Metoda

Pro manipulaci s procesem komprese v naší úloze rozpětí jsme omezili relační informace v souboru základních vizuálních podnětů (jako jsou barevné tvary) pomocí jednoduchých barev a jednoduchých tvarů. Přesněji řečeno, použili jsme seznamy vizuálních, kategorizovatelných, umělých trojrozměrných podnětů s dvouhodnotovými/bulovými diskrétními rysy pro tvary, velikosti a barvy zobrazené na obrázku Obrázek1.1. Pro danou trojrozměrnou sadu jsme vybírali sady s podněty s nejnižší relační informací, což je manipulace, která měla podle hypotézy zabránit chunkingu. Ilustrujme to na trojrozměrné sadě objektů: . Stlačitelná podmnožina čtyř objektů by byla následující: , protože barevná dimenze je dostatečně diagnostická pro rozlišení černých objektů od bílých. Seznam podnětů založený na této podmnožině nabízí možnost překódovat posloupnost pomocí jednoduchého pravidla „černá“. Sekvenci , v níž záleží na pořadí, lze popsat jednoduchým pravidlem využívajícím rys „černá“ (k překódování celé podmnožiny bez ohledu na pořadí) a pořadí „čtverec-trojúhelník“, které lze kombinovat s popisem „velký-první“ v rámci každého tvaru. Naopak méně komprimovatelná podmnožina objektů by byla: . Heterogenitu těchto čtyř objektů, která činí strukturu kategorie složitou, lze měřit obtížností komprese informací, což zohledňuje obtížnost překódování podnětů do kompaktnější reprezentace (Feldman, 2000). Jinými slovy, neexistuje žádné jednoduché hierarchické pravidlo, které by vysvětlovalo posloupnost tvarů/barev této podmnožiny. Homogennější soubory kategorií vytvářejí nižší informační zátěž a jako takové jsou komprimovatelnější a lze je snadno překódovat (neboli „chunked“), aby se usnadnilo jejich vyvolání (Chekaf et al., 2016). Shrnuto, obrázek Obrázek11 (dole) ukazuje dva rozdíly mezi chunkable a non-chunkable. (1) Čunkovatelné seznamy lze popsat menším celkovým počtem rysů A (2) čunkovatelné seznamy jsou uspořádány v pořadí, které umožňuje snadné odhalení komprimovatelnosti (Mathy & Feldman, 2009).

Na dále budeme jednoduché stlačitelné homogenní posloupnosti nazývat „stlačitelné“ a složité posloupnosti „nestlačitelné“ (nebo „méně stlačitelné“, je-li to vhodnější). Důvodem, proč tak činíme, je, že předpokládáme, že (1) kapacita je zhruba 3 nebo 4 chunky a (2) zvýšení výkonu u komprimovatelnějších seznamů není důsledkem změny kapacity chunků (viz Cowan, Rouder, Blume, & Saults, 2012), ale efektivního zvýšení velikosti chunků. I když výkon někdy vyplývá spíše z odstupňovaných asociací mezi položkami než z diskrétních kusů, slovník kusů vhodně vyjadřuje míru nárůstu výkonu u komprimovatelnějších seznamů. V souladu s tím byly sestaveny čtyři podmínky: úloha s jednoduchým rozpětím s použitím materiálu, který lze dělit, úloha s komplexním rozpětím s použitím materiálu, který lze dělit, úloha s jednoduchým rozpětím s použitím materiálu, který nelze dělit, a úloha s komplexním rozpětím s použitím materiálu, který nelze dělit.

Předpokládali jsme, že úloha s jednoduchým rozpětím může mít příznivý účinek na zapamatování pouze tehdy, když lze některé informace znovu zakódovat, zatímco takový přínos nemůže nastat, když nelze znovu zakódovat žádné informace (nebo jen málo informací). Naopak úloha se složitým rozpětím nenabízí žádnou příležitost k překódování pravidelných vzorců v podmínce chunkable, protože pozornost je během úlohy s prokládaným zpracováním odváděna jinam. Proto jsme předpokládali interakci mezi úlohou a komprimovatelností, která podporuje pouze vyšší rozpětí pro úlohu jednoduchého rozpětí v podmínce se sekáním. Abychom otestovali velikost interakce, plánovali jsme provést bayesovskou analýzu, abychom porovnali množství materiálu nasekaného ve čtyřech podmínkách, a to zejména pomocí skóre nasekanosti odrážejícího množství materiálu nasekaného v úloze simple span a v úloze complex span. Silná interakce by měla být podpořena menším skóre chunkingu u komplexní úlohy.

Účastníci. Experimentu se dobrovolně zúčastnilo 94 studentů (M = 23 let, sd = 5,3) zapsaných na Université Côte d’Azur. Odhad velikosti vzorku byl vypočten na základě rozdílu zjištěného v naší předchozí studii u podílu správných odpovědí mezi podmínkou s nejčastějšími a nejméně častými chybami. Získali jsme 75 < N < 105 v závislosti na η pohybujícím se mezi 0,40 a 0,55, přičemž 0,55 je hodnota získaná v naší předchozí studii, pro sílu 0,80.

