任衍具 孫 琪,2

(1山東師范大學(xué)心理學(xué)院, 濟(jì)南 250014) (2浙江師范大學(xué)心理學(xué)系, 金華 321004)

1 前言

視覺(jué)搜索是指?jìng)€(gè)體主動(dòng)地從許多干擾項(xiàng)中尋找目標(biāo)項(xiàng)的過(guò)程, 它是人們?nèi)粘Ｉ钪性S多作業(yè)活動(dòng)的重要組成部分, 該任務(wù)已發(fā)展成為認(rèn)知心理學(xué)家研究選擇性注意的重要實(shí)驗(yàn)范式之一(Nakayama& Martini, 2011)。早期研究者采用此范式考察觀察者從干擾項(xiàng)中搜索并確認(rèn)目標(biāo)項(xiàng)的績(jī)效(成績(jī)和效率), 其主要目的是探究在知覺(jué)競(jìng)爭(zhēng)條件下人們將目標(biāo)項(xiàng)從眾多干擾項(xiàng)中分離出來(lái)的機(jī)制(Treisman& Gelade, 1980)。今天的研究者開(kāi)始考慮使用該范式研究人們?nèi)绾卧诃h(huán)境中搜索目標(biāo)物體, 以實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境的有效互動(dòng)(Eckstein, 2011)。

近10多年來(lái), 人們開(kāi)始關(guān)注記憶與視覺(jué)搜索的交互作用(參見(jiàn)綜述文章Kristjánsson & Campana,2010)。已有研究發(fā)現(xiàn), 記憶是影響視覺(jué)搜索績(jī)效的重要因素(如Kristjánsson, 2000; 但見(jiàn)Horowitz &Wolfe, 1998)。特別是情景記憶(Hout & Goldinger,2010, 2012; Howard, Pharaon, K?rner, Smith, &Gilchrist, 2011; Solman & Smilek, 2010; V? &Wolfe, 2013)、語(yǔ)義記憶(Castelhano & Henderson,2007; Droll & Eckstein, 2008; Ehinger, Hidalgo-Sotelo, Torralba, & Oliva, 2009; V? & Henderson,2010)以及工作記憶(Anderson, Vogel, & Awh, 2013;Hollingworth, Matsukura, & Luck, 2013; Oh & Kim,2004; Solman, Cheyne, & Smilek, 2011; Woodman &Luck, 2004, 2010; Woodman, Vogel, & Luck, 2001)均會(huì)對(duì)視覺(jué)搜索的績(jī)效產(chǎn)生重要影響, 其中工作記憶在視覺(jué)搜索中的作用倍受研究者的關(guān)注。

Baddeley及其同事系統(tǒng)提出并發(fā)展了工作記憶的多成分模型, 將工作記憶系統(tǒng)分為中央執(zhí)行系統(tǒng)、語(yǔ)音環(huán)路、視空模板和情景緩沖器4個(gè)子系統(tǒng),其中視空模板又稱視空工作記憶, 可細(xì)分為客體工作記憶和空間工作記憶(參見(jiàn)綜述: Baddeley, 2003,2012)。一些研究者認(rèn)為這兩個(gè)成分是相互獨(dú)立的(如: Klauer & Zhao, 2004)。

已有研究者采用視空工作記憶任務(wù)和視覺(jué)搜索任務(wù)相結(jié)合的雙任務(wù)范式對(duì)視空工作記憶在傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)(以字母、圖形等人工刺激為實(shí)驗(yàn)材料)中的作用進(jìn)行研究, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不管工作記憶任務(wù)是對(duì)項(xiàng)目空間位置的變化覺(jué)察(空間工作記憶任務(wù), 以下簡(jiǎn)稱空間負(fù)載)還是對(duì)項(xiàng)目顏色的變化覺(jué)察(非空間工作記憶任務(wù), 以下簡(jiǎn)稱客體負(fù)載),有記憶負(fù)載條件下的搜索成績(jī)(典型指標(biāo)為搜索反應(yīng)時(shí)和正確率)明顯低于無(wú)記憶負(fù)載條件下的搜索成績(jī)(Oh & Kim, 2004; Solman et al., 2011; Woodman& Luck, 2004; Woodman et al., 2001)該結(jié)果說(shuō)明不管是空間負(fù)載還是客體負(fù)載均會(huì)對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的成績(jī)產(chǎn)生影響。當(dāng)對(duì)視覺(jué)搜索的效率(采用反應(yīng)時(shí)-搜索集合大小函數(shù)的斜率來(lái)表示: 詳見(jiàn)Treisman & Gelade, 1980)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn): 與無(wú)負(fù)載條件相比, 空間負(fù)載會(huì)降低傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的效率而客體負(fù)載則不會(huì)(Oh & Kim, 2004; Solman et al., 2011; Woodman & Luck, 2004; Woodman et al.,2001)。然而來(lái)自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn), 前額葉(工作記憶的重要腦區(qū), Goldman-Rakic, 1996)受損的猴子很難完成不同試次之間搜索目標(biāo)不斷變化(此時(shí)目標(biāo)線索需要保持在工作記憶中)的搜索任務(wù), 但能完成搜索目標(biāo)不變(此時(shí)可直接從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取目標(biāo)線索)的搜索任務(wù)(Rossi, Bichot, Desimone,& Ungerleider, 2001, 2007)。隨后, Woodman, Luck和Schall (2007)據(jù)此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)人類被試進(jìn)行研究, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不管搜索目標(biāo)是否變化, 客體負(fù)載條件下的搜索成績(jī)均明顯低于無(wú)負(fù)載條件下的; 但在搜索效率這一指標(biāo)上, 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 有無(wú)客體負(fù)載條件下的搜索效率差異不大; 當(dāng)試次間搜索目標(biāo)不斷變化時(shí), 客體負(fù)載條件下的搜索效率明顯低于無(wú)負(fù)載條件下的。由此可見(jiàn)客體工作記憶是否對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的效率產(chǎn)生影響則依賴于試次間搜索目標(biāo)是否發(fā)生變化。

