για περισσότερες πληροφορίες:ali.ma@wecistanche.com

Κάντε κλικ εδώ για το Μέρος 2

Benjamin Kowialiewski1,2,3 & Benoît Lemaire2 & Steve Majerus2,4 & Sophie Portrat4

Αποδοχή: 12 Φεβρουαρίου 2021 / Δημοσιεύθηκε στο διαδίκτυο: 25 Μαρτίου 2021

# Ο συγγραφέας(οι) 2021

Κάντε κλικCistanche UK για μνήμη

Αφηρημένη

Η διατήρηση των πληροφοριών σειριακής παραγγελίας αποτελεί βασικό συστατικό της εργασίαςμνήμη(WM). Πολλά θεωρητικά μοντέλα υποθέτουν την ύπαρξη συγκεκριμένων μηχανισμών σειράς. Αυτές θεωρούνται ότι είναι ανεξάρτητες από το γλωσσικό σύστημα που υποστηρίζει τη διατήρηση των πληροφοριών των στοιχείων. Αυτό βασίζεται σε μελέτες που δείχνουν ότι οι ψυχογλωσσικοί παράγοντες επηρεάζουν έντονα την ικανότητα διατήρησης των πληροφοριών των αντικειμένων, ενώ αφήνουν την τάξη στην ανάκληση σχετικά ανεπηρέαστη. Πρόσφατοι λογαριασμοί που βασίζονται στη γλώσσα υποδηλώνουν, ωστόσο, ότι το γλωσσικό σύστημα θα μπορούσε να παρέχει μηχανισμούς που επαρκούν για τη διατήρηση σειριακής παραγγελίας. Μια ισχυρή έκδοση αυτών των λογαριασμών υποθέτει ότι η διατήρηση σειριακής σειράς προκύπτει από το μοτίβο ενεργοποίησης που εμφανίζεται στο γλωσσικό σύστημα. Στην παρούσα μελέτη, δοκιμάσαμε αυτή την υπόθεση μέσω μιας προσέγγισης υπολογιστικής μοντελοποίησης, εφαρμόζοντας μια καθαρά αρχιτεκτονική βασισμένη στην ενεργοποίηση. Δοκιμάσαμε αυτήν την αρχιτεκτονική έναντι πολλών πειραμάτων που περιλαμβάνουν τον χειρισμό της σημασιολογικής συνάφειας, μιας ψυχογλωσσικής μεταβλητής που έχει αποδειχθεί ότι αλληλεπιδρά με την επεξεργασία σειριακών παραγγελιών με πολύπλοκο τρόπο. Δείχνουμε ότι αυτή η αρχιτεκτονική που βασίζεται στην ενεργοποίηση αγωνίζεται να εξηγήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της σημασιολογικής γνώσης και της επεξεργασίας σειριακών παραγγελιών. Αυτή η μελέτη αποτυγχάνει να υποστηρίξει την ενεργοποιημένη μακροπρόθεσμημνήμηως αποκλειστικός μηχανισμός που υποστηρίζει τη συντήρηση σειριακής παραγγελίας.

Λέξεις-κλειδιά: Εργασίαμνήμη. Σειριακή παραγγελία. Υπολογιστική μοντελοποίηση. Σημασιολογική γνώση

Εισαγωγή

Η ικανότητα διατήρησης πληροφοριών σειριακής παραγγελίας είναι βασικό συστατικό της προφορικής εργασίαςμνήμη(WM). Οι μηχανισμοί που εμπλέκονται στη διατήρηση της σειριακής σειράς (δηλαδή, η διαδοχική σειρά των προς απομνημόνευση στοιχείων) έχουν θεωρηθεί ότι είναι ανεξάρτητοι από αυτούς που εμπλέκονται στη διατήρηση των πληροφοριών των αντικειμένων (δηλαδή, το γλωσσικό περιεχόμενο των προς απομνημόνευση στοιχείων είδη). Αυτή η υπόθεση υποστηρίζεται από διαφορετικές γραμμές έρευνας. Μελέτες που εξετάζουν τον αντίκτυπο ψυχογλωσσικών παραγόντων, όπως η λεξικότητα, στη λεκτική απόδοση του WM, παρατηρούν συνήθως επιδράσεις στην ανάκληση αντικειμένων, με ελάχιστες επιπτώσεις στην ανάκληση σειριακής παραγγελίας (Allen & Hulme, 2006; Hulme, 2003;

Τμήμα Ψυχολογίας, Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, Binzmühlestrasse 14, 8050, Zürich, Switzerland

Πανεπιστήμιο της Λιέγης, Λιέγη, Βέλγιο

Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition (LPNC), Université Grenoble Alpes, Bâtiment Michel Dubois prev. BSHM, 1251 Avenue Centrale, 38400 Saint-Martin-d'Hères, Γαλλία

