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任务转换中的执行控制研究

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2016-12-24 22:46:26

任务转换中的执行控制研究
一、转换加工的执行控制理论
    Sohn等人〔45]认为自动控制(automatic control )和执行控制决定了人类的认知过程。前者是外源性的,由外部刺激或事件被动引起的,是与一个确定的随之而来的行为紧密联系的,无需注意的参与,并且没有容量限制。而执行控制恰恰相反,它是内源性的,个体主动发起的,有目的性的,是一种需要注意参与的,有意识的控制,有一定的容量限制,可以随着环境的变化灵活的随之变化。因此,执行控制在人类认知过程中的地位十分重要,是人类高级的认知活动。
    根据以往研究,研究者们提出了以下六种转换加工的执行控制理论:
    (1)从注意到动作理论(attention-to-action )。Norman和Shallice于1986年提出该理论「46]。他们认为执行控制由三个亚成分组成:行为图式(actionschemas )、竞争计划(contention scheduling)以及监控注意系统(supervisory attentionsystem)。其中行为图式是执行单项任务的特定化路径,每个行为图式都有自己的激活闽限,当激活程度超过特定的闭限时,相应行为图式就会指导人们的行为。多项任务的行为图式由不同的刺激同时激发,当它们是相互排斥的情况时,就会产生错误倾向性冲突。此时,竞争计划起调节作用,使优先级任务胜出,并且不需要自上而下加工的执行控制。当涉及新的任务或任务组合时,竞争计划却无法一直有效地处理这些冲突,这时候就需要监控注意系统以自上而下的方式慢慢的,有意识的引导行为。根据个体的目的意图,有选择地激活或抑制特定的行为图式,以完成目前所需任务,该理论能够有效地解释大量的行为现象。
      (2)前额叶执行理论(frontal-lobe executive )。该理论是由Duncan于1986年提出〔97]。它包含三个部分:目标列表、中间一末端分析程序和行为结构。目标列表是指个体目前优先想完成的目标,而中间一末端分析程序就是对该目标所需内容和顺序进行及时更新,并考虑其未及时完成的后果,行为结构具体的来讲就是条件一行为产生规则,储备了完成任务所需的大量程序性知识。就目前的研究来看,该理论认为额叶的前部区域与执行控制有着密切的联系。额叶占大脑皮层的三分之一,目标列表和中间一末端分析程序就是在额叶内完成,是人类高级心理活动场所。此理论主要强调大脑机制,特别是前额叶在执行控制中的作用。
    (3)执行控制的阶段模型(stage model ofexecutive control )。该理论是由Lauber于1995年提出X46]。这一理论认为执行控制加工阶段包括两个不同的时期,目标转换(goal shifting)和规则激活(rule activation )。目标转换阶段主要根据目前个体所需或将来所要完成的任务,删除添加目标项目。目标转换所发生的时间是灵活的,它可能发生在下一任务的刺激识别之后,也可能发生在刺激识别和规则激活之后,或者发生在规则激活和反应选择之间。规则激活可以使先前任务规则丧失作用,并且使当前所要完成的任务规则起作用。目标转换和规则激活这两个阶段均是通过执行性操作规则(executive production rules)来完成。
    (4)策略性反应一延迟理论(strategic response-deferment ) X49' o Meyer和Kieras利用产生规则,提出了一个执行过程交互控制的体系架构。该架构涉及了与工作记忆存储相互作用的知觉、认知和动力加工器。基于此结构,Meyer和Kieras提出了策略性反应一延迟理论,该理论能对多重任务的完成做量化的描述。
    (5)两成分模型(two-component model )。Myeong-Ho和Anderson于2001提出〔so7。该理论认为多项任务转换包含两个成分,任务准备(task preparation )和任务重复(task repetition )。前者反映了内源性执行控制(endogenous executivecontrol ),它是指在任务开始之前人们获得与该任务相关知识信息,以便他们能够对下一个特定的任务进行操作。任务重复是指在没有关于任务的预先信息的情况之下,让人们重复操作同一任务,反映了外源性自动控制(exogenous automaticcontrol )。该理论认为任务准备和任务重复涉及相互独立的两个不同的机制;
    (6)平行分配加工理论(parallel distribution process )。Gilbert和Shallice于2002年提出〔洲。他们在实验中,使用了stroop刺激,颜色命名和词语阅读两项平行的任务对该刺激的反应。如果反应选择过程延长,那么转换反应时也得到延迟,平行加工理论一般与stroop任务相联系,强调心理资源之间的关联和分配。
