Решение задачи категоризации при разных формах категориального прайминга

Психология. Журнал Высшей школы экономики. 2011. Т. 8, №3. С. 102-110.

Короткие сообщения

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КАТЕГОРИЗАЦИИ ПРИ РАЗНЫХ ФОРМАХ КАТЕГОРИАЛЬНОГО ПРАЙМИНГА

А.Я. КОЙФМАН

Резюме

В статье рассматривается возможность выделения двух компонентов категориального прайминга по типу отношения между праймом и объектом категоризации. Первый компонент ситуативный и связан с заданными категориями ответа (прайм и объект категоризации требуют одинакового ответа), второй компонент семантический, связан с устойчивыми категориальными структурами семантической памяти (прайм является названием естественной категории объекта). В задаче категоризации объектов из категорий «одежда» и «здания» (категории объекта) по основанию «часть»—«целое» (категории ответа) получен отрицательный категориальный прайминг ответа при отсутствии прайминга объекта. Эффект в разной степени выражен в разных категориях объектов. Результат интерпретируется как подтверждение необходимости различения двух компонентов неосознаваемого категориального прайминга.

Ключевые слова: неосознаваемый категориальный прайминг, семантический прайминг, компоненты категориального прайминга, задача категоризации.

Введение

Важным методом изучения семантической памяти является неосознаваемый семантический прайминг

(МсШшага, 2005). Использование этого метода позволяет получить прайминг-эффекты, которые определяют изменение скорости или точности ответа на стимул-цель в результате

Исследование поддержано грантом РФФИ № 08-06-00171а.

предшествующей встречи со стимулом-праймом, который семантически связан с целью и предъявляется в условиях маскировки. В исследованиях семантического прайминга в качестве стимулов наиболее часто используются слова (вербальный прай-минг), реже изображения (Dell'Acqua, Grainger, 1999) и символы (напр., цифры — см.: Naccache, Dehaene, 2001). Поскольку прайминг вне зависимости от намерений человека может сказываться на решении задачи как положительно, так и отрицательно, этот феномен относят к классу непроизвольных и неосознаваемых влияний на решение задач (Фалик-ман, Койфман, 2005). Важной характеристикой прайминга как процедуры является неосведомленность испытуемого о том, что прайм имеет какое-либо отношение к решаемой задаче, а в случае неосознаваемого прайминга не осознается сам факт предъявления прайма.

Объяснение семантических прай-минг-эффектов традиционно дается в рамках моделей семантических сетей (Collins, Loftus, 1975; Anderson, 1983; Wentura, Frings, 2005). Предполагается, что 1) предъявление прайма запускает процесс его автоматической переработки вплоть до уровня значений, 2) переработка проходит через ряд этапов, обеспечиваемых разными структурами модели, 3) результат обработки на каждом этапе оставляет активационный след, в результате чего меняется скорость обработки стимулов, имеющих общие или связанные с праймом структурные элементы. Эта остаточная активация ведет к изменению количества времени, необходимого для обработки целе-

вого стимула, в результате чего наблюдается прайминг-эффект.

Поскольку в центре внимания исследователей семантического прай-минга оказываются вопросы структуры семантической памяти, доступа к ее содержанию и его извлечения, но не использования памяти в реальной деятельности, за рамками рассмотрения оказался контекст требований задачи, которая используется для получения эффекта преднастройки, а именно вопрос о влиянии на эффект преднастройки фактора соответствия праймов требованиям задачи. В задаче категоризации эти требования связаны с выбором одного из множества возможных оснований категоризации материала.

Распространенными в исследованиях семантического прайминга являются задача лексического решения, в которой испытуемый определяет, является ли предъявленный ему набор букв словом или нет, и задачи категоризации на основе какого-либо содержательного признака (одушевленность, принадлежность к категории и др.). В качестве значащих праймов выбираются либо элементы категории, к которой относится целевое слово, либо название этой категории (Van den Bussche, Reynvoet, 2007). Нейтральными праймами могут быть псевдослова или слова, не имеющие семантической связи с целевым словом. Значащий прайм всегда соответствует и категории целевого слова, и ответу, который необходимо дать на данное целевое слово, в связи с чем оказываются неразличимыми такие аспекты нисходящей регуляции познавательной деятельности, как прошлый опыт (знания) субъекта и цели актуально решаемой задачи.