Ταμείο Επιστημονικής Έρευνας – FRS-FNRS, Βρυξέλλες, Βέλγιο

Romani, Mcalpine, & Martin, 2008; Roodenrys, Hulme, Lethbridge, Hinton, & Nimmo, 2002; Saint-Aubin & Ouellette, 2005; Walker & Hulme, 1999). Επιπλέον, η απόδοση ανάκλησης σειριακής παραγγελίας επηρεάζεται πιο έντονα από εργασίες ρυθμικής και αρθρωτικής παρέμβασης από ό,τι η διατήρηση των πληροφοριών στοιχείων (Gorin, Kowialiewski, & Majerus, 2016; Henson, Hartley, Burgess, Hitch, & Flude, 2003). Νευροψυχολογικές μελέτες έχουν επίσης αναφέρει την ύπαρξη διπλών διαχωρισμών μεταξύ της σειριακής σειράς και της απόδοσης ανάκλησης αντικειμένων σε αρκετούς ασθενείς με εγκεφαλική βλάβη και πληθυσμούς που επηρεάζονται από νευροαναπτυξιακές διαταραχές (Brock & Jarrold, 2005; Majerus, Attout, Artielle, & Kaa, 2015; Martinez Perez , Poncelet, Salmon, & Majerus, 2015). Τέλος, η συντήρηση των πληροφοριών ειδών και σειριακής παραγγελίας υποστηρίζεται από διαφορετικά νευρικά υποστρώματα, όπως αναφέρθηκαν από μελέτες νευροδιέγερσης και νευροαπεικόνισης (Attout, Fias, Salmon, & Majerus, 2014; Guidali, Pisoni, Bolognini, & Papagno, 2019; Kalm & Norris , 2014, Majerus et al., 2010, Papagno et al., 2017).

Ταυτόχρονα, άλλες μελέτες προτείνουν ότι η ανάκληση σειριακής σειράς μπορεί επίσης να αλληλεπιδράσει με τη γλωσσική γνώση. Αν και η λεξιλογική γνώση ενισχύει έντονα την ανάκληση πληροφοριών στοιχείων, περιορίζει επίσης τα σφάλματα μετανάστευσης φωνημάτων εντός και μεταξύ των στοιχείων (Jefferies, Frankish, & Lambon Ralph, 2006). Ομοίως, οι μη λέξεις, ακόμη και αν ανακαλούνται πιο άσχημα σε σύγκριση με τις λέξεις σε επίπεδο αντικειμένου, μπορούν να παρουσιάσουν ένα σχετικό πλεονέκτημα όσον αφορά την ανάκληση σειριακής παραγγελίας (Fallon, Mak, Tehan, & Daly, 2005; Kowialiewski & Majerus, 2018; Saint-Aubin & Poirier , 1999). Πρόσφατα, οι Kalm και Norris (2014) έδειξαν ότι η σειριακή σειρά των μη λέξεων θα μπορούσε να αποκωδικοποιηθεί με βάση τα νευρωνικά μοτίβα που προκαλούνται στα ραχιαία γλωσσικά μονοπάτια που υποστηρίζουν την κωδικοποίηση και τη διατήρηση λεκτικών πληροφοριών. Ομοίως, οι Papagno et al. (2017) έδειξε ότι η απόδοση σειριακής ανάκλησης παραγγελίας μειώνεται, σε σύγκριση με την απόδοση ανάκλησης αντικειμένων όταν το οπίσθιο τμήμα της ραχιαία γλωσσικής οδού διεγείρεται χρησιμοποιώντας άμεση ηλεκτρική διέγερση σε νευροχειρουργικούς ασθενείς.

Σε θεωρητικό επίπεδο, έχει υποστηριχθεί ότι η προσωρινή διατήρηση των πληροφοριών σειριακής παραγγελίας θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί χωρίς την ανάγκη για συγκεκριμένο είδος και επίπεδα αναπαράστασης σειριακής παραγγελίας (Acheson & MacDonald, 2009; Jones & Macken, 2018; Schwering & MacDonald, 2020 ). Μια ισχυρή εκδοχή ενός τέτοιου λογαριασμού θεωρεί ότι οι πληροφορίες σειριακής παραγγελίας διατηρούνται αποκλειστικά μέσω του μοτίβου των ενεργοποιήσεων που λαμβάνουν χώρα εντός του γλωσσικού συστήματος (Acheson, MacDonald, & Postle, 2011; Martin & Saffran, 1997; Poirier, Saint-Aubin, Mair, Tehan , & Tolan, 2015). Για παράδειγμα, σύμφωνα με τους Martin & Saffran (1997, σελ. 672):