為了提高研究的生態(tài)效度, 近年來(lái)大量運(yùn)用視覺(jué)搜索范式進(jìn)行的研究已開(kāi)始探討與真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)相關(guān)的問(wèn)題(參見(jiàn): Wolfe, Alvarez,Rosenholtz, Kuzmova, & Sherman, 2011; Wolfe, V?,Evans, & Greene, 2011)。已有研究表明, 真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)和傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)在搜索材料方面存在著很大的差異, 集中體現(xiàn)為兩點(diǎn): ①傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的刺激畫面往往是無(wú)意義的, 由高度相似的項(xiàng)目隨機(jī)分布組成; 而真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的刺激畫面往往具有一定的意義和空間結(jié)構(gòu), 由身份及視覺(jué)特征變化幅度較大的物體(往往由不同維度的特征構(gòu)成)和背景按照一定的語(yǔ)義關(guān)系組成。②傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的目標(biāo)項(xiàng)目簡(jiǎn)單, 而且具有明確的定義性特征, 識(shí)別目標(biāo)項(xiàng)也不必需要眼動(dòng)去注視搜索畫面中的每個(gè)項(xiàng)目; 而真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的目標(biāo)物往往是異常復(fù)雜的, 由多個(gè)維度的特征組成, 而且有時(shí)候具有一定的不確定性, 往往需要眼動(dòng)將目標(biāo)物置于中央窩區(qū)域, 以便將目標(biāo)物與其他干擾子區(qū)分開(kāi)來(lái)(Hollingworth, 2012)。搜索材料的差異使得影響傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)和真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的因素之間存在著較大的差異。那么前人有關(guān)視空工作記憶對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)績(jī)效的影響有待采用真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)做進(jìn)一步的探討。

新近研究表明, 影響真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)績(jī)效的因素主要包括目標(biāo)模板的具體化程度(Bravo &Farid, 2009, 2012; Malcolm & Henderson, 2009,2010; Reeder & Peelen, 2013; Yang & Zelinsky,2009)、搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度(Henderson,Chanceaux, & Smith, 2009; Rosenholtz, Li, &Nakano, 2007)和場(chǎng)景情境(Brockmole, Castelhano,& Henderson, 2006; Malcolm & Henderson, 2010;Neider & Zelinsky, 2006)。

利用傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn), 目標(biāo)模板的具體化程度能夠系統(tǒng)地引導(dǎo)搜索, 目標(biāo)模板的具體化程度越高搜索反應(yīng)時(shí)就越短(例如: Wolfe,Horowitz, Kenner, Hyle, & Vasan, 2004)。利用真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)進(jìn)行的研究也有類似的發(fā)現(xiàn), 目標(biāo)線索為圖片時(shí)的搜索時(shí)間短于目標(biāo)線索為文字時(shí)的搜索時(shí)間(Bravo & Farid, 2009, 2012; Malcolm &Henderson, 2009, 2010; Schmidt & Zelinsky, 2009)。對(duì)目標(biāo)模板表征的具體化程度則依賴于視空工作記憶對(duì)目標(biāo)物體的編碼質(zhì)量, 那么目標(biāo)模板的具體化程度是否會(huì)調(diào)節(jié)視空工作記憶對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響還有待進(jìn)一步的探討。

搜索畫面項(xiàng)目數(shù)的多少(搜索集合大小)是影響傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)績(jī)效的一個(gè)重要因素。針對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索畫面中的集合大小難以統(tǒng)計(jì)這一事實(shí), 一些研究者提出采用視覺(jué)混亂度來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)中的集合大小, 視覺(jué)混亂度是指由于視覺(jué)畫面中存在過(guò)多的項(xiàng)目使其顯示或組織令某些作業(yè)績(jī)效下降的一種狀態(tài)(Rosenholtz et al., 2007), 隨后有研究者驗(yàn)證了這種替代方法的有效性(Henderson et al., 2009)。并有研究發(fā)現(xiàn), 隨著場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度的增加, 搜索績(jī)效明顯下降(Neider & Zelinsky,2010, 2011)。那么, 場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度是否會(huì)調(diào)節(jié)視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響也需要進(jìn)一步的探究。

僅通過(guò)搜索反應(yīng)時(shí)和正確率并不能清晰地反映整個(gè)搜索過(guò)程, 因此我們利用眼動(dòng)技術(shù), 借鑒前人的方法(Castelhano & Heaven, 2010; Castelhano,Pollatsek, & Cave, 2008; Malcolm & Henderson,2009, 2010), 將搜索過(guò)程劃分為3個(gè)階段: ①起始階段, 是指從搜索畫面呈現(xiàn)到第一個(gè)注視點(diǎn)結(jié)束的時(shí)間間隔, 即首次眼跳潛伏期; ②掃描階段, 是指從首次眼跳開(kāi)始到首次注視搜索目標(biāo)之間的時(shí)間; ③確認(rèn)階段, 是指從首次注視搜索目標(biāo)開(kāi)始到做出恰當(dāng)按鍵反應(yīng)之間的時(shí)間, 反映了被試確認(rèn)該物體是否為搜索目標(biāo)的時(shí)間。希望通過(guò)這3個(gè)階段的劃分能夠更精細(xì)地理解視空工作記憶對(duì)真實(shí)場(chǎng)景視覺(jué)搜索績(jī)效的影響機(jī)制。

綜上所述, 本研究嘗試采用視空工作記憶任務(wù)和真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)相結(jié)合的雙任務(wù)范式, 考察視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)績(jī)效的影響機(jī)制, 同時(shí)探討試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度以及搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度所起的調(diào)節(jié)作用。具體而言: ①視空工作記憶負(fù)載(包括空間負(fù)載和客體負(fù)載)對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)成績(jī)的影響與對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)成績(jī)的影響是否相同, 試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度以及搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度是否會(huì)調(diào)節(jié)這些影響; ②視空工作記憶負(fù)載(包括空間負(fù)載和客體負(fù)載)對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索效率的影響與傳統(tǒng)搜索效率的影響是否相同; 試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度以及搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度是否會(huì)調(diào)節(jié)這些影響。

2 方法

2.1 被試

選取96名本科生和研究生(男生18名; 女生78名)參加該實(shí)驗(yàn)。參加者的平均年齡為20.77歲,標(biāo)準(zhǔn)差為1.56, 視力或矯正視力正常, 色覺(jué)正常,所有參加者均未參加過(guò)類似的實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后給予一定報(bào)酬。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)刺激呈現(xiàn)在17英寸的顯示器上, 屏幕分辨率為1024 × 768, 刷新率為75 Hz。視距為75 cm。采用Eyelink 1000 (SR Research, Ontario, Canada)眼動(dòng)儀采集眼動(dòng)數(shù)據(jù), 采樣頻率為1000 Hz, 利用E-Prime 2.0編程控制實(shí)驗(yàn)流程。

2.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù)及材料

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 所有刺激材料均呈現(xiàn)在灰色(RGB: 147, 147, 147)屏幕上。整個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及3種任務(wù): 空間工作記憶任務(wù)、客體工作記憶任務(wù)和真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)。

空間工作記憶任務(wù): 首先要求被試記住屏幕上呈現(xiàn)的4個(gè)黑色方塊(參照Z(yǔ)hang & Zhang, 2011)的空間位置, 間隔5000 ms后進(jìn)行記憶測(cè)試, 即呈現(xiàn)一個(gè)黑色方框3000 ms, 要求被試在該時(shí)間段內(nèi)判斷該方框所在的位置是否為剛才識(shí)記過(guò)的4個(gè)位置中的一個(gè)。方塊和方框大小均為46 px ×46 px (視角約為1.2°× 1.2°大小)。方塊的位置從表1所示的19個(gè)位置中隨機(jī)挑選, 方塊與方塊之間無(wú)覆蓋。