Решение испытуемым задачи категоризации в исследованиях семантического прайминга является активным процессом, в котором категоризация выступает как цель деятельности. Деятельность по решению задачи организуется в соответствии с требованиями задачи, т.е. инструкцией, которая определяет основание категоризации и способ выполнения задания, и тем материалом, который подлежит категоризации. Инструкция не просто содержит указание на основание категоризации, но задает семантический контекст, тем самым ограничивая многообразие различных вариантов категоризации одного и того же объекта. Таким образом, предполагается настройка понятийной системы под задачу.

Если настройка касается всех элементов используемой категории, ее результаты должны коснуться не только переработки отобранных из нее целевых слов, но и тех праймов, которые имеют отношение к данной категории. Можно ожидать проявления различий в выраженности неосознаваемого категориального прай-минга в зависимости от того, представляет ли собой прайм категорию ответа, заданную в требованиях задачи, или какую-либо иную категорию, к которой относится целевой стимул.

Целью данной работы является экспериментальное разделение эффектов, связанных с наличием семантической связи между праймом и целевым словом (прайминг объекта) и с соответствием прайма реакции на целевое слово (прайминг ответа). В задаче категоризации прайм первого типа должен быть названием такой категории целевого слова, отне-

сение к которой не связано с основанием категоризации, а прайм второго типа, наоборот, должен соответствовать основанию категоризации, но обладать слабой семантической связью с целью. Реализовать данные требования можно, выбрав в качестве материала слова из двух естественных категорий, для которых семантическая связь между названием категории и ее элементами предположительно должна быть сильной, и разделив их на две новые категории на основе какого-либо неявного признака данных объектов. Тогда искусственный, или ситуативный (Bar-salou, 1983), признак будет задавать требуемые от испытуемого варианты ответа через инструкцию, а соответствующие ответу праймы вызывать прайминг ответа. И напротив, для тех же самых целевых объектов названия естественных категорий, нейтральные в отношение задачи категоризации, будут вызывать прайминг объекта только за счет существующей семантической связи между репрезентациями понятия категории и ее элементов в семантической сети.

В таком случае эффект прайминга ответа будет отражать преимущественно ситуативный компонент категориального прайминга отдельно от системы связей в семантической памяти, а эффект прайминга категориями объекта — роль семантической связи между праймом и целевым словом в возникновении категориального прайминга. Мы предполагаем, что величина эффектов прай-минга ответа и объекта должна различаться. Если возникновение категориального прайминга определяется ситуацией, должен наблюдаться выраженный прайминг ответа, но не

прайминг объекта, если же ключевую роль в возникновении категориального прайминга играет сложившаяся система связей памяти, должен быть получен выраженный прайминг объекта при отсутствии прайминга категорией ответа.

Методика

Испытуемые. 49 человек в возрасте от 17 до 27 лет (средний возраст =19.1). Для выявления оптимальных условий получения неосознаваемого категориального прайминга были использованы два интервала асинхронии начала предъявления стимулов (АНПС) — прайма и целевого, а выборка разделена на две группы: 23 человека в группе 1 (АНПС = 120 мс), 26 человек в группе 2 (АНПС = 240 мс).

Стимуляция. В работе были использованы объекты из категорий «одежда» и «здания» (категории объекта), которые все вместе были разделены на две искусственные категории по признаку «часть» — «целое» (категории ответа). Всего было отобрано 48 слов, по 12 в каждой подкатегории, длина слов составляла 3-8 букв.

В качестве праймов взяты названия категорий: «часть», «целое», «одежда», «здание» и два нейтральных слова, не связанных с целевыми словами: «копыто», «сойка».

Было создано 6 серий с квазислучайной последовательностью предъявления проб разного типа

Аппаратура. Для предъявления стимуляции использован IBM PC на базе процессора Athlon 2000 с видеокартой NVidia GeForce 4MX и монитор Samsung SyncMaster 757 DFX, 17"

с разрешением 800x600 точек и частотой развертки 120 Гц. Для регистрации времени реакции использован пульт, подключаемый к компьютеру через порт LPT (разработан инженером И.А. Гуревичем в лаборатории «Восприятие» факультета психологии МГУ). Расстояние до монитора составляло 57 см и контролировалось с помощью штатива для фиксации подбородка и лба испытуемого.