"Καταρχήν, οι διαδραστικές διαδικασίες ενεργοποίησης θα μπορούσαν επίσης να διαδραματίσουν ρόλο στη διατήρηση της σειριακής σειράς. Η λέξη κόμβος που αντιπροσωπεύει την πρώτη λέξη σε μια ακολουθία εκκινείται πρώτα και επομένως έχει περισσότερο χρόνο για να κερδίσει υποστήριξη από ενεργοποιημένες φωνολογικές και σημασιολογικές αναπαραστάσεις σε σύγκριση με κόμβους που έχουν εκκινήσει Έτσι, οι κόμβοι λέξεων θα πρέπει να δείχνουν μια διαβάθμιση των επιπέδων ενεργοποίησης στις σειριακές θέσεις. τα τερματικά έχουν επηρεαστεί λιγότερο από τη λειτουργία αποσύνθεσης που είναι εγγενής στο μοντέλο ενεργοποίησης."

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη

Ομοίως, οι Acheson et al. (2011, σελ. 45–46) πρότεινε ότι τα σφάλματα σειριακής παραγγελίας θα μπορούσαν να προκύψουν απευθείας μέσω του σχετικού επιπέδου ενεργοποίησης ενός στοιχείου σε ένα γλωσσικό δίκτυο:

"Αυτά τα διαδραστικά πλαίσια ενεργοποίησης παρέχουν μια πιθανή εξήγηση ως προς το πώς η σημασιολογική αναπαράσταση μπορεί να επηρεάσει τη σειρά των σχεδίων εκφοράς σε επίπεδο λεξιλογίου. Όταν κάποιος ακούει μια λέξη ή μια ακολουθία λέξεων, η ενεργοποίηση από αυτήν την είσοδο τροφοδοτείται ταυτόχρονα σε φωνολογικές αναπαραστάσεις και ανατροφοδοτεί επίσης σημασιολογικές αναπαραστάσεις. Μετά την αρχική κωδικοποίηση, η λεξιλογική ενεργοποίηση καθορίζεται από επαναλαμβανόμενη αλληλεπίδραση με σημασιολογικές και φωνολογικές αναπαραστάσεις. Σφάλματα σειριακής διάταξης συμβαίνουν όταν τα σχετικά επίπεδα ενεργοποίησης των λεξικών στοιχείων αλλάζουν λόγω αυτής της αλληλεπίδρασης."

Με βάση αυτή την ιδέα, οι Poirier et al. (2015) ανέπτυξε μια πιο περίπλοκη περιγραφή τέτοιων μοντέλων, που ονομάζεται λογαριασμός ANet. Σύμφωνα με αυτόν τον λογαριασμό, τα στοιχεία σε μια λίστα προς απομνημόνευση κωδικοποιούνται διαδοχικά στο γλωσσικό μακροπρόθεσμομνήμησύστημα με φθίνουσα ισχύ μετά από μια κλίση ενεργοποίησης,1 όπως φαίνεται στο Σχ. 1. Οι πληροφορίες σειριακής παραγγελίας διατηρούνται μέσω αυτής της κλίσης ενεργοποίησης. Η σειριακή ανάκληση εκτελείται επιλέγοντας το πιο έντονα ενεργοποιημένο στοιχείο σε κάθε προσπάθεια ανάκλησης. Επειδή ο μηχανισμός επιλογής είναι θορυβώδης, τελικά συμβαίνουν σφάλματα σειριακής παραγγελίας. Μια σημαντική πρόβλεψη από αυτό το μοντέλο είναι ότι η τροποποίηση του επιπέδου ενεργοποίησης ενός στοιχείου εντός του γλωσσικού συστήματος θα πρέπει επίσης να επηρεάσει το μοτίβο της σειράς σφαλμάτων στο WM (Achesonetal., 2011).

