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类比推理是人类认知发展的核心能力之一,目前它在学习、问题解决、创造力以及人工智能等领域都成为研究的焦点。类比推理中最为关键的一步是映射过程,迄今模拟这一过程的计算模型主要有三种:结构映射引擎(SME)、类比限制性映射引擎(ACME)和渐进类比机器(IAM)。Keane曾用特征映射问题比较了类比映射的三种计算模型,但缺乏相应心理学实验的验证。本研究从心理学实验的角度来比较了三种计算模型。为了与Keane的研究相比较,我们仍以特征映射问题为实验材料,采用序列反应时研究范式,并辅以口头报告法。 本研究包括两个实验。实验一设置了语义相似性和独特项顺序两个变量,要求被试解决特定问题,记录其反应时和解题策略,实验采用个别测试。实验二向被试呈现不同类型的类比故事(表面相似性和结构相似性),要求其解决靶问题,实验仍为个别测试,记录其反应时和解题策略。实验结论如下: 1.随着语义相似性项目的增加被试反应时有减少的趋势,但并不成规则减少,表现为无相似组与一项相似组之间没有显著差异,全相似组与无相似组、一项相似组之间都有显著差异。SME运行的结果与实验结果明显不符,ACME和IAM在一定程度上预期了实验结果,但仍有一定差异。这表明三种计算模型都不能准确地模拟人的类比映射思维,不过IAM显得更为接近一些。 2.在顺序的两个处理上,被试的反应时略有差异,但并不显著。这与SME和ACME的运行结果接近,而与IAM的运行结果不同。这表明在一定条件下SME和ACME似乎更符合人的类比映射思维,而IAM相差较远。 3.在类比故事问题解决中,表面相似性类比故事组的反应时明显少于结构相似性故事组的。这表明在类比映射中结构相似性比表面相似性更难提取,但结构相似是类比问题解决的基础。 4.分析被试的解题策略,验证了映射是解决类比问题的关键。同时表明在三种计算模型中,SME是一个纯算法的试误模型;ACME是一个并行加工的网络模型,它与人类是思维过程差异较大;IAM显得更为接近人类的类比映射思维,但仍需做一定的修正。