    虽然这些理论都很好地解释其所假设的任务转换中的执行控制,但仍然存在局限性。
二、执行控制过程在任务转换中的量化指标
2. 1转换代价
    转换代价(switch cost)是指在任务切换过程中反应时或正确率的亏损,即转换实验序列的反应时与实验重复序列的反应时之差〔52]。根据减法反应时的逻辑,这种反应时和正确率的差反映了在执行转换任务时被试的认知加工过程包含了重复任务所没有的加工阶段,也就是中央执行系统在切换过程的作用。根据以上推理可以看出转换代价是量化执行控制过程持续时间的重要指标。这一思想广泛应用于各个研究领域。但是执行控制的复杂性,使研究者对其在任务切换过程的作用,仍然存在争议。争论的焦点在于转换代价在多大程度上体现了执行控制的作用〔03]。目前对此的研究主要有三种理论:任务设置重构理论(task-setreconfiguration, TSR)、任务设置惯性理论(task-set inertia, TSI)和联结竞争理论(task-set priminglassociative retrieval)。
      任务设置重构理论〔叫强调执行控制在转换代价中的作用,认为转换加工是内源性的、自上而下的执行控制过程。Monsell提出了任务设置(task-set)的概念,指的是某种任务的刺激一反应映射的内在表征,在特定的情况下进行内部设置,提供一种内在的情境性结构使人们偏向于选择与当前任务有关的刺激特征和反应而不是其他反应,从而形成连贯性的、有目标取向的行为。当人们构建了与当前任务相适合的任务设置时,才能够选择、联结一系列的心理加工资源有效地完成当前任务。该理论认为,被试在执行重复任务时只需继续保持之前任务设置,而在执行转换任务时则需要被试重新构建与新任务相适合的任务设置。因而在执行任务转换时比起重复任务多一个重建任务设置的过程,任务设置的重构包括注意转移,转换任务规则和激活当前任务设置。具体的说来,在任务转换的时候,被试需要先将注意转移到当前任务,然后将改变之前任务的反应规则,提取当前任务的反应规则到工作记忆。同时对之前的任务设置加以抑制,并激活当前的任务设置。Monsell和Meiran等人认为转换代价反映的正是这个额外过程。也就是说,转换代价反映了为完成任务设置的重构所导致的反应时和正确率的亏损。
      任务设置惯性观与任务设置重构理论正好相反,任务设置惯性强调了自下而上的刺激驱动在任务转换中的作用,认为转换代价反映的是外源性的(exogenous)刺激驱动过程。Allport等人〔50认为前一任务的任务设置在被试执行后,仍然会存在一段时间,这样就形成了一种自动延迟效应。当被试在执行重复任务时,由于任务类型相同,被试之前形成的任务设置的持续激活有利于完成后一任务。但当执行转换任务时不同的任务类型之间的任务设置不一致,这样就使得前一任务的任务设置的持续激活干扰后一任务的任务设置的形成,需要被试对前一任务设置进行抑制,才能够顺利的完成任务转换过程。然而对前一任务设置的抑制会使转换任务相比于重复任务的反应变慢,产生转换代价。由此他们进一步推测,前一任务设置激活的延迟效应是自动化的、外源性的,并不受被试主动性控制。这种任务设置持续激活虽然会随着时间进程而消散,但是它的完全性的消失需要新刺激的出现,这样就产生了剩余代价。
      刺激一反应联结竞争理论与前两个理论有所不同,它强调刺激一反应之间的联结。此理论认为每个刺激对应不同的反应,一个刺激也可以对应于多个反应联结,当刺激对应多个反应联结时就会产生转换代价。具体来讲,被试在执行转换任务时,虽然是不同的任务类型,但被试遇到得是相同的任务刺激,这样被试在提取刺激一反应联结时就会出现冲突。为了完成任务之间的转换,被试需要解决这一冲突,这样就会花费一定的时间,而在执行重复任务时则不存在这种刺激一反应联结的冲突,也就无需解决。如此导致了反应时的亏损,产生了转换代价。Allport等人r6}认为,当任务刺激是双向刺激时,转换任务实验序列和重复任务实验序列都存在刺激一反应联结的竞争,最后被试执行的是竞争胜出的任务。每当被试执行完一个任务,其对应的联结会得到加强。重复任务时这种联结的增强有利于下一任务的完成,而转换任务时则正好相反。
2. 2混合代价
    迄今为止,国内关于任务转换的研究仅有十七篇并且其中5篇为文献综述,而有关混合代价的实证研究还处于空白状态。虽然国外Jersild在1927年对任务转换就有所研究,但其研究的繁荣时期开始于20世纪90年代的中后期,而在最近十年才对其进行广泛的实证与理论上的探讨〔57]。尽管如此,对混合代价的研究更多的是转换代价研究的附带品,大多是对转换代价的研究和任务转换范式的改进。根据国外已有文献的研究结果,研究者们认为混合代价仅仅反映了自下而上的加工,是由刺激的变化引起的。然而,也有少数研究者认为混合代价和转换代价一样反映了执行控制功能〔幻。甚至在某些情况下,混合代价比转换代价更能清晰的指明任务选择中的执行控制过程〔3]。至今主要针对混合代价的实证研究不到十篇,有关混合代价是否含有执行控制过程的实证材料更是少之又少。
 

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