图片命名中的累加语义干扰模型及其实验研究述评

王瑜

（黑龙江大学 应用外语学院，黑龙江哈尔滨 150080）

词汇提取是言语产出过程的一个重要阶段，是从心理词库中选择恰当词汇实现交际目的的过程。语义启动效应（semantic priming effect）是词汇提取中普遍存在的一种现象。 它指语义相关词通达对随后呈现的目标词的提取速度和准确率的促进作用。然而， 语义启动效应不能够总对语义相关目标词的通达起到这种“正”促进作用，当启动词与目标词之间插入语义不相关词时，语义启动效应就会减弱。近年来，一些研究者发现，如果要命名的图片属于同一语义范畴， 命名反应时就会按图片的序列顺序呈线性递增，反应速度逐渐减慢。研究者称这种语义启动“负”效应为累加语义干扰效应。 累加语义干扰效应是一种词意提取现象， 对揭示言语产生过程的词汇提取机制研究具有重要意义。 Howard 和Openheim等人最早在词汇通达研究中发现了累加语义干扰效应，他们分别对其发生机制、在言语产生中发生的阶段，以及实验研究范式等问题进行了深入的研究和探讨。

1 累加语义干扰效应实验研究范式

目前， 累加语义干扰效应研究主要采用两种图片命名（serial picture naming）实验范式：连续范式和区组循环命名范式，分别被Howard[1]和Oppenheim等人[2]采用。

连续范式中， 要命名的图片不仅包括相同语义范畴图片（也称同质），还包括不同语义范畴图片（也称异质）。 图片呈现顺序按照范畴顺序随机排列。 范畴内图片间有不相关的图片间隔， 所有图片仅呈现一次。 实验研究显示图片命名反应时间会随着范畴内先命名的图片数量的增加呈线性递增。例如，图片串（“horse”“car”“pig”“apple”“tree”“sheep”…）命名时， 与“horse”的命名反应时相比，“pig”的命名反应时相对慢20 毫秒，“sheep” 的命名反应时相对慢40毫秒。与这三个家禽类图片的命名反应时不同，它们之间间隔的无关图片（“car”“apple”“tree”）的命名反应时没有发生显著性变化。

区组循环命名范式是以区组为单位重复循环呈现图片。 被试要对每个区组中为数不多的图片循环命名，如每个区组包括6 张图片，4 次循环。 与连续范式相同，区组中的图片也分同质和异质。同质条件下， 区组中所有图片表征同一语义范畴 （如“dog”“whale”“bat”共享Mammalian 语义特征）；异质条件下，每张图片表征不同语义范畴（例如“dog”“grass”“airplane”没有共享语义特征）。 实验结果显示，同质条件下更容易产生累加干扰效应， 除了第一次循环外，语义干扰效应随着循环次数增加逐渐递增。

1.1 关于累加语义干扰模型

1.1.1 Howard 等人的模型

Howard 等人关于累加语义干扰效应的阐释主要以激活扩散理论为基础， 以词汇通达中竞争词汇选择假设为前提， 强调3 个属性导致了累加语义干扰效应的产生：语义相关词与目标词的共同激活、被激活的词与目标词之间的竞争选择、 先前词汇提取对语义相关词提取的启动作用。

共同激活。根据激活扩散理论，语义网络是由相互联结的节点构成， 一旦语义网络中某一个节点被激活，激活就会扩散至与之相连的其他节点。 另外，词汇提取过程中，目标词被激活的同时，其他与之有相同语义特征的相关词也会不同程度地被激活。 例如，“dog”被激活时，语义相关词“goat”也被激活。

词汇竞争选择。 非目标词的激活影响目标词提取速度和准确率。语义网络中，节点只有达到激活阈值才能被激活，并被选择和通达。激活阈值与外界输入和节点之间的联结强度相关。 相连节点间不仅会共同激活，而且为了达到激活阈值而相互竞争。语义网络中，竞争节点越多，目标节点的激活水平越难提高，词汇提取速度越慢。

启动作用。 语义相关词提取不仅促进之后呈现的目标词的提取, 而且这种启动作用不会因为重复刺激之间插入的语义非相关刺激而中断， 反而会加强语义概念层向词汇层的映射， 提高词汇单元的激活水平。

1.1.2 Oppenheim 等人的模型

Oppenheim 等人的累加语义干扰模型以分布表征理论为基础。根据分布表征理论，词汇知识由以分布形式存储的多个或者数量巨大的节点的激活与权重联结模式来表征。 Oppenheim 等人的实验发现失语者命名同质图片串时，产生的言语错误（如语义替代错误和疏漏错误）要多于命名异质图片串。实验结果与失语者相似， 言语正常的人对同质图片串命名时，会出现命名潜伏期逐渐递增的现象。因此他们将错误驱动的学习应用于语义网络模型计算， 认为学习是语义网络系统中节点间连接权重的改变。 Oppenheim 等人的模型包括三个重要属性： 词汇的激活，词汇的选择和学习。