Предъявление производилось с помощью компьютерного тахистос-копа TX 4.01 (разработан программистами Г. В. Курячим и Р. В. Кондаковым, факультет ВМиК МГУ), минимальное время экспозиции при заданной частоте составляло 8.3 мс, время реакции (ВР) регистрировалось с точностью до 1 мс.

Процедура

Эксперимент включал четыре этапа: ознакомление с целевыми словами и принципом классификации, тренировочную, основную и контрольную серии.

Каждая проба во всех сериях начиналась с предъявления фиксационного крестика «+» (300 мс), затем предъявлялась маска, образованная последовательностью двух стимулов: решеток «#######» (200 мс) и амперсандов «&&&&&&&» (100 мс), итого 300 мс, после чего предъявлялся прайм (25 мс), после прайма снова предъявлялась маска из решеток (50 мс) и пустой экран (40 мс в группе 1 и 160 мс в группе 2), за которым шло предъявление целевого слова (500 мс). На ответ давалось 1000 мс, а еще через 1000 мс после ответа начиналась следующая проба. В контрольной серии на месте целевого

слова предъявлялась строчка «ХхХхХ», а в набор праймов добавлены четыре неслова, образованные из праймов ответа и праймов объекта путем сохранения первой и последней букв и замены центральных букв одинаковыми согласными (например, «цллле», «одддда»).

Ознакомление с целевыми словами заключалось в сортировке карточек с названиями целевых объектов по основанию «часть» — «целое». Испытуемому давалась инструкция: «Перед вами на карточках написаны слова, категорию которых будет необходимо определять на компьютере. Сейчас вы можете с ними ознакомиться: здесь есть названия зданий и предметов одежды, выложите их на лист "целое", а также названия частей зданий и частей/деталей предметов одежды, выложите их на лист "часть"; если возникнут сомнения, спрашивайте; время не ограничено». При необходимости давались дополнительные пояснения к основанию классификации. Ознакомительная процедура была введена для сокращения числа ошибок в основной серии.

Общая для тренировочной и основной серий инструкция давалась испытуемым перед началом тренировочной серии и содержала задание: «...определить, обозначает ли предъявленное слово ЦЕЛЫЙ объект (здание или предмет одежды) или ЧАСТЬ объекта, и нажать соответствующую кнопку на пульте», а также было указание, какой кнопкой пульта давать ответ того или иного типа в соответствии с категорией целевого слова. Кроме того, делался акцент на необходимость быть внимательным на всем протяжении

предъявления стимулов и давать ответ по возможности точно и быстро.

В основной серии каждое слово предъявлялось три раза — с праймом, соответствующим ответу («часть» или «целое»), с праймом, соответствующим предметной категории («здание» или «одежда»), и с одним из двух нейтральных праймов, всего 144 пробы.

Контрольная серия была предназначена для контроля эффективности маскировки. Испытуемому давалась модифицированная задача лексического решения: необходимо было определить или угадать, является ли прайм словом или нет. Каждый из восьми праймов предъявлялся 15 раз, т.е. всего было 120 проб, причем порядок предъявления стимулов был рандомизирован.

Прайминг-эффект оценивался как разница времени реакции (ВР) в пробах с нейтральными праймами и в пробах с праймами, соответствующими категории ответа (прайминг ответа) или объекта (прайминг объекта). Так же введен показатель относительного прайминга как разность ВР в пробах с праймами ответа и объекта.

Обработка результатов

На основании анализа результатов контрольной серии из обработки были исключены 13 протоколов, в которых вероятность выбора правильного ответа в контрольной серии значимо отличалась от случайной; случайный уровень угадывания правильного ответа показали по 18 испытуемых в каждой группе, их протоколы были отобраны для дальнейшей обработки. Сравнение частот правильных и неправильных ответов

на слова и неслова и на каждый из стимулов в отдельности производилось методом ^-квадрат.

Из отобранных протоколов были исключены пробы, в которых был дан неверный ответ либо ответа не было. Неполные тройки ответов на данное целевое слово данного испытуемого также были исключены, поскольку для оценки величины эффекта используются разности ВР на данное целевое слово с праймами разного типа. Количество исключенных проб составило менее 15% от общего числа проб.