Πρόσφατα στοιχεία φαίνεται να υποστηρίζουν αυτή τη θεωρητική θέση. Οι Poirier et al. (2015) χειρίστηκαν τη σημασιολογική συσχέτιση παρουσιάζοντας τριάδες σημασιολογικά σχετιζόμενων στοιχείων στο πρώτο μισό των λιστών που πρέπει να θυμόμαστε. Τα επόμενα στοιχεία των λιστών ήταν σημασιολογικά άσχετα στη συνθήκη ελέγχου (π.χ. αξιωματικός–κονκάρδα–σειρήνα– μουσική–τουριστική–κίτρινη). Στην πειραματική συνθήκη, το πέμπτο στοιχείο σχετιζόταν σημασιολογικά με το τριπλό δέκατο πρώτο μισό της λίστας. Σε σύγκριση με τη συνθήκη ελέγχου, οι συγγραφείς παρατήρησαν μια αύξηση των σφαλμάτων μετεγκατάστασης του πέμπτου στοιχείου προς προηγούμενες σειριακές θέσεις, δηλαδή προς τις σημασιολογικά σχετιζόμενες τριπλέτες λέξεων. Οι συντάκτες υπέθεσαν ότι, εφόσον αυτές οι σημασιολογικά σχετικές τρίδυμες ήταν προενεργοποιημένες, ο σημασιολογικά σχετιζόμενος στόχος (δηλαδή, viaspreadingnetworkinth ), αυτός ο στόχος θα πρέπει να έχει υψηλότερο επίπεδο ενεργοποίησης στην πειραματική συνθήκη (Εικ. 1γ) σε σύγκριση με τη συνθήκη ελέγχου (Εικ. 1β). Δεδομένου ότι η ανάκληση των πληροφοριών σειριακής παραγγελίας πραγματοποιείται με την επιλογή του πιο ενεργοποιημένου στοιχείου, μια διαβάθμιση ενεργοποίησης μακροπρόθεσμαμνήμηθα μπορούσε θεωρητικά να προβλέψει περισσότερες μεταναστεύσεις του σημασιολογικά σχετικού στόχου προς προηγούμενες σειριακές θέσεις. Ως εκ τούτου, ο χειρισμός της σημασιολογικής συνάφειας είναι μια κρίσιμη και άμεση δοκιμή μοντέλων που βασίζονται στην ενεργοποίηση, επειδή υποτίθεται ότι τροποποιεί το σχετικό μοτίβο ενεργοποίησης που εμφανίζεται μέσα στο γλωσσικό σύστημα. Αυτή η σχετική ενεργοποίηση θα πρέπει με τη σειρά της να επηρεάσει την επεξεργασία των πληροφοριών σειριακής παραγγελίας (Acheson et al., 2011), τις οποίες φαίνεται να υποστηρίζουν τα δεδομένα του Poirier και των συναδέλφων. Αυτή ήταν πράγματι μια βασική πρόβλεψη από τον λογαριασμό τους ANet:

"Στο Πείραμα 1, χειριστήκαμε το επίπεδο ενεργοποίησης ενός αντικειμένου στόχου για να ελέγξουμε την πρόβλεψη ότι αυτό θα αυξήσει τα σφάλματα παραγγελίας για αυτό το στοιχείο, καθιστώντας πιθανό ότι ο μηχανισμός CQ [Ανταγωνιστική ουρά] θα επέλεγε αυτό το στοιχείο νωρίτερα λόγω της αυξημένης ενεργοποίησής του. Η έγκαιρη επιλογή θα σήμαινε ότι η ενεργοποίηση επηρέασε τη σειρά με την οποία ανακλήθηκαν τα στοιχεία." (Poirier et al., 2015, σελ. 492).

Εικ. 1 Απεικόνιση της διαβάθμισης ενεργοποίησης (α) σε μια σημασιολογικά άσχετη συνθήκη, (β) σε μια κατάσταση στην οποία τα στοιχεία Α, Β και Γ σχετίζονται σημασιολογικά και (γ) σε μια συνθήκη στην οποία τα στοιχεία Α, Β, Τα C και E σχετίζονται σημασιολογικά. Σημασιολογικά σχετικά στοιχεία σημειώνονται με αστερίσκο. Όπως φαίνεται, η παρουσία σημασιολογικής συνάφειας ενισχύει το επίπεδο ενεργοποίησης του στοιχείου για τα σχετικά στοιχεία

Δεδομένου ότι αυτός ο θεωρητικός απολογισμός έρχεται σε εντυπωσιακή αντίθεση με την πλειονότητα των υπολογιστικών μοντέλων WM που θέτουν διακριτά επίπεδα επεξεργασίας στοιχείων και σειριακής σειράς, ο στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να ελέγξει την υπολογιστική αληθοφάνεια ενός γλωσσικού λογαριασμού που βασίζεται σε καθαρά ενεργοποίηση για την αναπαράσταση της σειράς πληροφορίες σε ένα πλαίσιο WM. Τα περισσότερα υπολογιστικά μοντέλα WM υποθέτουν πράγματι ρητά την ύπαρξη μηχανισμών σειριακής σειράς που διαφέρουν από αυτούς που εμπλέκονται στις πληροφορίες των αντικειμένων. Αυτό ισχύει για παράδειγμα όσον αφορά τις αρχιτεκτονικές TBRS* και SOB-CS (Oberauer & Lewandowsky, 2011; Oberauer, Lewandowsky, Farrell, Jarrold, & Greaves, 2012), αλλά και τα υπολογιστικά μοντέλα των Burgess and Hitch (1999, 2006) και Brown, Hulme και Preece (2000). Αυτοί οι τύποι αρχιτεκτονικών θεωρούν ότι οι πληροφορίες σειριακής παραγγελίας διατηρούνται μέσω της δημιουργίας συσχετισμών αντικειμένου-θέσης, όπου οι θέσεις αντιπροσωπεύονται από συγκεκριμένους μηχανισμούς αναπαράστασης. Αυτά τα μοντέλα, αν και διαφέρουν έντονα ως προς τη φύση των αναπαραστάσεων σειριακής θέσης, αναπαράγουν με αξιοπιστία σημαντικά φαινόμενα σειριακής σειράς, συμπεριλαμβανομένων των εφέ υπεροχής και πρόσφατου και μοτίβα σφαλμάτων μεταφοράς.