词汇的激活：Oppenheim 等人的模型是一个两层神经网络结构：一层是语义输入层；另一层是词汇输出层。输入层是语义表征（如哺乳动物等），与词汇输出层是单向连接（如狗），也就是说，激活只能从语义表征向词汇表征单向扩散，不能反向扩散激活。语义表征之间和词汇表征之间没有横向连接。 根据分布表征理论，单个语义特征可以连接多个词汇表征，多个语义特征也可与一个词语表征连接。因此，词汇提取时有多个词被激活， 但是词汇激活与连接的语义特征强度和数量相关， 激活水平最高的词将最终被提取。连接强度是通过学习过程不断调节（具体请看下面学习部分的介绍）。

词汇选择： 语义特征激活导致多词被激活，Oppeheim 等人采用助推机制来实现目标词汇选择。助推加工是以相同的常量反复循环地对包括目标词在内的所有激活词汇的加工作用。 助推过程中不存在任何词汇助推倾向性。反复扩增助推后，只有当目标词的阈值超过所有激活词的平均激活阈值才能被选择。但是，如果助推截止时仍然没有词汇节点超过平均激活阈值，那么言语产出时就会出现错误（如疏漏错误）。 因此，命名潜伏期与使目标词汇出现所需要的反复助推次数有关。词汇选择结束时，所有激活水平恢复到助推前的状态。

学习：词汇选择是学习过程，学习可以调节语义表征与词汇表征之间的连接权重， 是输出词汇节点的预期激活水平与助推前的激活水平之间的差异。以Oppeheim 等人的失语者实验为例， 命名图片“dog ”时，语义特征“MAMMAL”（哺乳动物）先被激活，激活扩散至词汇输出层，“MAMMAL”与“dog”间的联结权重就被加强， 而与其他词汇表征 （如“whale”和“bat”）的联结权重将被减弱。 当“MAMMAL”被再次激活时， 与其他被激活词汇表征相比，“dog ”达到阈值的速度和被选择的可能性都将提高。即便目标词是“whale”“dog”也可能会替代“whale”，出现语义替代错误，这是学习的结果，与语义相关词之间的间隔时间和非相关词的间隔插入无关。 当然也有可能不出现语义替代错误， 但是词汇助推机制也可能对“whale”助推失效，无法超过平均阈值，从而出现疏漏错误。

1.2 累加语义干扰效应实验研究的启动持续性特点

目前，语义效应的研究实验方法有很多，但根据不同的实验要求和任务会产生不同的语义效应 （语义促进或抑制效应）。例如，词汇判断实验中，与非语义相关词相比， 先呈现的语义相关词促进目标词的反应时和判断准确率；图片—词汇干扰实验中，语义相关干扰词与目标刺激同时呈现或在目标刺激呈现之前出现会抑制图片命名反应时。 虽然这些实验要求、任务，以及结果显示不同，但它们的共同特点是干扰词与目标词之间呈现的时间间隔比较短， 仅限于几百毫秒之间， 因此它们所呈现的语义效应都是瞬间效应。

与上述语义效应不同， 连续命名实验范式和区组循环范式下的累加语义干扰效应具有持续性特点。 根据连续命名和区组循环范式，我们不难发现，两种实验范式都是以语义范畴为单位区组划分系列图片的命名任务。 例如，根据实验要求，每个区组包括5～10 幅同质图片。 尽管这些图片之间会有一定数量的非语义相关图片插入， 但是它们不会影响同质图片命名， 词汇提取时同质图片之间仍具有语义效应，而且该效应可以持续一分钟之久。这种实验条件不仅表现出词汇提取过程的动态性， 而且为研究者提供了发现持续性语义干扰效应的可能。

Howard 等人认为持续性语义干扰效应的认知机制是由于语义概念与词汇单元之间的映射被反复地加强，受启动效应的影响，语义相关词的激活水平不断增高，从而导致它们与目标词间的竞争加强，即是长时抑制效应。

另外， 循环重复图片命名可以延长启动持续时间。区组循环命名实验范式是重复循环命名图片，根据Oppenheim 等人的正启动效应的观点： 重复提取相同词汇，累加学习经验，增加语义词汇连接权重，加速提取速度。 这种重复启动效应的持续时间大概10min 左右。