客體工作記憶任務(wù): 首先在屏幕中央的上下左右4個(gè)位置呈現(xiàn)4個(gè)不同顏色的色塊(參照Solman et al., 2011; Woodman & Luck, 2004; Woodman et al.,2001) 500 ms, 要求被試記住這4個(gè)色塊的顏色,間隔5000 ms后進(jìn)行記憶測(cè)試, 即在屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)色塊, 要求被試判斷該色塊的顏色是否為剛才識(shí)記過(guò)的4種顏色中的一種。色塊大小與空間工作記憶任務(wù)中的方塊大小相同, 色塊顏色包含7種易分辨的顏色, 包括:紅色(RGB: 255, 0, 0)、藍(lán)色(RGB:0, 0, 255)、黑色(RGB: 0, 0, 0)、白色(RGB: 255, 255,255)、紫羅蘭(RGB: 238, 130, 238)、黃色(RGB: 255,255, 0)、綠色(RGB: 0, 255, 0)。4個(gè)色塊的位置保持不變, 色塊中心到屏幕中心的距離均為130 px(換算成視角約為3.5°)。

場(chǎng)景搜索任務(wù): 首先告知被試搜索目標(biāo), 在屏幕中央呈現(xiàn)需要搜索的目標(biāo)物體的圖片(大小與隨后呈現(xiàn)的搜索場(chǎng)景圖片中的目標(biāo)物體大小相同)或名稱(白色黑體文字, 大小60點(diǎn)) 500 ms, 間隔1500 ms后呈現(xiàn)需要搜索的場(chǎng)景圖片4000 ms, 要求被試在此時(shí)間段內(nèi)找到并注視目標(biāo)物體同時(shí)作按鍵反應(yīng)。

表1 空間記憶負(fù)載方塊位置分布表

借助互聯(lián)網(wǎng)搜集到190張場(chǎng)景圖片作為原始圖片(無(wú)搜索目標(biāo))。首先利用Photoshop CS 3對(duì)圖片進(jìn)行簡(jiǎn)單處理, 調(diào)整像素大小均為1024 × 768, 然后采用Rosenholtz等(2007)提出的計(jì)算方法, 以特征擁塞(feature congestion, FC)和子帶熵(subband entropy, SE)為指標(biāo), 對(duì)圖片的視覺(jué)混亂度進(jìn)行測(cè)量,篩選出FC和SE均高的圖片(FC:

M

= 4.45,

SD

=0.64; SE:

M

= 3.87,

SD

= 0.21; FC和SE存在中等程度正相關(guān):

r

= 0.48,

p

< 0.001) 60張作為正式實(shí)驗(yàn)中高視覺(jué)混亂度組的材料, 將FC和SE均低的圖片(FC:

M

= 3.00,

SD

= 0.38; SE:

M

= 3.37,

SD

= 0.17;SE和FC存在中等程度正相關(guān):

r

= 0.50,

p

< 0.001)60張作為正式實(shí)驗(yàn)中低視覺(jué)混亂度組的材料。高低分組中的圖片在FC和SE這兩個(gè)指標(biāo)上差異均顯著(

p

s < 0.001)。練習(xí)圖片每組6張, 共12張(FC=3.97, FC= 3.22)。將篩選出的圖片復(fù)制成兩份, 一份置入相同搜索目標(biāo)組作為試次間搜索目標(biāo)不變條件下的實(shí)驗(yàn)材料; 另一份置入不同搜索目標(biāo)組作為試次間搜索目標(biāo)變化條件下的實(shí)驗(yàn)材料, 一共264張(24張用于練習(xí), 240張用于正式實(shí)驗(yàn))場(chǎng)景圖片。

此外, 為了防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中言語(yǔ)工作記憶的編碼, 要求被試大聲清晰地讀出呈現(xiàn)在屏幕中央的4個(gè)不同的隨機(jī)字母(如, E T U G, 呈現(xiàn)時(shí)間為500 ms, 字體為白色黑體, 大小為60點(diǎn))直至該試次結(jié)束(Soto & Humphreys, 2007)。

2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與程序

2.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究的主要目的是為了對(duì)比3種類型的工作記憶負(fù)載條件下觀察者完成真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的績(jī)效, 同時(shí)探討試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度以及搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度3個(gè)變量的調(diào)節(jié)作用。因此該實(shí)驗(yàn)采用3 (工作記憶負(fù)載類型: 無(wú)負(fù)載、客體負(fù)載和空間負(fù)載) × 2 (目標(biāo)模板的具體化程度: 圖片和文字) × 2 (搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度: 高和低) ×2 (試次間搜索目標(biāo)是否變化:不變和變化)的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其中目標(biāo)模板的具體化程度和搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度為被試內(nèi)變量, 工作記憶負(fù)載類型和試次間搜索目標(biāo)是否變化為被試間變量。因變量包括被試完成工作記憶任務(wù)的正確率、完成真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的正確率、搜索反應(yīng)時(shí)、起始階段的持續(xù)時(shí)間、掃描階段的持續(xù)時(shí)間、掃描階段的平均注視時(shí)間、掃描階段的注視點(diǎn)數(shù)、確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間和搜索效率等。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)程序

將96名被試隨機(jī)分為6組, 每組16人(男生3人, 女生13人), 分別完成無(wú)負(fù)載-搜索目標(biāo)不變、無(wú)負(fù)載-搜索目標(biāo)變化、客體負(fù)載-搜索目標(biāo)不變、客體負(fù)載-搜索目標(biāo)變化、空間負(fù)載-搜索目標(biāo)不變和空間負(fù)載-搜索目標(biāo)變化6種條件下的實(shí)驗(yàn)。每種實(shí)驗(yàn)條件中有4種搜索類型, ①圖片提示搜索目標(biāo)-搜索場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度高; ②文字提示搜索目標(biāo)-搜索場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度高; ③圖片提示搜索目標(biāo)-搜索場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度低; ④文字提示搜索目標(biāo)-搜索場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度低。對(duì)于同一張搜索場(chǎng)景畫面, 當(dāng)用文字提示搜索目標(biāo)時(shí), 不可再用圖片進(jìn)行提示, 即每位被試在所完成的實(shí)驗(yàn)中對(duì)同一圖片搜索一次, 正式實(shí)驗(yàn)中每位被試共搜索120張(視覺(jué)混亂度高低各60張)場(chǎng)景圖片, 這120張場(chǎng)景搜索圖片在實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)的順序是隨機(jī)的, 而圖片提示和文字提示與材料的組合則采用被試間平衡; 具體來(lái)說(shuō), 用P代表圖片提示, W代表文字提示,H01-H60代表視覺(jué)混亂度高的60張圖片, L01-L60代表視覺(jué)混亂度低的60張圖片; 參加者1完成的提示形式與材料的組合為PH01-PH30, WH31-WH60,PL01-PL30, WL31-WL60; 參加者2完成的提示形式與材料的組合為WH01-WH30, PH31-PH60,WL01-WL30, PL31-PL60, 以此類推。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前均需對(duì)眼睛進(jìn)行9點(diǎn)校準(zhǔn), 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。