Для оценки величины и статистической значимости категориальных прайминг-эффектов был использован дисперсионный анализ с повторными измерениями по схеме (Тип прайма X Категория ответа X Категория объекта) для обработки данных в каждой из групп. Тип прайма задавался как внутрисубъектная переменная, категории целевых слов и АНПС — как межсубъектные переменные.

Результаты

В таблице 1 представлены средние ВР для всех условий, а также величина эффектов прайминга ответа, объекта и относительного прайминга.

Группа 1 (АНПС = 120 мс): получен значимый отрицательный эффект категориального прайминга ответа ^ = 7.197, p = 0.007), наблюдаемый за счет категорий «часть» и «одежда» ^ = 7.82, p = 0.005 и F = 8.436, p = 0.004 соответственно). Величина эффекта в подкатегории «части одежды» достигает значения — 48 мс (С = 3.477, p <0.001). Эффект прайминга категориями объекта от-

сутствует, т.е. ВР в нейтральном условии не отличается от ВР при праймировании целевых слов названием их предметной категории. Различие во ВР между условиями с праймами ответа и праймами объекта значимо (для группы 1 в целом F = 7.524, р = 0.006, для категории «часть» F = 4.852, р = 0.028, для категории «одежда» F = 5.568, р = 0.019).

Группа 2 (АНПС = 240 мс): значимые прайминг-эффекты отсутствуют. На уровне тенденции проявляется отрицательный эффект праймин-га категорией объекта в категории «здания» ^ = 3.162, р = 0.076).

Значимые различия между группами выявлены только по величине прайминга ответа в подкатегории «части одежды» ^ = 6.134, р = 0.014).

Обсуждение результатов

Получено явное различие между четырьмя категориями объектов. На элементах категории «целое» и «здания» прайминг отсутствует, что может быть, с одной стороны, связано с неоднородностью элементов данных категорий, с другой стороны, с качеством связи элементов категорий и их названий. Так, атрибут целостности объектов может не быть представлен в структуре семантической памяти как понятие, связанное с репрезентациями данных объектов, что препятствует их взаимной активации. В свою очередь, категория «здания» является наиболее неоднородной, так как для ее наполнения были взяты слова, относящиеся к разнообразным историко-культурным и социальным контекстам, для обозначения которых можно использовать различные термины, например «постройка»,

Таблица 1

Результаты выполнения задачи категоризации группой 1 и группой 2

Прайм: ответа объекта нейтральный Прайминг-эффект:

АНПС Категория: ВР 8Е ВР 8Е ВР 8Е ПОт ПОб ОП

Группа 1 120 мс здания — часть 799 169 13 782 168 13 786 132 10 -13 4 17

одежда — часть 770 146 11 739 141 10 722 132 10 —48*** -17 31*

здания — целое 764 160 12 747 129 9 754 136 10 -10 7 17

одежда — целое 786 164 12 764 151 11 772 159 11 -14 8 22

часть 784 158 8 759 156 8 752 135 7 —32** -7 25*

целое 775 162 8 756 140 7 763 149 8 -12 7 19А

здания 780 165 9 763 149 8 769 135 7 -11 6 17

одежда 778 155 8 752 147 7 748 149 8 —30** -4 26*

все 779 160 6 757 148 5 758 142 5 —21** 1 22**

Группа 2 240 мс здания — часть 788 181 14 788 169 13 769 145 11 -19 -19 0

одежда — часть 753 149 11 741 159 11 755 159 11 2 14 12

здания — целое 759 177 13 773 176 12 745 164 12 -14 -28 -14

одежда — целое 774 169 12 772 171 13 767 161 12 -7 -5 2

часть 770 165 9 763 165 9 762 152 8 -8 -1 7

целое 766 173 9 773 174 9 756 163 8 -10 -17 -7

здания 772 179 9 780 173 9 756 156 8 -16 -24А -8

одежда 763 159 8 756 166 9 761 160 8 -2 5 7

все 768 169 6 768 170 6 759 158 6 -9 -9 0

Примечание. А — p <0.1, * — p < 0.05, ** — p < 0.01, *** — p < 0.001. ВР — среднее время реакции в мс, SD — стандартное отклонение, SE — стандартная ошибка оценки среднего, ПОт — прайминг ответа, ПОб — прайминг объекта, ОП — относительный прайминг.