然而，值得注意的是，累加语义干扰现象的持续性启动作用不是永无止境的。 Damian 和Als[3]认为如果放任累加语义干扰效应持续性启动作业， 那么最终，不管是相同语义范畴的成员词还是非语义相关词的提取都会受到阻碍。 因此这种累加语义干扰效应的实验设置应该是在时间间隔范围内的区组之间，或者是一个实验区组内的语义范畴成员词之间。

1.3 累加语义干扰效应在言语产出中词汇通达阶段

心理语言学者们对于言语产出过程中的语义干扰效应出现的词汇通达阶段的观点不同。 有的研究者认为语义干扰效应发生在语义概念激活阶段，有的认为发生在前言语信息加工水平阶段等。 根据Howard 和Oppenheim 等人， 累加语义干扰效应 应该发生在后语义层阶段， 也就是语义层向语音层映射阶段。 根据Howard 和Oppenheim 等人，同质图片命名造成语义相关图片间相互启动造成了语义表征与词汇表征联结反复加强， 从而造成了语义相关词之间持续竞争激活。

Vitkovitch 和Humphrey[4]的研究也表明累加语义干扰效应发生在词汇通达后语义加工阶段。 他们在进行图片命名实验研究中发现低频图片命名比高频图片命名更容易出现错误， 而且多数命名错误发生在语义相关启动图片与目标图片之间语义不相关图片插入时， 被试错误的用命名过的语义相关启动图片的名称来命名目标图片。Vitkovitch 和Humphrey称这种错误为相关启动持续性错误， 认为相关启动持续性错误是由于图片的语义表征—词汇表征持续映射激活造成的。 具体来说，启动图片命名后，该图片的语义—词汇表征映射仍保持激活状态。 当语义相关目标图片命名时， 启动图片的映射过程被目标图片回向激活从而造成了启动图片名称替代目标图片名称被错误的命名。

1.4 累加语义干扰模型中的词汇选择机制

言语产出中词汇选择机制是心理语言学研究一个重要问题。Howard 等人和Oppenheim 等人的累加语义干扰模型关于词汇选择机制的解释存在分歧。如上文所述，根据Howard 等人，受自动化激活扩散影响， 非目标词的激活降低了目标词提取速度与准确性，因此词汇选择是竞争选择。为了实现目标词选择，Howard 等人采用侧抑制机制来调解语义相关词的竞争。 但是词汇选择的关键是激活的语义相关词越多，目标词越不容易被选择。

与之不同，Oppenheim 等人认为词汇选择是非竞争选择。 因为语义干扰效应中的竞争不应该局限在词汇选择的过程中，而应该是更宽泛的意义上，就是学习。学习过程包括弱化语义特征、激活词汇连接权重，和强化与目标词的连接。语义干扰效应是由连接权重的弱化引起的，而重复启动会加强连接权重。因此， 从这一点可以看出，Howard 等人模型的词汇选择机制阐释并不全面， 因为他们在强调强化语义特征与词汇节点的连接权重的同时忽略了连接权重的弱化过程。另外，因为非目标词的激活受语义节点之间临近度的制约， 因此只有相关语义范畴的词汇节点激活， 语义不相关或者语义相关但距离较远的词汇不会产生启动效应。 Mahon 等人[5]通过两组图片—干扰词命名实验发现， 当干扰词与目标词语义范畴相同，并且语义临近性较近时，目标词的提取速度相对语义临近性相对远时的提取速度快。因此，他们认为，语义相关性是影响目标词提取的主要因素，词汇选择不存在竞争性。 累加语义干扰现象不应该归咎于词汇选择的竞争性。

2 结语

该文主要介绍了Howard 和Oppenheim 等人的累加干扰模型。 这两种模型关于累加语义干扰效应的实验研究特点和在言语产出过程中的阶段问题上基本一致，但是关于词汇选择机制问题存在分歧。出现不同观点的主要原因在于这两个累加语义干扰模型以不同的语言产出现象为主要分析内容：Howard等人分析的是命名反应时，Oppenheim 等人主要分析言语产生的错误。另外，累加语言干扰模型阐明了词汇通达的动态性发展过程， 词汇选择后语义层节点与词汇层节点之间联结权重变化是产生累加语义干扰效应的关键。 它不仅对单语者的言语产出理论研究具有重要的意义， 而且对双语者的词汇通达理论研究更具有启示作用。 但是目前关于双语者的累加语义干扰效应研究比较少。 Runnqvist 等人[6]曾基于累加语义干扰范式研究双语词汇通达问题， 研究结果显示言语内和跨语言都有累加语义干扰效应，他们认为传统的双语加工模型理论无法解释这种现象， 言语产生时双语者的累加干扰效应说明了双语与单语相似，词汇加工过程都具有动态性。