原型匹配实验

     原型说可看作是针对模板说的不足而提出来的。原型说的突出特点是，它认为在记忆中贮存的不是与外部模式有一对一关系的模板，而是原型(Prototype)。原型不是某一个特定模式的内部复本。它被看作一类客体的内部表征，即一个类别或范畴的所有个体的概括表征。这种原型反映一类客体具有的基本特征。例如，人们看到各种不同外形的飞机，而带有两个翅膀的长筒可作为飞机的原型。因此，照原型说看来，在模式识别过程中，外部刺激只需与原型进行比较，而且由于原型是一种概括表征，这种比较不要求严格的准确匹配，而只需近似的匹配即可。当刺激与某一原型有最近似的匹配，即可将该刺激纳入此原型所代表的范畴，从而得到识别。所以，即使某一范畴的个体之间存在着外形、大小等方面的差异，所有这些个体都可与原型相匹配而得到识别。这就意昧着，只要存在相应的原型，新的、不熟悉的模式也是可以识别的。这样，原型匹配模式不仅可以减轻记忆的负担，而且也使人的模式识别更加灵活，更能适应环境的变化。
        对于原型说来讲，关键之点在于是否存在这种原型。目前已有一些实验结果提示原型确实存在。Posner等(1967)曾经做过有关原型的实验。他们利用9个点构成几种基本的模式，如三角形、字母M或F以及随机点模式，这些基本的模式在实验中被看作原型，见图2—10左。然后对每一个原型中的某些点加以移动，分别构成4个畸变的模式，图2—10右为三角形原型的4个畸变的模式。在一组实验中，他们先让被试看其中3种原型的畸变模式，这些畸变模式一个个地随机呈现，要求被试将所呈现的每个畸变模式划入某个范畴(原型)，也即要求被试将每个原型的相应的4个畸变模式归为一类，对他们的每次分类操作均给予反馈。需要注意的，是在这个实验阶段，不给被试看任何一个原型。当被试学会这种分类作业之后，即进行下一步迁移实验。这时给被试看一系列的模式，其中包括先前看过的原有的畸变模式；基于上述原型的一些新的畸变模式和原型本身，要求被试将这些模式分别划入上述3个范畴。结果发现，被试对原有的畸变模式分类的正确率约为87％;极为重要的，是对先前未看过的原型分类的正确率也与此相当，而对新的畸变模式的分类则较差。Posner等认为，这种实验结果说明，被试在实验的第一阶段上，已经从一些畸变模式中有效地抽象出原型。这同时也意味着，被试对畸变模式进行分类是将它们与相应的原型作比较的。Posner等(1968)的进一步研究还表明，被试不仅可以从畸变模式中抽象出原型，而且还能掌握这一范畸的实例的变异性。这些结果都有利于原型说。但Posner等人没有对原型的具体特征和编码形式加以说明。   
    Reed(1972)曾经做了类似的实验。他应用的模式刺激是人的面部简图。这些面部简图的变量有眼睛的位置、额头高低、鼻子的长短和位置等，每个维量有大、中、小3个值。Reed还进一步指出，这种原型代表着一个范畴的实例的集中趋势，并且是以抽象的表象来表征的。    以这些研究结果为基础，Reed(1973)提出了一个模式识别的模型，见图2—12。Reed认为，模式识别是从特征分析开始的。模式的各个成分即特征先得到确认，然后模式各部分的关系如平行、联结和对称等再得到确认。这种特征和关系的确认是模式的物理特征的确认，它们都属于刺激审察阶段。特征和关系的结合就形成对模式的解释，如果它能完整地解释这个模式，它就相当于所知觉的模式或具体的像。这样，就可将这个模式的解释与记忆中贮存的诸模式的解释进行匹配。这个匹配过程可能包含模式的视觉表象或言语解释。如果进行比较的双方有完全的或很大的重叠，即可有准确的匹配。但是，如果知觉不够精确或贮存的解释丢失特征，就不能实现准确的匹配。另外，如果一个模式有多种样本，准确的匹配也是不可能的。这时就需要进行分类，将模式归入某一范畴，而范畴是以原型的概括表象来表征的。反应倾向如字词频率等可对分类与特征丢失起作用。当实现准确的匹配或分类后，模式即得到识别，并可进入记亿。当相应的贮存的解释与名称相连，则识别的模式得到命名，或者激活其他有关的信息。如果不能成功地实现准确的匹配或分类，该模式则可作为新的模式进入记忆，并可改变有关的原型；另一种可能是重又回到刺激审察阶段，进行再分析和再匹配等。上述的模型是一个比较完整的原型匹配模型，它明确地阐述了原型的具体特征和编码形式，强调原型在范畴水平的分类操作中的作用。并且它还可以容纳模板匹配。因此，Reed的模型显得更加灵活，更富有弹性。但是，这个模型只含有自下而上加工，而没有自上而下加工，这显然是一个缺陷。与模板匹配相比，自上而下加工对原型匹配似乎更加重要。
        此外，支持原型说的还有Franks和Bransford(1971)的实验研究等。从前面可以看到，原型涉及到范畴表征的问题。它更引起心理学家的关注，现在原型已成为概念结构研究中的一个重大的课题(Rosch，1973，1975)，我们在后面“概念”一章中将加以叙述和讨论。