Stephens, R. G., & Kalish, M. L. (2018). The effect of feedback delay on perceptual category learning and item memory: further limits of multiple systems. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 44(9), 1397-1413.
这是我硕士期间看的第一篇类别学习文献,是一篇抨击类别学习多系统的文献。本文的作者都是反对多系统理论,支持单系统理论,不仅是在类别学习领域,在记忆、推理等领域也会经常见到他们的身影。以Dunn为首等研究者开发一个状态痕迹分析方法(State-Trace Analysis, 简称STA),他们使用这个方法测试认知多重系统的存在,发现在这个方法的分析下,大多数的认知多重系统的分离效应消失了。正所谓“一招鲜,吃遍天”,他们利用STA方法发了很多文章,慕了慕了。STA方法还有一本专门介绍的书《State-trace analysis》,在Library Genesis可以下载。国内只有邢强老师的一篇文献专门做介绍,有兴趣的同学还是建议多看看Dunn等人的英文文章。
邢强, 孙海龙. (2015). STA分析: 认知多系统模型分析的新方法. 广州大学学报(自然科学版), 14(5), 83-87.
作为类别学习多系统的提出者之一,Ashby大牛(COVIS模型的提出者)也写了很多文章抨击Dunn等人错误的使用STA方法,Dunn等人的文章也会写文章回应Ashby,以至于他们会隔一段时间出来互相argue,真的太精彩了。以下是一篇Ashby写的文章:
Ashby, F. G. (2019). State-trace analysis misinterpreted and misapplied: Reply to Stephens, Matzke, and Hayes (2019). Journal of Mathematical Psychology, 91, 195-200.
扯远了,回到原文献。
Ashby等人(1998)提出了COVIS模型(COmpetition between Verbal and Implicit Systems),认为类别学习存在两个学习系统,一个是外显的陈述性学习系统,一个是内隐的程序性学习系统。他们经常使用基于规则(rule-based,简称RB)和信息整合(information-integration,简称II)的类别结构材料来证明双系统的存在。以光栅图为例,以下是RB和II的类别结构示意图:
左边这张是RB类别结构图,横坐标是光栅图线条的宽度,纵坐标是光栅图的角度,一个点代表一个刺激,上面这些点属于A类,下面这些点属于B类,我们可以发现,不管线条的粗细,上面的这些光栅图他们的角度都是比较陡峭,而下面这些光栅图的角度比较平缓,所以它的分类规则是角度,可以用语言进行描述。而在II类别结构图中,它的决策界限是红色的对角线,虽然被试能够很好的学习这两个类别,但是无法用语言来描述规则。
在行为实验方面,Ashby等人经常通过寻找某个因素(自变量)对这两种类别结构的任务的不同影响(即分离效应)来证明双系统的存在,比如说本文提到的延迟反馈这个因素,有研究发现,反馈延迟只损害II任务的学习,而不影响RB任务的学习。然后,他们用COVIS模型去解释为什么出现这种现象。除了延迟反馈,还有很多因素对RB和II任务的影响不同,Ashby等人也做了归纳,见以下文献:
Ashby, F. G., & Valentin, V. V. (2017). Multiple systems of perceptual categorylearning: Theory and cognitive tests. In H. Cohen, & C. Lefebvre (Eds.), Handbookof categorization in cognitive science (2nd ed.). (pp. 157–188). Cambridge, MA:Elsevier.
图1的左边这张图,它反映了延迟反馈对RB和II类别学习的影响,横坐标是block的个数,也就是训练的次数,纵坐标是准确率,我们可以可以看到随着训练次数的提高,反馈方式为延迟反馈的II学习的准确率是没有怎么提高的,而其他的学习都有提高,也就是说反馈延迟只损害II学习,对RB学习是没有影响的,存在明显的交互作用,说明发生了分离效应。
Stephens等人认为证明双系统的最大问题在于:统计工具问题。他们认为方差分析是存在问题的,方差分析不能证明多于一个潜变量或潜在参数的存在,用这种方法证明多系统是存在缺陷的,作者认为更有效的方法是状态痕迹方法,这种方法可以确定心理潜变量的数量,图1右边这个图就是用这种方法得到的状态痕迹图,横坐标是RB的正确率,纵坐标是II的正确率,可以看到,这个图应该有两条拟合曲线,属于二维状态痕迹,说明不止一个潜变量。关于STA的具体原理我也看不懂,我们知道有这样一个统计工具,叫STA分析,它可以确定潜变量的个数,一个潜变量对应一个认知过程或认知系统,多个潜变量对应对个认知系统,相比比方差分析,用它来证明双系统的存在更有说服力。
早在2012年,Dunn等人用4个实验(称为DNK实验)研究了延迟反馈对RB和II任务的影响,结果发现:(1)用STA方法分析数据,在4个实验中,只有实验1发现证明双系统存在的证据,其他3个实验没有发现证明双系统存在的证据,(2)在实验2中当掩蔽类型为固定方格掩蔽时,分离效应消失了。这两个结果说明类别学习双系统不可靠,但是他们没有解释为什么会出现分离效应。所以,Stephens等人(2018)在这篇文章中提出了他们的解释,并用3个实验证明他们的解释。
他们的解释是:相比RB类别结构,II类别结构的学习需要在大脑中进行更精确的项目记忆的表征,而光栅掩蔽具有混淆性,光栅掩蔽对项目记忆有害,所以II类别结构学习受到更多的损害,而不是由于类别学习双系统的存在。
接下来是他们的实验介绍,由于时间关系,这里暂时附上我制作的PPT。
以上就是这篇文献的全部内容啦,如果小伙伴们有什么疑问,欢迎在评论区提出来!