που είναι ένας κρίσιμος ψυχογλωσσικός παράγοντας για τον έλεγχο της αληθοφάνειας μιας αρχιτεκτονικής που βασίζεται αποκλειστικά στην ενεργοποίηση. Για την επισκόπηση της υπολογιστικής αρχιτεκτονικής, αρχικά υποθέσαμε ότι οι πληροφορίες σειριακής σειράς διατηρούνται μέσω μιας βαθμίδας ενεργοποίησης Primacy μακροπρόθεσμαμνήμη(Martin & Saffran, 1997; Page & Norris, 1998; Poirier et al., 2015). Στη συνέχεια προσαρμόσαμε αυτή την αρχιτεκτονική προσθέτοντας πλευρικές διεγερτικές συνδέσεις στα σημασιολογικά εφέ μοντελοποίησης.

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη

Υπολογιστική μοντελοποίηση

Αρχιτεκτονική

Η αρχιτεκτονική που χρησιμοποιήσαμε είναι ένα μοντέλο σύνδεσης που αποτελείται από ένα ενιαίο επίπεδο. Όταν κωδικοποιείται, ένα στοιχείο γίνεται ενεργό. Αυτή η ενεργοποίηση υποτίθεται ότι συμβαίνει απευθείας στη γνωσιακή βάση της μακροπρόθεσμης μνήμης. Σημασιολογικά σχετιζόμενα στοιχεία συνδέονται μέσω άμεσων αμφίδρομων διεγερτικών συνδέσεων, των οποίων η αληθοφάνεια για τη μοντελοποίηση σημασιολογικών επιδράσεων στο WM έχει ήδη αποδειχθεί σε τρία ανεξάρτητα μοντέλα (Haarmann & Usher, 2001; Kowialiewski & Majerus, 2020; Kowialiewski, Portrat, & Lemaire , 2021). Τα στοιχεία ενεργοποιούνται διαδοχικά με φθίνουσα δύναμη χρησιμοποιώντας μια κλίση ενεργοποίησης. Κάθε κωδικοποιημένο στοιχείο κατανέμει αυτόματα την ενεργοποίηση προς τα άλλα σημασιολογικά σχετικά στοιχεία. Η ανάκληση εκτελείται με τη διαδοχική ανάκτηση κάθε στοιχείου σύμφωνα με την τιμή ενεργοποίησής τους. Για απλότητα, χρησιμοποιήσαμε την τελευταία υλοποίηση του μοντέλου Primacy, το οποίο διατέθηκε από τους Norris, Kalm και Hall (2020). Η εφαρμογή Julia της αρχιτεκτονικής που προτείνουμε είναι δωρεάν διαθέσιμη στο Open Science Framework (OSF): https://osf.io/9e4hu/.

Κωδικοποίηση Στο αρχικό μοντέλο Primacy, η κωδικοποίηση ακολουθεί μια κλίση ενεργοποίησης, την οποία συμβολίζουμε V. Αυτό ορίζεται από μια τιμή κορυφής, και μια τιμή βήματος, . Η τιμή είναι μια ελεύθερη παράμετρος και αντιπροσωπεύει την αρχική τιμή με την οποία συσχετίζεται το πρώτο στοιχείο. Η τιμή αντιπροσωπεύει το ποσό της εξάντλησης από την τιμή σε κάθε στάδιο κωδικοποίησης. Αυτή η παράμετρος είναι σταθερή στο 1. Για παράδειγμα, με δεδομένη την τιμή 20, η διαβάθμιση ενεργοποίησης είναι [20, 19, 18, 17, 16, 15] για μια λίστα έξι στοιχείων. Σημειώστε ότι η πρόβα δεν διαμορφώνεται ποτέ ρητά στο μοντέλο Primacy. Αυτό περιλαμβάνει την τελευταία εφαρμογή από τον Norris και τους συναδέλφους του. Η ενεργοποίηση εντός του μοντέλου προέρχεται απλώς από αυτό που θα αναμενόταν εάν συμβεί θεωρητικά η επανάληψη.

