类别样例的可能性判断的实验研究

第1部分文献综述

1.1类别学习研究概述

1.1.1类别学习理论

针对类别学习，研究者提出了许多理论解释。早期的类别学习理论基本上都假设人们对于所有类型的类别都使用单一的类别学习系统。时至今，这些理论中仍有许多发挥着巨大的作用，仍然不断激发出新的研究。下面简要介绍几种最为重要的类别学习理论。
原型理论（prototype theory)假设类别学习等同于学习类别的原型。当遇到一个不熟悉的刺激时，人们通常将这一刺激归入有着与其最为相似的原型的类别中去。（Homa et al. 1981; Posner & Keele 1968, 1970; Reed 1972; Rosch 1973, 1975;Smith &Minda 1998)。范例理论（exemplar theory)假设类别学习是一个学习属于某一类别的某些范例的学习过程。当面对一个不熟悉的刺激时，人们就会计算这一刺激与先前存储在头脑中的潜在相关类别范例的记忆表征的相似性。这一刺激会被归入相似性之和最大的类别(Brooksl978; Estes 1986, 1994; Hintzman 1986; Lamberts 2000;Medin& Schaffer 1978; Nosofsky 1986)。
决策约束理论（decision bound theory)假设被试将刺激空间划分到某些反应区域。当呈现一个被试不熟悉的刺激时，被试首?先确定知觉的客体处于哪一区域，然后做出与之相联系的反应。与不同区域相联系的不同反应差异就叫做决策约朿。类别的学习既是学习决策约束的过程，也是学习与每一反应相联系的区域的过程(Ashby & Gott 1988;Ashby & Townsend 1986; Maddox & Ashby 1993)。

1.1.2常用的类别学习任务

下而介绍四种常用的类别学习任务(Ashby & Maddox 2005),分别是基于规则的任务（rule-based tasks)、信息整合任务（information-integration tasks)、原型变式任务（prototype distortion tasks)、天气预报任务（weather prediction tasks)。
(1)基于规则的任务
在基于规则任务中，类别学习通过外显的推理过程来实现。通常来说，在基于规则任务中所使用的规则有着某种最优策略，这种最优策略可以用言语形式来进行表达(Ashby et al. 1998)。在最为常见的应用中，只有一个相关的刺激维度，被试的任务是发现这一个相关的刺激维度，然后给相关的类别赋予相应的维度取值。但是基于规则任务中的最优规则没有必要一定是一维的。例如，有一条合取规则，如果在X维度取小值且在y维度取小值，那么做出反应A。这一任务就是一个基于规则任务，因为它可以容易地用语言描述。一般来讲，在某一言语描述成为可能之前会有一些限制条件。首先，每一个刺激属性会有一个与决策相关的与之对应的语义标签。............
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第2部分问题提出

人们在现实生活中往往要对一些现实的个体或者可能的个体做所属类别的归类判断。先前的类别学习和归类研究，一般是设计两个相互对立的人工类别（如人工昆虫类别材料），两个人工类别的各自原型在一定数量的特征维度上的特征取值相对立，两个人工类别的样例也设计为各个特征维度上的特征取值相对立。实验任务一般要求被试对逐个呈现的类别个体样例做出归类判断，实验主持者对被试的每次归类判断给予正确与否的反馈，被试通过多次反馈学习遂渐掌握两个对立类别的原型和分类区分标准，最后能对呈现的样例做出正确的归类。这种类别学习和归类通过反馈实现的，即上文所说的基于反馈的归类学习。以前的类别学习和归类主要研究这种基于反馈的归类学习。但是现实生活中，人们的类别学习和归类判断往往没有反馈，并且有时要根据类别中少数已知的样例来对一些可能的而非现实的个体样例所属类别做出判断，即要求根据类别中少数已知的样例来判断其它一些可能的个体是否是某类别中可能的个体。这种任务实质是由已知的类别少数样例来判断类别中其它未知的可能的样例，对未知的可能的样例做出归类判断。这种任务涉及到被试对类别所包含的可能的样例的思考判断，作者称之为类别样例的可能性判断。先前的类别学习和归类研究都是考察人们对现实或假设真实的样例的归类判断，没有考察过人们对类别样例的可能性判断。
实验1考察人们如何根据给定巳知的类别原型或者给定已知的类别少数样例(本实验中给出每个类别的三个样例）来判断类别所包含的可能的样例。根据上文提出的可能性思维的对象变异产生机制，对对象结构进行变异生成新可能性是产生可能性的根本机制。可能性思维的主体首先分析可能性思维任务中的对象结构，然后对任务对象结构形成相对应的心理表征，并在此基础上对对象结构进行变异，从而生成不冋的可能性结果，并在此基础上进行可能性的判断。本实验使用人工类别材料，也就是对立类别的昆虫材料。对于对立类别的昆虫材料而言，主体对任务对象结构的心理表征就是两对立类别昆虫各自的原型。对于给定已知的类别原型的实验条件，被试不需要按照在多个特征维度上多个众数特征集合来形成两对立类别各的原型，那么就省去了根据可能性见维任务的对象结构形成主体对任务对象结构的心理表征这一思维步骤，从而节省了认知资源，进而会导致较好的可能性判断成绩。..............
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第3部分实验.........................................................................................................13
3.1方法.................................................................................................................13
3.2结果与分析......................................................................................................20
3.3讨论..................................................................................................................23
第4部分实验...........................................................................................................24.
4.1方法....................................................................................................................27
4.2结果与分析...................................................................................................... .29
4.3讨论................................................................................................................... .32
第5部分总讨论....................................................................................................... .35
5.1对象结构及对任务对象结构的心理表征对可能性思维的影响................... .35
5.2与已知原型和样例的相似程度对可能性思维的影响.................................... .36
5.3可能性思维的变异提示效应............................................................................. .36
5.4可能性思维过程的有序性................................................................................. .37
第6部分结论..................................................................................................... .........39

结论
综合实验1与实验2的结果，可以看出可能性思维主体在进行可能性思维过程中的有序性。也就是说，个体进行可能性思维的过程是一个分步骤的、有序渐进的过程。可能性思维的第一步是知觉可能性思维任务中的对象结构，经过适当的思考，形成主体对任务对象结构的心理表征。实验1的研究主要针对的就是这一步骤，实验2的结果对此步骤进行了进-步的验证。可能性思维的第二个步骤是根据主体对任务对象结构的心理表征，主体对对象结构进行变异，从而生成各种可能性结果。
这一步骤在实验1和实验2的研究屮都有体现。实验1中类别样例与原型的相似程度对可能性判断的影响和实验2中有无变异提示对可能性判断的影响从本质上讲都是揭示了对对象结构进行变兄生成新可能性是产生可能性的根本机制。本研究通过两个相互联系的实验研究对类别样例的可能性判断过程进行了初步的探索，并以此来推测个体进行可能性思维的认知机制。通过实验研究的结果，可以看出人们的可能性思维的过程是按照对象结构变异产生机制來进行的。主体首先根据可能性思维任务中的对象结构来形成对于该对象结构的心理表征，然后主体对对象结构进行变异，来生成各种可能性结果，并在此基础上来进行可能性判断。
可能性思维的过程是一个按照一定的步骤有序进行的，前一个步骤是后一个步骤的前提和基础。类别样例与原型的相似程度以及有无变异提示对类别样例的可能性判断都有着较大的影响，这些都说明了对对象结构进行变异生成新可能性是产生可能性的根本机制。