记忆检索与预测在句子理解中的交互作用：基于线索检索模型的实验评估

为解决记忆检索与预测在语言理解中的交互机制问题，研究人员以德语物主代词为研究对象，结合眼动追踪技术和ACT-R计算模型，揭示了预测过程可被形式化为基于特征的记忆检索机制。研究发现预测优势受相似性干扰影响，并通过扩展模型引入不定限定词语义机制，为统一理解前瞻与回溯依赖提供了新视角。

　　

在语言理解领域，记忆检索与预测长期被视为独立研究的对象。就像两个从未对话的邻居，它们各自在句子处理中扮演重要角色——记忆检索负责回溯性地建立词语间联系（如代词与先行词的关系），而预测则前瞻性地预判后续内容。这种割裂研究导致关键问题悬而未决：当句子中同时触发这两种过程时（如德语物主代词既需检索先行词又需预测所属物），它们如何在人脑的认知架构中交互？

波茨坦大学的研究团队通过创新性地结合实验与计算建模，在《Journal of Memory and Language》发表的研究给出了突破性答案。他们选择德语物主代词作为"天然实验场"，因其独特地同时编码两种性别特征：词干性别标记触发对先行词的检索（回溯依赖），而后缀性别标记可用于预测后续名词（前瞻依赖）。这种双重依赖性为揭示记忆系统的统一性提供了理想窗口。

研究采用视觉世界眼动范式与ACT-R计算模型双管齐下的方法。实验设计包含三种条件：匹配条件（先行词与目标名词性别一致）、不匹配条件（性别不一致）及创新的限定词条件（用不定冠词替代物主代词以消除检索过程）。通过记录97名德语母语者在执行物品点击任务时的眼动轨迹，结合基于广义加性混合模型（GAMM）的时程分析和预测起始点检测，揭示了认知处理的动态特征。

关键实验技术包括：1）视觉世界眼动范式记录实时预测行为；2）ACT-R架构构建的计算模型生成预测；3）GAMM模型分析非线性眼动时程数据；4）基于后验模拟的起始点检测方法确定预测效应出现时间。

研究结果呈现出三个重要发现：

1. 匹配效应再现
   通过对比匹配与不匹配条件，复现了先前发现的"匹配效应"：当先行词（如Martin_MASC
   ）与目标名词（如纽扣_MASC
   ）性别一致时，预测效应比不一致条件早出现413ms。模型解释为相似性干扰的结果——检索过程中性别特征的共享意外激活了目标名词表征。

2. 限定词条件的异常时程
   创新的限定词条件（如"一个红色纽扣"）展现出独特模式。虽然模型原预测其与匹配条件相似（因省去检索步骤），实际数据显示其预测起始点（542ms）显著晚于匹配条件（349ms），但早于不匹配条件（765ms）。这种"阶梯式"时程暗示不定冠词引发额外认知负荷。

3. 模型扩展揭示语义机制
   通过构建两个模型变体解释异常数据：其一是假设所有指称都触发检索，其二是引入"空处理步骤"作为不定限定词语义加工的占位符（反映新指称引入或反唯一性预设计算）。后者更贴合行为数据，表明限定词的特殊语义属性影响预测时程。

在讨论部分，研究者强调了三大理论贡献：首先，证实预测可被形式化为基于特征（如性别、数、生命度）的检索过程，受记忆原则（如激活衰减、相似性干扰）约束。其次，揭示检索过程能通过改变共享表征的激活状态来调节预测效率——这是首次实证展示记忆对预测的反向影响。最后，通过限定词条件的精细分析，将语义-语用界面因素（如不定指称处理）纳入认知架构的考量。

该研究的创新性体现在方法学融合上：将视觉世界范式的时间精度与ACT-R模型的机制解释力相结合，为研究语言处理的动态交互树立新范式。实践层面，发现对二语教学具有启示——当学习者处理"his/her"等双重依赖结构时，教学设计可针对性强化特征匹配训练。

未来研究可沿三个方向拓展：1）定量拟合模型与行为数据差异；2）考察特征类别异质性（如性别vs数标记）对干扰效应的影响；3）比较定/不定限定词的预测时程差异。这些探索将进一步完善"预测即检索"的理论框架，最终实现语言理解中前瞻与回溯过程的统一解释。