無(wú)負(fù)載-搜索目標(biāo)不變和無(wú)負(fù)載-搜索目標(biāo)變化條件下的單次試驗(yàn)流程一致(如圖1a所示)。首先在屏幕中央呈現(xiàn)注視點(diǎn)“+” 500 ms, 然后呈現(xiàn)4個(gè)不同的隨機(jī)字母 500 ms, 要求被試進(jìn)行發(fā)音抑制任務(wù), 間隔500 ms的空屏后呈現(xiàn)所要搜索的目標(biāo)物體的圖片或名稱500 ms, 再間隔500 ms的空屏, 隨后再呈現(xiàn)紅色注視圓點(diǎn)1000 ms, 要求被試用眼睛盯住該圓點(diǎn)按鍵, 接下來(lái)呈現(xiàn)所要搜索的場(chǎng)景圖片4000 ms, 要求被試在該時(shí)間段內(nèi)找到搜索目標(biāo),并盯住目標(biāo)物體按“空格鍵”; 按鍵結(jié)束后是4000 ms的空屏, 該次試驗(yàn)結(jié)束, 然后進(jìn)入下一試次。每種條件下, 被試首先進(jìn)行12試次的練習(xí)實(shí)驗(yàn), 然后進(jìn)行120試次的正式實(shí)驗(yàn)。

客體記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)不變、客體記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)變化、空間記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)不變、和空間記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)變化4種條件下的單次試驗(yàn)流程一致(詳見(jiàn)圖1b所示): 首先在屏幕中央呈現(xiàn)注視點(diǎn)“+”500 ms, 然后呈現(xiàn)4個(gè)不同的隨機(jī)字母500 ms, 要求被試進(jìn)行發(fā)音抑制任務(wù), 間隔500 ms的空屏后呈現(xiàn)所要搜索的目標(biāo)物體的圖片或名稱500 ms, 間隔500 ms的空屏后呈現(xiàn)4個(gè)不同顏色的色塊或者4個(gè)位于不同位置上的黑色方塊500 ms;之后是500 ms的紅色圓點(diǎn), 要求被試用眼睛盯住該圓點(diǎn)按鍵; 然后呈現(xiàn)所要搜索的場(chǎng)景圖片4000 ms, 要求被試在該時(shí)間段內(nèi)找到搜索目標(biāo), 并盯住目標(biāo)物體按“空格鍵”; 按鍵結(jié)束后是500 ms的空屏, 然后呈現(xiàn)一個(gè)色塊或者位于某一位置上的方塊,持續(xù)時(shí)間3000 ms, 要求被試在該時(shí)間段內(nèi)判斷該顏色或位置是否是剛才識(shí)記過(guò)的, 如果是識(shí)記過(guò)的項(xiàng)目就按“F”鍵; 如果不是則按“J”鍵; 按鍵結(jié)束后是500 ms的空屏, 該次試驗(yàn)結(jié)束, 然后進(jìn)入下一試次。練習(xí)實(shí)驗(yàn)和正式實(shí)驗(yàn)的次數(shù)與無(wú)負(fù)載條件下的相同。

圖1 單次試驗(yàn)流程示意圖

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由于本研究的目的是為了考察視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響, 我們關(guān)注的是不同實(shí)驗(yàn)條件下與搜索任務(wù)有關(guān)的因變量結(jié)果, 而非雙任務(wù)中視空工作記憶任務(wù)的成績(jī)(如表2所示),所以不對(duì)視空工作記憶任務(wù)的正確率做進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。

然后對(duì)搜索任務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理, 剔除錯(cuò)誤反應(yīng)的數(shù)據(jù), 只分析正確反應(yīng)的數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤反應(yīng)的試次包括: ①被試在4000 ms內(nèi)未做出正確按鍵反應(yīng)的試次; ②被試雖然做出了正確的按鍵反應(yīng), 但注視點(diǎn)未落在或校正后未落在目標(biāo)物體上的試次;③依據(jù)該條件下搜索反應(yīng)時(shí)的

M

± 3

SD

的原則剔除的數(shù)據(jù); ④在正確反應(yīng)的基礎(chǔ)上, 將持續(xù)時(shí)間低于100 ms的注視點(diǎn)剔除(參照Malcolm & Henderson,2010; V? & Wolfe, 2012的數(shù)據(jù)預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選數(shù)據(jù))。無(wú)記憶負(fù)載、客體負(fù)載和空間負(fù)載條件下剔除數(shù)據(jù)點(diǎn)占總數(shù)據(jù)點(diǎn)的百分比分別為12.1%,18.8%和21.0%。不同實(shí)驗(yàn)條件下搜索任務(wù)的描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)附表1a至附表1f所示, 采用SPSS 21.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)分析。

表2 不同實(shí)驗(yàn)條件下視空工作記憶任務(wù)的正確率

3.1 搜索成績(jī)

3.1.1 搜索正確率

正確率是指被試正確地搜索到場(chǎng)景圖片中的目標(biāo)物體并做出恰當(dāng)按鍵反應(yīng), 且反應(yīng)時(shí)處于一定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的試次占總試次的比率。結(jié)果(圖2, 右側(cè))顯示, 3種負(fù)載條件下的搜索正確率差異顯著,

F

(2, 90) = 9.84,

p

< 0.001, η= 0.18; 且與試次間搜索目標(biāo)是否變化的交互作用顯著,

F

(1, 90) = 3.72,

p

= 0.028, η= 0.08; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 不同負(fù)載條件之間差異不顯著(

p

s >0.05); 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 無(wú)負(fù)載條件下的搜索正確率顯著高于客體負(fù)載和空間負(fù)載的(

p

s < 0.01)。此外還發(fā)現(xiàn), 試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板具體化程度的交互作用顯著,

F

(1, 90) = 14.14,

p

<0.001, η= 0.14; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 兩種提示條件之間的正確率無(wú)顯著差異(

p

= 0.177); 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 以文字形式提示搜索目標(biāo)的正確率低于圖片提示的(

p

< 0.001)。

3.1.2 搜索反應(yīng)時(shí)