Ενεργοποίηση διάδοσης Κατά τη διάρκεια της κωδικοποίησης, η ενεργοποίηση εξαπλώνεται σε σημασιολογικά σχετικούς κόμβους. Αυτό μοντελοποιείται συμπεριλαμβάνοντας αμφίδρομες διεγερτικές συνδέσεις. Η ισχύς αυτών των συνδέσεων είναι μια ελεύθερη παράμετρος, λ. Σε κάθε στάδιο κωδικοποίησης, τα στοιχεία ενεργοποιούνται χρησιμοποιώντας τη διαβάθμιση ενεργοποίησης V. Στη συνέχεια, η ενεργοποίηση εξαπλώνεται αμφίδρομα εντός του δικτύου:

όπου το Ai αντιπροσωπεύει την τελική τιμή ενεργοποίησης που σχετίζεται με το στοιχείο i και Aj είναι η ενεργοποίηση που προέρχεται από κάθε σημασιολογικά σχετικό στοιχείο, j, κλιμακούμενη με βάση το βάρος σύνδεσης, λ. Το δευτερεύον σενάριο t αντιπροσωπεύει τη χρονική σήμανση.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν σκοπεύουμε να αναπαραστήσουμε ρητά τη σημασιολογική γνώση. Αυτό που σκοπεύουμε να αντιπροσωπεύσουμε μέσω αυτής της αρχής ενεργοποίησης εξάπλωσης είναι το γεγονός ότι τα σημασιολογικά σχετιζόμενα στοιχεία επανενεργοποιούν το ένα το άλλο. Με τη σειρά της, αυτή η επανενεργοποίηση υποτίθεται ότι τροποποιεί τη σχετική ενεργοποίηση του στοιχείου και επομένως το μοτίβο των σφαλμάτων σειριακής παραγγελίας (Acheson et al., 2011). Με άλλα λόγια, η τροποποίηση του σχετικού επιπέδου ενεργοποίησης των στοιχείων στο σημασιολογικό δίκτυο αλλάζει επίσης την εσωτερική αναπαράσταση του μοντέλου της σειριακής τους σειράς.

Ανάκληση Αφού κωδικοποιηθούν όλα τα στοιχεία, το μοντέλο πρέπει να ανακτήσει τα στοιχεία. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας έναν ανταγωνιστικό μηχανισμό ουράς.2 Η ανάκληση είναι μια διαδικασία δύο βημάτων.

2 Ο Poirier και οι συνεργάτες του πρότειναν τον ανταγωνιστικό μηχανισμό ουράς ως μοντελοποιημένου χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο συσσωρευτή, σύμφωνα με τους Hurlstone και Hitch (2015). Εφαρμόσαμε έναν τέτοιο ανταγωνιστικό μηχανισμό ουράς με βάση τις αρχές του συσσωρευτή (διατίθεται στο OSF). Αυτό δεν παρείχε καμία βελτίωση του μοντέλου, με την εξαίρεση ότι το μοντέλο συσσωρευτή παρέχει την περαιτέρω ευκαιρία να γίνουν προβλέψεις σχετικά με τις καθυστερήσεις ανάκλησης, κάτι που είναι πέρα ​​από τον σκοπό αυτής της μελέτης. Επομένως, απλώς κολλήσαμε με την τελευταία διαθέσιμη εφαρμογή του μοντέλου Primacy.

Αρχικά, ένα αντικείμενο επιλέγεται ως δυνητικός υποψήφιος. Αυτή η διαδικασία υπόκειται σε θόρυβο:

Αυτό μοντελοποιείται με την προσθήκη προσωρινού μηδενικού κέντρου τυχαίου θορύβου Gauss στην ενεργοποίηση κάθε στοιχείου, με τυπική απόκλιση σ, μια ελεύθερη παράμετρο. Στη συνέχεια επιλέγεται το πιο ενεργοποιημένο στοιχείο. Η καταστολή απόκρισης (Duncan & Lewandowsky, 2005) λαμβάνει χώρα ήδη σε αυτό το στάδιο, ορίζοντας το στοιχείο που ανακαλείται σε μια πολύ χαμηλή τιμή (δηλαδή, -999). Αυτό εμποδίζει το μοντέλο να ανακαλέσει ένα αντικείμενο δύο φορές. Δεύτερον, η τιμή ενεργοποίησης του επιλεγμένου στοιχείου συγκρίνεται με ένα όριο παράλειψης. Αυτό το όριο αντλείται από μια τυχαία κατανομή Gauss N(θ, σ′), όπου τα θ και σ′ είναι δύο ελεύθερες παράμετροι. Εάν η τιμή ενεργοποίησης του επιλεγμένου στοιχείου (χωρίς ο θόρυβος που προστέθηκε κατά το πρώτο βήμα) είναι πάνω από το όριο ανάκτησης, το στοιχείο ανακαλείται σωστά. Διαφορετικά, προκύπτει παράλειψη. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η υλοποίηση προϋποθέτει ότι η καταστολή απόκρισης εφαρμόζεται πάντα κατά το πρώτο βήμα της ανάκτησης, ανεξάρτητα από το αν είχε παραχθεί παράλειψη κατά το δεύτερο βήμα. Αυτή η επιλογή υλοποίησης από τους Norris et al. (2020) είναι απίθανο να είναι εύλογο. Αλλά από την εμπειρία που αποκτήσαμε εκτελώντας το μοντέλο πολλές φορές, αυτός είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο το μοντέλο Primacy μπορεί να δημιουργήσει σφάλματα παράλειψης κατά τη μοντελοποίηση ρεαλιστικών καμπυλών σειριακής θέσης. Σημειώστε ότι είναι δυνατό να παραχθούν ρεαλιστικές καμπύλες σειριακής θέσης αποφεύγοντας αυτό το πρόβλημα υλοποίησης χωρίς να επηρεαστούν οι βασικές παραδοχές του μοντέλου. Εμείς, ωστόσο, προτιμήσαμε να παραμείνουμε στην αρχική υλοποίηση για απλότητα. Μέχρι τη στιγμή κάθε διαδοχικής προσπάθειας ανάκλησης, όλα τα στοιχεία έχουν αποσυντεθεί:

όπου το D είναι μια ελεύθερη παράμετρος, που κυμαίνεται από 0 έως 1. Λόγω αυτής της παραμέτρου αποσύνθεσης, τα στοιχεία που ανακαλούνται αργότερα στις λίστες υπόκεινται περισσότερο σε θόρυβο, επειδή οι τιμές ενεργοποίησης συγκλίνουν προς μια ασύμπτωτη. Όλες οι παράμετροι του μοντέλου παρατίθενται στον Πίνακα

1. Μέθοδος

Σύνολα δεδομένων Η εγκυρότητα αυτού του μοντέλου δοκιμάστηκε σε τρία διαφορετικά σύνολα δεδομένων: δύο σύνολα δεδομένων (Kowialiewski et al., 2021; Kowialiewski & Majerus, 2020) που περιλαμβάνουν σημασιολογικές και ουδέτερες συνθήκες (δηλαδή, η ουδέτερη συνθήκη είναι μια σημασιολογικά άσχετη συνθήκη ), και τα δεδομένα από τους Poirier et al. (2015), το οποίο ήδη περιγράψαμε στην Εισαγωγή. Το μοντέλο βασίζεται σε πολλές παραμέτρους που εξαρτώνται εν μέρει από την εργασία. Επομένως, οι παράμετροι εκτιμήθηκαν ανεξάρτητα για κάθε σύνολο δεδομένων. Αρχικά, οι παράμετροι που δεν εξαρτώνται από τη σημασιολογική συνάφεια εκτιμήθηκαν με βάση το ουδέτερο

συνθήκη, προκειμένου να ληφθεί ένα βασικό μοντέλο που θα είναι σε θέση να αναπαράγει τυπική απόδοση σειριακής ανάκλησης. Δεύτερον, η σημασιολογική συνθήκη χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της παραμέτρου λ, η οποία ελέγχει το επίπεδο σημασιολογικής συνάφειας μεταξύ των στοιχείων.

Συνολική διαδικασία βαθμολόγησης Οι καμπύλες σειριακής θέσης σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας ένα αυστηρό κριτήριο ανάκλησης σειράς, στο οποίο ένα στοιχείο βαθμολογείται ως σωστό μόνο εάν ανακληθεί στη σωστή σειριακή θέση. Για παράδειγμα, δεδομένης της ακολουθίας στόχου "Στοιχείο 1 – Στοιχείο 2 – Στοιχείο 3 – Στοιχείο 4 – Στοιχείο 5 – Στοιχείο 6" και η έξοδος ανάκλησης «Στοιχείο 1 – Στοιχείο 2 – κενό – Στοιχείο 3 – Στοιχείο 4 – Στοιχείο 6», μόνο τα στοιχεία 1, 2 και 6 θα βαθμολογηθούν ως σωστός. Για να χωρέσουμε τα πειραματικά δεδομένα, χρησιμοποιήσαμε επίσης ένα κριτήριο ανάκλησης στοιχείου, στο οποίο ένα στοιχείο βαθμολογείται ως σωστό εάν ανακληθεί σωστά, ανεξάρτητα από τη σειριακή του θέση. Στο παράδειγμα που αναφέρθηκε παραπάνω, τα στοιχεία 1, 2, 3, 4 και 6 θα βαθμολογηθούν ως σωστά. Για να αξιολογήσουμε τη συνολική επίδραση της σημασιολογικής συνάφειας στην απόδοση παραγγελίας-ανάκλησης, υπολογίσαμε μια βαθμολογία παραγγελίας-ανάκλησης για κάθε πειραματική συνθήκη. Αυτό έγινε διαιρώντας τον αριθμό των φορών που έχουν ανακληθεί τα στοιχεία στη σωστή θέση (δηλαδή, αυστηρό κριτήριο ανάκλησης σειράς) με τον αριθμό των φορών που ανακλήθηκαν τα στοιχεία, ανεξάρτητα από τη σειριακή τους θέση (δηλ., κριτήριο ανάκλησης αντικειμένου).