Stimuly. Naše podněty se lišily podle tří dvouhodnotových/booleovských dimenzí (tvar, velikost a barva, což jsou tři dimenze, které obvykle používají výzkumníci zabývající se kategoriálním učením k vytváření kanonických sad podnětů; Love & Markman, 2003). V rámci každého pokusu jsme použili pouze dvě hodnoty pro každou dimenzi (obrázek (Obrázek1,1, dole). Pro každý pokus tvořila náhodná kombinace dvou tvarů (z osmi různých), dvou barev (z osmi různých) a dvou velikostí sadu osmi možných objektů. Rozměr velikosti jsme omezili na dvě různé hodnoty (velké vs. malé, tj. 280 × 280 pixelů vs. 140 × 140 pixelů) ve všech seznamech, protože účastníci měli během našich předběžných testů problémy s identifikací mezihodnot. Použití osmi tvarů, osmi barev a dvou velikostí stačilo k vytvoření 1568 možných sad osmi objektů, což omezilo proaktivní interferenci mezi pokusy (vzorová kombinace prvků je uvedena na obrázku Obrázek1,1, nahoře).

Účastník předem nevěděl, která z dimenzí bude pro proces kategorizace nejdůležitější. Hodnoty dimenzí byly pro každý z předložených seznamů vybrány náhodně tak, aby se měnily možné kombinace dimenzí (tvarů, velikostí a barev) napříč seznamy a zároveň byla zachována stejná struktura kategorií (znázorněno na obrázku Figure1).1). Předpokládalo se, že pravděpodobnost, že se účastník během experimentu setká mezi dvěma seznamy se dvěma stejnými sadami rysů, je velmi nízká.

Postup. Experiment měl uspořádání 2 × 2 v rámci subjektu. Každý účastník se pokusil o všechny čtyři bloky (úloha se sekáním jednoduchého rozsahu, úloha bez sekání jednoduchého rozsahu, úloha se sekáním složitého rozsahu, úloha bez sekání složitého rozsahu), jejichž pořadí bylo mezi účastníky vyváženo (tj. 24 možných pořadí; k dokonalému vyvážení designu bylo zapotřebí 96 účastníků). Každý blok se skládal z několika seznamů podnětů a vzpomínání probíhalo po každém seznamu. Účastníci byli informováni, že si musí zapamatovat ve správném pořadí každý seznam podnětů. Seznam podnětů (např. malý modrý čtverec a velký modrý čtverec) byl vybrán z náhodné kombinace dvou tvarů (např. všechny podněty vzniklé kombinací malých vs. velkých, modrých vs. červených a čtvercových vs. kruhových objektů). Podněty v dané sekvenci byly zobrazovány postupně uprostřed obrazovky vždy po dobu jedné sekundy (např. pro seznam dvou podnětů malý modrý čtverec následovaný velkým modrým čtvercem). Obtížnost každé sekvence byla odhadnuta podle metriky stlačitelnosti popsané Chekafem et al. (2016) a založené na Feldmanovi (2000). Tato metrika jednoduše využívá disjunktní normální vzorce (disjunktní seznam konjunkce rysů) k výpočtu minimálního počtu rysů, které redukují nekomprimované seznamy objektů (v nichž jsou doslovně uvedeny všechny rysy složených objektů v rámci seznamů).

Po předložení seznamu objektů se na obrazovce odpovědí zobrazil celý soubor osmi objektů, z nichž byla vybrána podmnožina. Na obrazovce odpovědí bylo na náhodně určených pozicích zobrazeno osm možností odpovědí: k podnětů, které mají být vyvolány, a 8 – k zbývajících distraktorových objektů. Účastníci si měli vybavit seznam předmětů a rekonstruovat jejich pořadí. Účastník prováděl výběr kliknutím na objekty, aby si vybavil položky ve správném pořadí. Tento postup vybavování je podobný postupu vizuálního krátkodobě zapamatovatelného úkolu sériového hlášení (Avons & Mason, 1999; Smyth, Hay, Hitch, & Horton, 2005). Podněty byly podtrženy bílým pruhem, když na ně uživatel kliknul. Pro vyvolání nebylo stanoveno žádné časové omezení. Účastník mohl přejít na další sekvenci stisknutím mezerníku.

Zbývajících 8 – k distrakčních objektů na testovací obrazovce nám umožnilo správně vypočítat komprimovatelnost. Například u pokusu č. 14nc znázorněného na obr. 1,1 obsahovala vyvolávací obrazovka kromě čtyř podnětů (velký fialový trojúhelník, malý fialový trojúhelník, malý zelený kruh a velký fialový kruh) jako nové předměty také velký fialový trojúhelník, malý zelený trojúhelník, malý fialový kruh a velký zelený kruh. Pokus č. 14c zobrazený na obr. 11 zahrnoval kromě čtyř modrých podnětů také čtyři červené předměty. Stlačitelnost paměti tedy záměrně souvisela s náročností pokusů na vyhledávání. V návaznosti na předchozí příklad jsou nové předměty pokusu #14nc logicky více interferující s pamětmi, protože vlastnosti nástrah se překrývají s vlastnostmi vyvolávaných podnětů. Naopak červené návnady by mohly být méně interferovány s modrými podnětnými objekty v #14c. Protože „modrá“ je jednoduchý popis pamětníků, opačná kategorie je nutně také jednoduchá (tj. „červená“). Skutečnost, že každý popis a jeho doplněk mají stejnou složitost, se obecně označuje jako parita.