搜索反應(yīng)時(shí)是指從搜索場(chǎng)景圖片呈現(xiàn)到被試搜索到其中的目標(biāo)物體, 并作出恰當(dāng)?shù)陌存I反應(yīng)為止的時(shí)間間隔。結(jié)果(圖2, 左側(cè))顯示, 3種負(fù)載條件下的搜索反應(yīng)時(shí)差異顯著,

F

(2, 90) = 6.84,

p

=0.002, η= 0.13; 多重比較表明: 無(wú)負(fù)載條件下的搜索反應(yīng)時(shí)明顯短于空間負(fù)載的,

p

= 0.001; 二者與客體負(fù)載條件的差異均不顯著(

p

s > 0.05)。此外還發(fā)現(xiàn), 試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板的具體化程度之間有顯著的交互作用,

F

(1, 90) = 56.24,

p

< 0.001, η= 0.39; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 文字提示的搜索反應(yīng)時(shí)顯著長(zhǎng)于圖片提示的(

p

< 0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.742)。目標(biāo)模板的具體化程度和視覺(jué)混亂度的交互作用也顯著,

F

(1, 90) = 6.05,

p

=0.016, η= 0.06; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 高低視覺(jué)混亂度下文字提示的搜索反應(yīng)時(shí)均顯著長(zhǎng)于圖片提示的(

p

s < 0.001); 只是在低視覺(jué)混亂度下二者之間差異更加明顯(

p

< 0.001)。

圖2 不同實(shí)驗(yàn)條件下的搜索反應(yīng)時(shí)(ms)和正確率(%) (圖中誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤, 下同)

圖3 不同實(shí)驗(yàn)條件下搜索過(guò)程中不同階段的持續(xù)時(shí)間(ms)

3.1.3 搜索過(guò)程

基于眼動(dòng)技術(shù), 將整個(gè)搜索過(guò)程分為起始階段、掃描階段和確認(rèn)階段。不同實(shí)驗(yàn)條件下搜索過(guò)程中不同階段的持續(xù)時(shí)間如圖3所示。下面將對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行更為細(xì)致的分析。

起始階段的持續(xù)時(shí)間是指從搜索畫面呈現(xiàn)到被試做出首次眼跳之間的時(shí)間, 即為首次眼跳潛伏期, 它反映了被試從搜索畫面中獲取場(chǎng)景要旨并做出眼跳決策的難易程度。方差分析表明, 僅搜索目標(biāo)不變時(shí)起始階段的持續(xù)時(shí)間顯著長(zhǎng)于搜索目標(biāo)變化時(shí)的,

F

(1, 90) = 6.00,

p

= 0.016, η= 0.06。掃描階段的持續(xù)時(shí)間是指從被試首次啟動(dòng)眼跳到首次注視目標(biāo)物體之間的時(shí)間, 反映了被試搜索目標(biāo)物體的過(guò)程。方差分析表明, 3種負(fù)載條件下掃描階段的持續(xù)時(shí)間差異不顯著,

F

(2, 90) = 2.19,

p

= 0.118, η= 0.05。但與目標(biāo)模板的具體化程度有顯著的交互作用,

F

(2, 90) = 3.54,

p

= 0.033, η=0.07; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)以圖片形式提示搜索目標(biāo)時(shí), 無(wú)負(fù)載條件下掃描階段的持續(xù)時(shí)間短于客體負(fù)載下的(

p

= 0.038); 當(dāng)以文字形式提示搜索目標(biāo)時(shí), 3種負(fù)載條件兩兩之間差異均不顯著(

p

s >0.05)。此外還發(fā)現(xiàn), 試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板的具體化程度之間存在顯著的交互作用,

F

(1, 90) = 28.63,

p

< 0.001, η= 0.24; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 文字提示條件下掃描階段的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于圖片提示條件下的(

p

< 0.001);搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.551)。掃描階段的注視點(diǎn)數(shù)反映了搜索過(guò)程的難易程度。方差分析表明, 3種負(fù)載條件下掃描階段注視點(diǎn)數(shù)差異顯著,

F

(2, 90) = 6.19,

p

= 0.003, η= 0.12;多重比較表明: 無(wú)負(fù)載條件下掃描階段的注視點(diǎn)數(shù)均少于客體負(fù)載和空間負(fù)載下的(

p

= 0.013,

p

=0.006); 后兩者之間差異不顯著(

p

> 0.05)。此外, 還發(fā)現(xiàn)試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板的具體化程度之間存在顯著的交互作用,

F

(1, 90) = 15.94,

p

< 0.001, η= 0.15; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 文字提示時(shí)掃描階段的注視點(diǎn)數(shù)多于圖片提示時(shí)的(

p

< 0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

> 0.05)。掃描階段的平均注視時(shí)間反映了被試從注視點(diǎn)處獲取信息并對(duì)其進(jìn)行判斷是否為目標(biāo)物體的難易程度。方差分析表明, 3種負(fù)載條件下掃描階段平均注視時(shí)間差異不顯著,

F

(2, 90) = 0.47,

p

=0.624, η= 0.01。此外, 還發(fā)現(xiàn)試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板具體化程度之間顯著的交互作用,

F

(1, 90) = 6.11,

p

= 0.015, η= 0.06; 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示搜索目標(biāo)時(shí)掃描階段的平均注視時(shí)間短于文字提示時(shí)的(

p

< 0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.544)。視覺(jué)混亂度和試次間搜索目標(biāo)是否變化的交互作用也顯著,

F

(1, 90) = 7.37,

p

= 0.008, η= 0.08; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí),視覺(jué)混亂度高的條件下掃描階段的平均注視時(shí)間長(zhǎng)于視覺(jué)混亂度低的條件(

p

< 0.001); 搜索目標(biāo)不變時(shí), 兩種條件之間差異不顯著(

p

= 0.735)。確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間反映的是被試確認(rèn)注視物體是否為搜索目標(biāo)的時(shí)間。方差分析表明, 3種負(fù)載條件下確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間差異顯著,

F

(2, 90) =5.90,

p

= 0.004, η= 0.12; 且與目標(biāo)模板的具體化程度有顯著的交互作用,

F

(2, 90) = 3.38,

p

= 0.033,η= 0.07; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)以圖片形式提示搜索目標(biāo)時(shí), 無(wú)負(fù)載和客體負(fù)載均短于空間負(fù)載條件(

p

= 0.032,

p

= 0.041); 當(dāng)以文字形式提示時(shí), 無(wú)負(fù)載和客體負(fù)載均更短于空間負(fù)載條件(

p

= 0.008,

p

= 0.003)。此外, 還發(fā)現(xiàn)試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板具體化程度之間的交互作用顯著,