Ρυθμός μεταφοράς Το μοτίβο των σφαλμάτων μεταφοράς στον Poirier et al. (2015) η μελέτη σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας ρυθμούς μεταφοράς. Υπολογίσαμε τον αριθμό των σφαλμάτων μεταφοράς που παρουσιάστηκαν για το στοιχείο 5 (το οποίο σχετίζεται σημασιολογικά ή όχι με τα στοιχεία 1,2 και 3) και για κάθε θέση προς την οποία θα μπορούσε να μεταφερθεί το στοιχείο 5. Στη συνέχεια διαιρέσαμε αυτούς τους αριθμούς σφαλμάτων μεταφοράς με τον συνολικό αριθμό των φορών που ανακλήθηκε το στοιχείο 5. Αυτό υπολογίστηκε ξεχωριστά για κάθε πειραματική συνθήκη.

Εκτίμηση παραμέτρων Η εκτίμηση των βασικών παραμέτρων του μοντέλου πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο προσομοίωσης ανόπτησης

(French & Kus, 2008; Kirkpatrick, Gelatt, & Vecchi, 1983) για να βρείτε το χαμηλότερο ριζικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα (RMSE) μεταξύ πειραματικών και προσομοιωμένων βαθμολογιών ανάκλησης σειριακής θέσης, και στις δύο αυστηρές και κριτήρια ανάκλησης αντικειμένων. Επομένως, το RMSE υπολογιζόταν πάντα σε 12 σημεία δεδομένων: έξι σημεία δεδομένων για το αυστηρό κριτήριο σειριακής ανάκλησης και έξι σημεία δεδομένων για το κριτήριο ανάκλησης αντικειμένου. Τα κάτω και τα ανώτερα όρια κάθε ελεύθερης παραμέτρου αναφέρονται στον Πίνακα 1. Η εκτίμηση της σημασιολογικής παραμέτρου λ ήταν πολύ πιο απλή και απαιτούσε μόνο αναζήτηση πλέγματος στο [0,0.1] με βήμα 0,0001. Είναι σημαντικό ότι το λ εκτιμάται πάντα διατηρώντας σταθερές τις βασικές παραμέτρους του μοντέλου. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε η τιμή του λ που παρήγαγε τη μικρότερη μέση διαφορά μεταξύ της ουδέτερης και της πειραματικής συνθήκης στα εμπειρικά δεδομένα. Η ιδέα ήταν να επιλεγεί η τιμή του λ που παράγει μια διαφορά μεταξύ ουδέτερης και πειραματικής βαθμολογίας παρόμοια με την ανθρώπινη. Αυτό εφαρμόστηκε με την ελαχιστοποίηση του χάσματος μεταξύ της ανθρώπινης μέσης διαφοράς και της μέσης διαφοράς του μοντέλου. Τώρα παρουσιάζουμε τα τρία σύνολα δεδομένων καθώς και τις προσομοιώσεις αυτών των αντίστοιχων πειραμάτων. Μια περίληψη των διαφορετικών πειραματικών συνθηκών με παραδείγματα λίστας μελέτης παρέχεται στον Πίνακα 2.

Αξιολόγηση μοντέλου

Σύνολο δεδομένων #1: Kowialiewski και Majerus (2020)

Δεδομένα Αυτό το σύνολο δεδομένων χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ικανότητας του μοντέλου να αναπαράγει τη συνολική επίδραση της σημασιολογικής συνάφειας στην απόδοση σειριακής ανάκλησης και στην απόδοση ανάκλησης παραγγελίας. Είναι καλά τεκμηριωμένο ότι η σημασιολογική συνάφεια ενισχύει έντονα την απόδοση ανάκλησης σε επίπεδο στοιχείων (βλ. Kowialiewski & Majerus, 2020, για μια μετα-ανάλυση). Η σημασιολογική συνάφεια έχει επίσης μια μικρή επιβλαβή επίδραση στην ικανότητα ανάκλησης πληροφοριών σειριακής παραγγελίας, παρόλο που το αποτέλεσμα είναι λεπτό (βλ. επίσης

Ishiguro & Saito, 2020). Αντίστοιχα, αναμένουμε ότι η αρχιτεκτονική θα έχει μικρή ή καθόλου επίδραση στην απόδοση της παραγγελίας-ανάκλησης. Χρησιμοποιήσαμε τα δεδομένα που αναφέρθηκαν στους Kowialiewski and Majerus (2020), όπου χειρίστηκαν τη σημασιολογική συνάφεια σε λίστες έξι στοιχείων κάτω από συνθήκες παρεμβολής ή σε εργασίες άμεσης σειριακής ανάκλησης. Μόνο τα αποτελέσματα από την τελευταία κατάσταση αναφέρθηκαν.