Seznamy byly zobrazeny pomocí vzestupné prezentace délky (délka se postupně měnila od 1 do 8 položek), podobně jako u číselných rozpětí používaných v neuropsychologických testech. Zkouška délky 1 byla použita pouze jako zahřívací. V našem experimentu byl například použit stejný počet opakování na délku jako u digitálního rozpětí v testech WISC nebo WAIS. Blok se automaticky zastavil po čtyřech chybách v rámci dané délky seznamu (chybou byla jednoduše neschopnost účastníka vybavit si zpětně sekvenci zcela v dokonalém pořadí). Účastníci měli k dispozici čtyři pokusy na délku L. Byli také informováni, že první tři pokusy v každém bloku budou považovány za cvičné pokusy a poté vyřazeny z analýzy. Po tomto zahřátí následovaly v každé podmínce čtyři pokusy na délku seznamu.

Když se jednalo o úlohu s jednoduchým rozpětím, byl mezi jednotlivými položkami interval 500 ms. Po zahřátí následovaly čtyři pokusy na délku seznamu. Když se jednalo o úlohu se složitým rozpětím, použili jsme postup úlohy s rozpětím operací (OS). Při OS mají účastníci provádět matematické operace mezi paměťovými položkami (viz Conway et al., 2005; Kane et al., 2004). Před každou položkou, kterou si měli zapamatovat, byla na obrazovce zobrazena rovnice (např. „7 + 2 = 10“) (rovnice byly čteny potichu). Účastník měl tři sekundy na posouzení rovnice kliknutím na tlačítko (pravda nebo nepravda), než byla zobrazena další položka. Rovnice zmizela poté, co účastník odpověděl, těsně před zobrazením další položky. Předpokládalo se, že tento úkol s prokládaným zpracováním zabrání účastníkům ve volném sekání.

U nesekavatelného jednoduchého rozpětí se pro danou délku seznamu střídaly nejvíce nesekavatelné seznamy s méně nesekavatelnými seznamy; jinak by se v průběhu experimentu projevila přílišná podobnost sekavatelných seznamů. Například na obrázku Figure1,1 ukazuje pokus č. 10nc nejvíce nestlačitelnou sadu tří objektů s prvním rozdílem 2 prvků (velikost a barva, mezi malým bílým čtvercem a velkým černým čtvercem), po němž následuje druhý rozdíl 2 prvků (velikost a tvar, mezi velkým černým čtvercem a malým černým trojúhelníkem), zatímco pokus č. 9nc ukazuje méně nestlačitelnou sadu 3 objektů, uspořádanou pomocí rozdílu 3 prvků, po němž následuje rozdíl 2 prvků, aby se proces chunkování ztížil. Meziobjektová vzdálenost (součtový počet rozdílů rysů mezi objekty) je vhodná k popisu vztahů mezi rysy, ale Feldman (2000, 2003) přesněji popisuje, jak lze rysy nově popsat, aby došlo ke kompresi součtu informací v každé sadě objektů (proces komprese není vždy spojen s meziobjektovou vzdáleností). Například „malý bílý čtverec, malý černý čtverec“ lze redukovat na dva rysy („malý čtverec“), zatímco „malý bílý čtverec, velký černý trojúhelník“ nelze redukovat na méně než šest rysů. Zde například celkový popis tří objektů ve zkoušce č. 9nc vyžaduje minimální logické vyjádření 5 rysů místo 8 rysů pro č. 10nc; viz (Feldman, 2003). Toto měřítko komprimovatelnosti zde slouží pouze k předpovědi členitosti souboru kategorií (přesné pořadí, například „první bílý“, vyžaduje v kontextu experimentu ještě jednu informaci). Celkově byly všechny struktury kategorií o dané délce vybrány tak, aby byly méně komprimovatelné ve stavu bez možnosti porcování než ve stavu s možností porcování.

Bodování. Pro výpočet odhadu rozpětí v každé podmínce byla za každé dokonale správné sériové sdělení všech paměťových položek v rámci pokusu přidělena hodnota 0,25.2 Například účastník, který si vzpomene pouze na 3 ze 4 sekvencí jednoho objektu, získá rozpětí 0,75, pokud zcela selže u delších sekvencí. Pokud účastník získal správně 4, 4 a 3 pokusy v délkách 1, 2 a 3, pak se rozpětí rovnalo (4 + 4 + 3)/4 = 2,75. Pokud účastník získal správně 4, 4 a 3 pokusy v délkách 1, 2 a 3, pak se rozpětí rovnalo (4 + 4 + 3)/4 = 2,75. Když subjekt získal 4, 3 a 2 pokusy správně při délkách 1, 2 a 3, pak se rozpětí rovnalo (4 + 3 + 2)/4 = 2,25.

.