F

(1,90) = 7.08,

p

= 0.009, η= 0.07; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示條件下確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間短于文字提示的(

p

< 0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.448)。

3.2 搜索效率

搜索效率是指反應(yīng)時(shí)與視覺(jué)混亂度函數(shù)的斜率, 代表了搜索過(guò)程中單位混亂度條件下搜索的困難程度, 值越大搜索效率越低。本研究中采用兩種混亂度指標(biāo): FC和SE, 因此對(duì)應(yīng)的兩種評(píng)估搜索效率的指標(biāo)為RT/FC和RT/SE (Henderson et al.,2009), 結(jié)果如圖4所示。

3.2.1 搜索效率: RT/FC

對(duì)RT/FC進(jìn)行方差分析表明, 3種負(fù)載條件下的搜索效率差異顯著,

F

(2, 90) = 7.28,

p

= 0.001, η= 0.14; 且與視覺(jué)混亂度的交互作用顯著,

F

(2, 90)= 5.61,

p

= 0.005, η= 0.11; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明,當(dāng)視覺(jué)混亂度高時(shí), 無(wú)負(fù)載的搜索效率高于空間負(fù)載的(

p

= 0.002); 視覺(jué)混亂度低時(shí), 無(wú)負(fù)載和客體負(fù)載的搜索效率均高于空間負(fù)載的(

p

= 0.001,

p

=0.028)。此外還發(fā)現(xiàn), 試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板具體化程度的交互作用顯著,

F

(1, 90) =61.35,

p

< 0.001, η= 0.41; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示的搜索效率高于文字提示的(

p

< 0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.416)。目標(biāo)模板的具體化程度和視覺(jué)混亂度的交互作用也顯著,

F

(1, 90) = 13.83,

p

<0.001, η= 0.13; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 兩種提示條件下, 視覺(jué)混亂度高的搜索效率均高于視覺(jué)混亂度低的(

p

s < 0.001); 只是在文字提示條件下, 二者之間的差異更明顯。

圖4 不同實(shí)驗(yàn)條件下兩種評(píng)估指標(biāo)表示的搜索效率(值越大搜索效率越低)

3.2.2 搜索效率: RT/SE

對(duì)RT/SE進(jìn)行方差分析表明, 3種負(fù)載條件下的搜索效率差異顯著,

F

(2, 90) = 7.16,

p

= 0.001, η= 0.14; 且與視覺(jué)混亂度的交互作用顯著,

F

(2, 90) =3.79,

p

= 0.026, η= 0.08; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)視覺(jué)混亂度高時(shí), 無(wú)負(fù)載的搜索效率高于空間負(fù)載的(

p

= 0.002); 當(dāng)視覺(jué)混亂度低時(shí), 無(wú)負(fù)載和客體負(fù)載的搜索效率均高于空間負(fù)載的(

p

= 0.001,

p

= 0.023)。此外還發(fā)現(xiàn), 試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板具體化程度的交互作用顯著,

F

(1, 90) = 54.73,

p

<0.001, η= 0.38; 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示的搜索效率高于文字提示的(

p

<0.001); 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 二者之間差異不顯著(

p

= 0.473)。目標(biāo)模板的具體化程度和視覺(jué)混亂度的交互作用也顯著,

F

(1, 90) = 10.64,

p

= 0.002, η= 0.11;簡(jiǎn)單效應(yīng)分析表明, 兩種提示條件下, 視覺(jué)混亂度高的搜索效率均高于視覺(jué)混亂度低的(

p

s < 0.001); 只是在文字提示條件下, 二者之間差異更加明顯。

4 討論

下面將從搜索成績(jī)和搜索效率兩個(gè)方面來(lái)分析視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)的影響與對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的影響有何異同, 同時(shí)探討試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度以及搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度所起的調(diào)節(jié)作用。

4.1 視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)的影響

從搜索任務(wù)的正確率和反應(yīng)時(shí)的結(jié)果來(lái)看, 二者之間不存在速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡。

綜合搜索任務(wù)的正確率和反應(yīng)時(shí)兩個(gè)指標(biāo)的結(jié)果(圖2)發(fā)現(xiàn): 與無(wú)負(fù)載條件相比, 空間負(fù)載會(huì)降低真實(shí)場(chǎng)景搜索的成績(jī), 而客體負(fù)載的影響較小;且這兩種負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景中搜索成績(jī)的影響主要表現(xiàn)在搜索目標(biāo)變化的條件下。這可能是因?yàn)? 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 更可能將其表征儲(chǔ)存在長(zhǎng)時(shí)記憶中, 而不占用或很少占用視空工作記憶資源, 搜索畫面一出現(xiàn), 觀察者就可以從長(zhǎng)時(shí)記憶中自動(dòng)化地提取搜索目標(biāo)的表征與搜索畫面中目標(biāo)物體的聯(lián)結(jié), 此時(shí)視空工作記憶負(fù)載條件下的搜索成績(jī)與無(wú)負(fù)載條件下的差別不大; 而當(dāng)搜索目標(biāo)在試次間不斷變化時(shí), 更可能將其表征儲(chǔ)存在視空工作記憶中,這將占有一定數(shù)量的視空工作記憶(特別是空間工作記憶)資源, 此時(shí)工作記憶負(fù)載(特別是空間負(fù)載)條件下的搜索成績(jī)將明顯低于無(wú)負(fù)載條件下的。這與視空工作記憶負(fù)載對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)的影響是類似的(Oh & Kim, 2004; Solman et al., 2011;Woodman & Luck, 2004; Woodman et al., 2001)。

然而所不同的是: 本研究發(fā)現(xiàn)客體負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)的影響較小, 究其原因可能是由于真實(shí)場(chǎng)景搜索畫面比傳統(tǒng)視覺(jué)搜索畫面所包含的信息更為豐富和復(fù)雜。近期利用傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)進(jìn)行的研究表明, 客體工作記憶在傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)中的一個(gè)主要作用是對(duì)先前搜索過(guò)的干擾子產(chǎn)生返回抑制, 而且該作用的產(chǎn)生受制于客體工作記憶的容量, 一旦搜索集合大小達(dá)到客體工作記憶的容量后, 客體工作記憶的負(fù)載對(duì)搜索成績(jī)的影響就很小了(Emrich, Al-Aidroos, Pratt, & Ferber, 2010)。經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn), 客體工作記憶的容量約為4個(gè)項(xiàng)目(如, Luck & Vogel, 1997), 而這個(gè)數(shù)量與真實(shí)場(chǎng)景中物體的數(shù)量相比是微乎其微的, 因此, 不管之前是否有客體工作記憶負(fù)載, 個(gè)體在真實(shí)場(chǎng)景中搜索一段時(shí)間后, 由于返回抑制的原因, 客體工作記憶便處于滿載狀態(tài), 這使得個(gè)體在后續(xù)搜索過(guò)程中的返回抑制能力減弱, 表現(xiàn)為有無(wú)客體工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索的成績(jī)沒(méi)有多少影響。

