每一刺激后可跟随两个刺激)和混合(hybrid)序列(由单一序列和模棱两可序列组成)，对Nissen和Bullemer的实验结果进行了验证[13]。结果发现，在双任务条件下被试可以学习单一序列和混合序列，却不能学习模棱两可序列。由此，他们认为在Nissen和Bullemer的序列学习任务中有两种不同的学习机制：一种机制形成对序列刺激的联想，无需注意参与；另一种机制形成有关刺激结构的多重记忆表征，需要注意参与。
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2.2 支持证据
Curran和Keele(1993)通过一系列的实验对“双注意机制”理论进行了深入研究[14]。他们设置了两种不同的任务条件：在单任务条件下，被试只需要完成序列反应时任务；在双任务条件下，被试需同时完成序列反应时任务和数声任务。结果发现，当被试在单任务条件下完成序列反应时任务时，被试在单任务测试条件下的学习成绩大致是双任务测试条件下的两倍；但是，当被试在双任务条件下完成序列反应时任务时，被试在双任务测试条件和在单任务测试条件下的学习成绩差异不显著。因此，他们认为，当注意资源比较充足时，注意系统和非注意系统可能同时进行学习；而当第二任务分散了被试的注意资源时，则可能只有非注意系统能够进行学习。
2.3 反对观点
然而，由于在实际研究中很难用实验任务来区分这两种不同的注意机制，Cleeremans和MeClellands(1991)对这一观点提出了质疑[15]。他们在计算机模拟研究中，通过向SRN(the simple recurrent network)模型加入噪音成功地模拟了第二任务对单一序列、模棱两可序列和混合序列学习的作用，模拟数据可以解释人类数据88%的变异。这说明第二任务似乎对两种序列类型的学习有着相似的破坏作用，只是破坏的程度有所不同，且通过变化SRN模型的噪音水平就可以模拟这些效应。因此，他们认为，人们似乎使用相同的方式对单一序列和模棱两可序列进行表征和加工，单一的学习机制足以说明Cohen等人的研究结果。
, 百拇医药
受Cleeremans和MeClellands(1991)工作的启发，Stadler(1995)对不同形式的第二任务对内隐序列学习的影响进行了细致研究[16]。他们设置了三种不同的任务条件：在第一种条件下，第二任务为数声任务，要求被试在完成序列反应时任务的同时还要对声音刺激中的高频音进行计数，每次试验(trial)高频音和低频音随机出现，因而数声任务不仅需要注意资源参与还会破坏对序列的组织；在第二种条件下，第二任务为记忆任务，在被试开始序列反应时任务之前屏幕上呈现几个字母，要求被试在完成序列反应时任务的同时还要记忆先前屏幕中呈现的字母，因而记忆任务仅需要注意资源参与但不会破坏对序列的组织；在第三种条件下不会出现第二任务，但是序列反应时任务中的反应刺激间隔会时短时长，这种变化不会影响注意资源但会破坏对序列的组织。结果他们发现，只有当对序列的组织受到破坏时，被试的序列学习成绩才会降低。因此，他们提出了“破坏序列组织”理论，认为第二任务通过破坏序列组织来降低内隐序列学习成绩。此外，我国学者张卫等和丁锦红等的研究也为这一观点提供了支持证据[17,18]。
可见，由于“双注意机制”理论未能对注意机制和非注意机制的特点进行明确界定，因此该理论受到了单一学习机制和“破坏序列组织”理论的质疑。然而，即使Cleeremans和MeClellands的模拟结果与Stadler的实验结果，可以在一定程度上解释第二任务在内隐序列学习中的作用，但他们的结果却无法说明为什么在双任务条件下被试对序列的内隐学习效应不会完全消失。据此，Frensch等人提出了一种新的观点[19, 20]。
[ 下 页 ], 百拇医药(付秋芳 傅小兰)
关键词 内隐学习，序列学习，注意，“动态需求”假设。
分类号B842.3
1 引言
近年来，有关内隐学习的研究表明，人们对序列的学习在很大程度上是由内隐知识来控制的[1,2]，人们无需意识到环境中的序列规则便能从中获益[3~5]。例如，在序列反应时任务中，当向被试呈现一个有一定速度限制的任务，在此期间：(1)刺激连续出现在微机屏幕的几个位置上，要求被试对刺激的位置做出反应；(2)刺激出现的位置序列遵从一个规则，但这一规则不告知被试[6]。结果发现，尽管改变规则会使被试的反应明显变慢，但是被试一般都不会意识到序列中含有规则，也不能报告出序列中蕴涵的规则，从而表明他们获得的知识是内隐的[6~8]。
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目前，序列学习已成为内隐学习领域应用最广泛的研究范式[9]。其中，有关内隐序列学习与注意的关系是内隐学习研究中的一个热点问题，目前还存在着很大的争议[10~12]。为了进一步揭示这一问题，Jiménez和Vázquezl(2005)以数声任务为第二任务，对第二任务在内隐序列学习中的作用进行了深入细致的探讨[11]。他们发现，在学习的早期被试对或然序列(probabilistic sequences)的内隐学习成绩不受数声任务的影响，而无论在学习的早期还是晚期数声任务都会明显降低被试对确定序列(deterministic sequences)的内隐学习成绩。而且，当数声任务与序列反应时任务相互关联时，在学习的早期被试对或然序列和确定序列的学习都会受到数声任务的影响。由于这些结果很难用单一学习系统理论来解释，因此他们提出在序列学习任务中存在两种学习系统：内隐学习是通过对刺激进行选择性注意而自动进行的学习，它不需要额外的注意资源参与就可以形成有关刺激结构统计信息的知识；外显学习是通过假设检验来进行的学习，它需要注意资源的参与，并且可以由内隐系统对统计知识的学习引起。然而，Shanks、Rowland和Ranger(2005)运用与Jiménez和Vázquezl(2005)相似的实验材料却得出了相反的实验结果，他们发现，在没有注意资源参与的条件下内隐序列学习无法正常运行，而且，被试在内隐序列学习中获得的知识都是有意识的[12]。由此，他们提出，单一的学习机制足以解释内隐学习和外显学习的分离。