«дом», причем нет такого обозначения, под которое однозначно подходили бы все элементы категории. На неоднородность категорий также указывает различие дисперсий ВР — наименьшая вариативность скорости ответа наблюдается в подкатегории «части одежды».

Предметы из подкатегории «части одежды», напротив, хорошо знакомы, представлены в опыте каждого человека и рассматриваются скорее в контексте целого, чем как самостоятельные объекты (на это указывали некоторые испытуемые). Если они субъективно воспринимаются как «части ЦЕЛОГО», прайм «часть» может выступать по отношению к ним в роли дистрактора, с чем, возможно, и связано проявление отрицательного прайминга ответа в данной подкатегории. Таким образом, в задаче категоризации ключевым для опознания целевых стимулов был признак, заданный инструкцией, что указывает на возможность гибкой настройки семантической памяти в соответствии с задачей на основе существующих структурных связей между понятиями.

Полученные данные в силу невозможности их однозначной трактовки указывают на необходимость расширения процедуры получения семантического и категориального прай-минг-эффектов в следующих направлениях.

1. Различия в выраженности прай-минга ответа в разных категориях не могут быть объяснены только на основе данных о времени реакции, т.е. требуется разработка дополнительной процедуры для выявления как общих особенностей используемого материала (оценка различий между катего-

риями по выборке в целом), так и индивидуальных особенностей семантической структуры данных категорий.

2. Требует дополнительного изучения динамика прайминга во времени. Так, при увеличении интервала АНПС с 120 мс до 240 мс эффект прайминга категорией ответа уменьшается, в то время как эффект прайминга категорией объекта усиливается, хотя и не достигает статистической значимости (в связи с большой дисперсией ВР).

Выводы

1. В задаче категоризации по искусственному признаку на одном и том же наборе объектов может быть получен неосознаваемый категориальный прайминг ответа при отсутствии прайминга естественной категорией объекта. В связи с этим можно говорить о необходимости различения в структуре прайминг-эффек-та компонентов, определяемых прошлым опытом и требованиями актуальной ситуации.

2. Категориальный прайминг ответа имеет динамику во времени и наблюдается на более коротких интервалах между началом предъявления прайма и целевого стимула.

3. Дальнейшее исследование природы семантического и категориального прайминг-эффектов должно проводиться с учетом особенностей используемого вербального материала и зависимости величины эффекта от организации предъявления стимулов во времени. Так, остается невы-явленной причина получения отрицательного прайминга в условиях соответствия прайма категории ответа на данный стимул.

4. Обращение к праймингу не как к формальной процедуре, а как к деятельности по выполнению некоторого задания, регулируемой прошлым опытом испытуемого, его целями и уста-

новками в данной ситуации, а также особенностями самой ситуации, позволяет более полно исследовать закономерности работы не только прайминга, но и семантической памяти в целом.

Литература

Фаликман М.В., Койфман А.Я. Виды прайминг-эффектов в исследованиях восприятия и перцептивного внимания // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 14. Психология. 2005. № 3. С. 86-97; № 4. С. 81-90.

Anderson J.R. A spreading activation theory of memory // Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior. 1983. 22. 261-295.

Barsalou L.W. Ad hoc categories // Memory & Cognition. 1983. 11. 211-227.

Collins A.M., Loftus E.F. A spreading-ac-tivation theory of semantic processing // Psychological Review. 1975. 82. 6. 407-428.

Dell'Acqua R, Grainger J. Unconscious semantic priming from pictures // Cognition. 1999. 73. B1-B15.

McNamara T.P. Semantic priming: Perspectives from memory and word recognition. N.Y.; Hove (UK): Psychology Press, 2005.

Naccache L, Dehaene S. Unconscious semantic priming extends to novel unseen stimuli // Cognition. 2001. 80. 3. 215-229.

Van den Bussche E, Reynvoet B. Masked priming effects in semantic categorization are independent of category size // Experimental Psychology. 2007. 54. 3. 225-235.

Wentura D, Frings C. Repeated masked category primes interfere with related exemplars: new evidence for negative semantic priming // Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition. 2005. 31. 1. 108-120.

Койфман Александра Яковлевна — аспирант факультет психологии МГУ им. М.В. Ломоносова.

Контакты: skoyfman@gmail.com