基于眼動(dòng)技術(shù)對(duì)搜索過(guò)程(圖3)進(jìn)行更為細(xì)致的分析發(fā)現(xiàn), 視空工作記憶負(fù)載對(duì)搜索過(guò)程的影響主要體現(xiàn)在掃描階段和確認(rèn)階段上。具體來(lái)說(shuō): 在掃描階段, 視空工作記憶負(fù)載均會(huì)增加掃描階段的注視點(diǎn)數(shù), 且客體負(fù)載對(duì)掃描階段持續(xù)時(shí)間的影響與目標(biāo)模板的具體化程度有關(guān), 僅出現(xiàn)在圖片提示搜索目標(biāo)的條件中。在確認(rèn)階段, 僅空間負(fù)載會(huì)影響確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間, 且與目標(biāo)模板的具體化程度有關(guān), 與圖片提示搜索目標(biāo)的條件相比, 文字提示條件下空間負(fù)載對(duì)確認(rèn)階段持續(xù)時(shí)間的影響更大。由此可見(jiàn), 客體負(fù)載對(duì)搜索過(guò)程的影響較短暫,僅影響搜索過(guò)程的掃描階段; 而空間負(fù)載對(duì)搜索過(guò)程的影響更長(zhǎng)久, 既影響搜索過(guò)程的掃描階段, 也影響對(duì)物體目標(biāo)的確認(rèn)階段; 視空工作記憶負(fù)載對(duì)搜索過(guò)程的影響均會(huì)受到目標(biāo)模板具體化程度的影響。這些結(jié)果與前面提及的返回抑制的解釋也是一致的。

此外, 本研究還發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)變量之間的交互作用。試次間搜索目標(biāo)是否變化對(duì)搜索成績(jī)的影響與目標(biāo)模板具體化程度有關(guān), 這不僅表現(xiàn)在搜索的總體成績(jī)上(反應(yīng)時(shí)和/或正確率), 而且也表現(xiàn)在掃描階段的持續(xù)時(shí)間、注視點(diǎn)數(shù)和確認(rèn)階段的持續(xù)時(shí)間等眼動(dòng)指標(biāo)上。當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 不同提示條件之間的差異不明顯; 而當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示較文字提示表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì), 這與前人有關(guān)真實(shí)場(chǎng)景搜索研究的部分結(jié)果也是一致的(如: Bravo& Farid, 2009, 2012; Castelhano & Heaven, 2010;Malcolm & Henderson, 2009, 2010; Schmidt &Zelinsky, 2009)。這是因?yàn)楫?dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 目標(biāo)模板儲(chǔ)存在長(zhǎng)時(shí)記憶中, 觀察者可以自動(dòng)化地提取刺激反應(yīng)的聯(lián)結(jié); 而當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 目標(biāo)模板存儲(chǔ)在工作記憶中, 采用圖片提示時(shí), 不需要對(duì)視覺(jué)表征形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可與搜索場(chǎng)景畫面中的目標(biāo)物體進(jìn)行匹配, 而采用文字提示時(shí), 則需要將言語(yǔ)表征轉(zhuǎn)換成視覺(jué)的形式才能進(jìn)行匹配, 因此目標(biāo)模板表征與搜索畫面中目標(biāo)物體的匹配在圖片提示條件下更加容易。搜索場(chǎng)景畫面的視覺(jué)混亂度對(duì)搜索成績(jī)的影響也與目標(biāo)模板的具體化程度有關(guān):隨著搜索場(chǎng)景畫面視覺(jué)混亂度增加, 文字提示形式較圖片提示形式的劣勢(shì)會(huì)減弱。這可能是因?yàn)? 文字提示條件下, 目標(biāo)模板的表征需要轉(zhuǎn)換才能與搜索畫面中的目標(biāo)物體進(jìn)行匹配。當(dāng)視覺(jué)混亂度較低時(shí), 搜索過(guò)程較短, 會(huì)凸顯出這種表征轉(zhuǎn)換的代價(jià);隨著視覺(jué)混亂度的增加, 搜索過(guò)程變得更長(zhǎng), 這種表征轉(zhuǎn)換的代價(jià)就變得不那么明顯了。

4.2 視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索效率的影響

綜合搜索效率的兩個(gè)指標(biāo)(RT/FC和RT/SE)發(fā)現(xiàn), 與無(wú)負(fù)載條件相比, 空間負(fù)載會(huì)降低真實(shí)場(chǎng)景的搜索效率, 而客體負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的搜索效率影響不大。這與前人利用傳統(tǒng)搜索任務(wù)進(jìn)行的有關(guān)搜索效率的研究結(jié)果是一致的(Oh & Kim, 2004;Solman et al., 2011; Woodman & Luck, 2004;Woodman et al., 2007; Woodman et al., 2001)。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)變量之間的交互作用。試次間搜索目標(biāo)是否變化與目標(biāo)模板的具體化程度之間會(huì)交互影響搜索的效率: 當(dāng)搜索目標(biāo)不變時(shí), 搜索效率在兩種提示搜索目標(biāo)的條件之間差異不大; 當(dāng)搜索目標(biāo)變化時(shí), 圖片提示搜索目標(biāo)的搜索效率高于文字提示的。搜索場(chǎng)景畫面混亂度與目標(biāo)模板的具體化程度也交互影響搜索的效率: 在兩種提示搜索目標(biāo)的情況下, 搜索畫面視覺(jué)混亂度高的搜索效率均高于搜索畫面視覺(jué)混亂度低的搜索效率, 而且這種差異在文字提示搜索目標(biāo)條件下較圖片提示條件更明顯。這與調(diào)節(jié)變量對(duì)搜索成績(jī)的影響模式是類似的, 究其原因, 同樣可用返回抑制和表征轉(zhuǎn)換的代價(jià)來(lái)進(jìn)行解釋, 此處不再贅述。