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本文试图基于已有的研究成果，进一步探讨内隐序列学习与注意的关系。这里，我们分别介绍了“双注意机制”理论、“抑制表达”理论和“干扰外显学习成分”理论，并逐一剖析了每一理论的支持证据和反对观点。在此基础上，我们进一步提出了“动态需求”假设，指出内隐序列学习任务对注意的需求是动态变化的，随着内隐序列学习任务中外显学习成分比重的变大，其对注意资源的需求也会随之增加。
2 “双注意机制”理论
2.1 “双注意机制”理论
Nissen和Bullemer(1987)在研究中最先发现，第二任务可能破坏序列学习过程，足够的注意资源对序列学习是必要的[7]。为了进一步揭示序列学习与注意的关系，Cohen、Ivry和Keele(1990)把序列材料分为单一(unique)序列(重复序列中每一刺激后仅跟随一个刺激)、模棱两可(ambiguous)序列(重复序列中每一刺激后可跟随两个刺激)和混合(hybrid)序列(由单一序列和模棱两可序列组成)，对Nissen和Bullemer的实验结果进行了验证[13]。结果发现，在双任务条件下被试可以学习单一序列和混合序列，却不能学习模棱两可序列。由此，他们认为在Nissen和Bullemer的序列学习任务中有两种不同的学习机制：一种机制形成对序列刺激的联想，无需注意参与；另一种机制形成有关刺激结构的多重记忆表征，需要注意参与。
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2.2 支持证据
Curran和Keele(1993)通过一系列的实验对“双注意机制”理论进行了深入研究[14]。他们设置了两种不同的任务条件：在单任务条件下，被试只需要完成序列反应时任务；在双任务条件下，被试需同时完成序列反应时任务和数声任务。结果发现，当被试在单任务条件下完成序列反应时任务时，被试在单任务测试条件下的学习成绩大致是双任务测试条件下的两倍；但是，当被试在双任务条件下完成序列反应时任务时，被试在双任务测试条件和在单任务测试条件下的学习成绩差异不显著。因此，他们认为，当注意资源比较充足时，注意系统和非注意系统可能同时进行学习；而当第二任务分散了被试的注意资源时，则可能只有非注意系统能够进行学习。
2.3 反对观点
然而，由于在实际研究中很难用实验任务来区分这两种不同的注意机制，Cleeremans和MeClellands(1991)对这一观点提出了质疑[15]。他们在计算机模拟研究中，通过向SRN(the simple recurrent network)模型加入噪音成功地模拟了第二任务对单一序列、模棱两可序列和混合序列学习的作用，模拟数据可以解释人类数据88%的变异。这说明第二任务似乎对两种序列类型的学习有着相似的破坏作用，只是破坏的程度有所不同，且通过变化SRN模型的噪音水平就可以模拟这些效应。因此，他们认为，人们似乎使用相同的方式对单一序列和模棱两可序列进行表征和加工，单一的学习机制足以说明Cohen等人的研究结果。
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受Cleeremans和MeClellands(1991)工作的启发，Stadler(1995)对不同形式的第二任务对内隐序列学习的影响进行了细致研究[16]。他们设置了三种不同的任务条件：在第一种条件下，第二任务为数声任务，要求被试在完成序列反应时任务的同时还要对声音刺激中的高频音进行计数，每次试验(trial)高频音和低频音随机出现，因而数声任务不仅需要注意资源参与还会破坏对序列的组织；在第二种条件下，第二任务为记忆任务，在被试开始序列反应时任务之前屏幕上呈现几个字母，要求被试在完成序列反应时任务的同时还要记忆先前屏幕中呈现的字母，因而记忆任务仅需要注意资源参与但不会破坏对序列的组织；在第三种条件下不会出现第二任务，但是序列反应时任务中的反应刺激间隔会时短时长，这种变化不会影响注意资源但会破坏对序列的组织。结果他们发现，只有当对序列的组织受到破坏时，被试的序列学习成绩才会降低。因此，他们提出了“破坏序列组织”理论，认为第二任务通过破坏序列组织来降低内隐序列学习成绩。此外，我国学者张卫等和丁锦红等的研究也为这一观点提供了支持证据[17,18]。
可见，由于“双注意机制”理论未能对注意机制和非注意机制的特点进行明确界定，因此该理论受到了单一学习机制和“破坏序列组织”理论的质疑。然而，即使Cleeremans和MeClellands的模拟结果与Stadler的实验结果，可以在一定程度上解释第二任务在内隐序列学习中的作用，但他们的结果却无法说明为什么在双任务条件下被试对序列的内隐学习效应不会完全消失。据此，Frensch等人提出了一种新的观点[19, 20]。
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