需要指出的是, “視覺(jué)混亂度高時(shí)的搜索效率高于視覺(jué)混亂度低時(shí)的搜索效率”與預(yù)期不一致。我們推測(cè)出現(xiàn)該結(jié)果的原因有兩種可能性: ①可能是由于實(shí)驗(yàn)的要求, 本研究中我們要求被試必須在4秒內(nèi)搜索到場(chǎng)景中的目標(biāo)物體, 并且做出恰當(dāng)?shù)陌存I反應(yīng)。如果被試未在該時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng), 程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)入下一刺激畫面, 這就使得被試在完成該任務(wù)時(shí)有一定的時(shí)間壓力, 進(jìn)而導(dǎo)致高混亂度條件下被試的搜索反應(yīng)時(shí)相對(duì)于無(wú)時(shí)間限制情況下的搜索反應(yīng)時(shí)而言偏低, 進(jìn)而導(dǎo)致搜索效率提高; ②可能是由于對(duì)視覺(jué)高、低混亂度組的場(chǎng)景圖片進(jìn)行搜索時(shí), 被試的注意資源分配存在差異, 當(dāng)呈現(xiàn)視覺(jué)混亂度高的場(chǎng)景圖片時(shí), 被試將更多的注意資源分配到搜索任務(wù)上, 將較少的注意資源分配給記憶任務(wù); 而當(dāng)呈現(xiàn)混亂度較低的場(chǎng)景圖片時(shí), 被試將采用相反的分配方案。這種注意資源分配的差異將會(huì)使得高視覺(jué)混亂度條件下的搜索效率高于低視覺(jué)混亂度條件下的搜索效率。如果是第一種原因,那么高混亂度條件下在4秒內(nèi)未按鍵反應(yīng)的次數(shù)將明顯多于低混亂度條件下的次數(shù); 如果第二種原因,那么高混亂度條件下記憶任務(wù)的正確率高于低混亂度條件下的正確率。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn), 在未按鍵次數(shù)方面, 高混亂度條件下被試的未按鍵次數(shù)明顯多于低混亂度條件下的未按鍵次數(shù)(

p

< 0.001); 而在記憶任務(wù)正確率方面, 高混亂度條件下記憶任務(wù)的正確率與低混亂度條件下的記憶任務(wù)的正確率無(wú)顯著差異(

p

s > 0.10)。由此可見(jiàn), 該結(jié)果似乎不是由于注意資源分配造成的, 而是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的要求所造成的, 未來(lái)研究可通過(guò)延長(zhǎng)搜索時(shí)間的上限來(lái)對(duì)這一解釋做進(jìn)一步的檢驗(yàn)。

此外, 本研究并未發(fā)現(xiàn)試次間搜索目標(biāo)是否變化對(duì)客體工作記憶負(fù)載影響真實(shí)場(chǎng)景搜索效率的調(diào)節(jié)作用。這與前人利用傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)得出的有關(guān)搜索效率的研究結(jié)果—— 試次間搜索目標(biāo)是否變化會(huì)調(diào)節(jié)客體工作記憶對(duì)搜索效率的影響——有所不同(Woodman et al, 2001; Woodman et al.,2007)。導(dǎo)致這種差異的原因同樣可以用前述的真實(shí)場(chǎng)景的復(fù)雜性和搜索過(guò)程中返回抑制能力逐漸減弱來(lái)解釋, 此處也不再贅述。

4.3 小結(jié)

綜上所述, 本研究有以下兩個(gè)方面的重要發(fā)現(xiàn)。一方面本研究發(fā)現(xiàn)視空工作記憶對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響與對(duì)傳統(tǒng)人工刺激搜索績(jī)效的影響有所不同。主要是空間負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)產(chǎn)生影響, 而客體負(fù)載的影響較小。利用視線追蹤技術(shù)對(duì)搜索過(guò)程做進(jìn)一步的細(xì)分發(fā)現(xiàn), 空間負(fù)載既影響真實(shí)場(chǎng)景搜索過(guò)程的掃描階段, 也影響對(duì)目標(biāo)物體的確認(rèn)階段; 而客體負(fù)載僅影響真實(shí)場(chǎng)景搜索過(guò)程的掃描階段。視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)的影響會(huì)受到目標(biāo)模板具體化程度的調(diào)節(jié)。另一方面本研究還發(fā)現(xiàn)視空工作記憶對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索效率的影響與對(duì)傳統(tǒng)人工刺激搜索效率的影響也有所不同。僅空間負(fù)載影響真實(shí)場(chǎng)景的搜索效率,客體負(fù)載則沒(méi)有影響, 而且空間負(fù)載的影響會(huì)受到真實(shí)場(chǎng)景搜索畫面視覺(jué)混亂程度的調(diào)節(jié)。

將來(lái)研究還可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行擴(kuò)展, 以豐富該領(lǐng)域的研究成果。(1)本研究?jī)H探究了試次間搜索目標(biāo)是否變化、目標(biāo)模板的具體化程度和搜索畫面的視覺(jué)混亂度對(duì)“視空工作記憶影響真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效”的調(diào)節(jié)作用, 將來(lái)的研究還可探查場(chǎng)景情境的重要作用。(2)前人在衡量視覺(jué)混亂度是采用FC、SE和邊界密度(edge density, ED) 3個(gè)指標(biāo), 本研究中只采用了前兩個(gè)指標(biāo), 使得研究的結(jié)果有一定的局限性, 將來(lái)的研究可同時(shí)采用3個(gè)指標(biāo)對(duì)本研究的結(jié)果進(jìn)行再次檢驗(yàn)。(3)本研究?jī)H考察了視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響; 將來(lái)的研究可以考察執(zhí)行工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索績(jī)效的影響。此外, 工作記憶容量對(duì)傳統(tǒng)搜索影響的研究發(fā)現(xiàn), 個(gè)體的工作記憶容量越高, 搜索效率越高(Anderson et al., 2013; Poole & Kane,2009; Sobel, Gerrie, Poole, & Kane, 2007), 那么該結(jié)論是否也適用于真實(shí)場(chǎng)景搜索同樣也需要進(jìn)一步的驗(yàn)證。

5 結(jié)論

視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索任務(wù)績(jī)效的影響不同于對(duì)傳統(tǒng)視覺(jué)搜索任務(wù)績(jī)效的影響, 主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

(1)空間負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)的影響較大,既影響搜索過(guò)程的掃描階段, 也影響對(duì)目標(biāo)物體的確認(rèn)階段; 而客體負(fù)載的影響較小, 僅影響搜索過(guò)程的掃描階段; 視空工作記憶負(fù)載對(duì)真實(shí)場(chǎng)景搜索成績(jī)的影響均受到目標(biāo)模板具體化程度的調(diào)節(jié)。

(2)空間負(fù)載會(huì)降低真實(shí)場(chǎng)景搜索的效率, 而客體負(fù)載則不會(huì), 且空間負(fù)載的影響會(huì)受到真實(shí)場(chǎng)景搜索畫面視覺(jué)混亂度的調(diào)節(jié)。

致謝：感謝審稿專家對(duì)本文提出的寶貴意見(jiàn)。感謝中央財(cái)經(jīng)大學(xué)汪波博士對(duì)本文英文摘要的細(xì)致修改。

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(1), 147–153.

附錄

附表1a 無(wú)記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)不變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

附表1b 無(wú)記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)改變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

附表1c 客體記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)不變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

附表1d 客體記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)改變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

附表1e 空間記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)不變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

附表1f 空間記憶負(fù)載-搜索目標(biāo)改變條件下搜索績(jī)效和眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表