Память обладает способностью кодировать , хранить и воспроизводить информацию. Воспоминания дают организму возможность учиться и адаптироваться на основе предыдущего опыта, а также строить отношения. Кодирование позволяет преобразовать воспринимаемый предмет использования или интереса в конструкцию, которую можно сохранить в мозгу и позже вызвать из долговременной памяти . [1] Рабочая память хранит информацию для немедленного использования или манипуляции, чему способствует привязка к ранее заархивированным элементам, уже присутствующим в долговременной памяти человека. [1]
Кодирование все еще относительно новое и неисследованное явление, но его истоки восходят к древним философам, таким как Аристотель и Платон . Важной фигурой в истории кодирования является Герман Эббингауз (1850–1909). Эббингауз был пионером в области исследований памяти. Используя себя в качестве испытуемого, он изучал, как мы усваиваем и забываем информацию, повторяя список бессмысленных слогов в ритме метронома, пока они не запечатлеваются в его памяти. [2] Эти эксперименты привели его к предположению о кривой обучения . [2] Он использовал эти относительно бессмысленные слова, чтобы предыдущие ассоциации между значимыми словами не влияли на обучение. Он обнаружил, что списки, которые позволяют создавать ассоциации и семантическое значение которых очевидно, легче запоминаются. Результаты Эббингауза проложили путь экспериментальной психологии памяти и других психических процессов.
В 1900-х годах был достигнут дальнейший прогресс в исследованиях памяти. Иван Павлов начал исследования, касающиеся классической обусловленности . Его исследования продемонстрировали способность создавать семантическую связь между двумя несвязанными между собой предметами. В 1932 году Фредерик Бартлетт предложил идею ментальных схем . Эта модель предполагала, что возможность кодирования новой информации зависит от ее соответствия предыдущим знаниям (мысленным схемам). [3] Эта модель также предполагала, что информация, отсутствующая во время кодирования, будет добавлена в память, если она основана на схематическом знании мира. [3] Таким образом, было обнаружено, что на кодирование влияют предварительные знания. С развитием теории гештальта пришло осознание того, что память о закодированной информации часто воспринимается как нечто отличное от стимулов, которые ее запускают. На это также повлиял контекст, в который были встроены стимулы.
С развитием технологий возникла область нейропсихологии, а вместе с ней и биологическая основа теорий кодирования. В 1949 году Дональд Хебб рассмотрел нейробиологический аспект кодирования и заявил, что «нейроны, которые срабатывают вместе, соединяются друг с другом», подразумевая, что кодирование происходит, когда связи между нейронами устанавливаются в результате многократного использования. В 1950-х и 60-х годах произошел сдвиг в подходе к обработке информации в памяти, основанный на изобретении компьютеров, за которым последовало первоначальное предположение, что кодирование — это процесс, посредством которого информация вводится в память. В 1956 году Джордж Армитидж Миллер написал свою статью о том, что кратковременная память ограничивается семью элементами, плюс-минус два, под названием « Магическое число семь, плюс-минус два ». Это число было добавлено, когда исследования, проведенные по фрагментированию, показали, что семь плюс-минус два также могут относиться к семи «пакетам информации». В 1974 году Алан Бэддели и Грэм Хитч предложили свою модель рабочей памяти , состоящую из центрального исполнительного органа, зрительно-пространственного блокнота и фонологической петли в качестве метода кодирования. В 2000 году Бэддели добавил эпизодический буфер. [4] Одновременно Эндель Тулвинг (1983) предложил идею специфичности кодирования, согласно которой контекст снова был отмечен как влияние на кодирование.
Существует два основных подхода к кодированию информации: физиологический и ментальный. Физиологический подход смотрит на то, как стимул представлен нейронами в мозгу, а ментальный подход смотрит на то, как стимул представлен в сознании. [5]
Используется множество типов ментального кодирования, например визуальное, творческое, организационное, акустическое и семантическое. Однако это не обширный список
Визуальное кодирование — это процесс преобразования изображений и визуальной сенсорной информации в память, хранящуюся в мозгу. Это означает, что люди могут конвертировать новую информацию, которую они сохранили, в мысленные образы (Харрисон К., Семин А., (2009). Психология. Нью-Йорк, стр. 222). Визуальная сенсорная информация временно сохраняется в нашей иконической памяти [4]. ] и рабочую память перед кодированием в постоянное долговременное хранилище. [6] [7] Модель рабочей памяти Бэддели предполагает, что визуальная информация хранится в зрительно-пространственном блокноте. [4] Зрительно-пространственный блокнот связан с центральным исполнительным органом, который является ключевой областью рабочей памяти. Миндалевидное тело — еще одна сложная структура, играющая важную роль в визуальном кодировании. Он принимает визуальную информацию в дополнение к информации от других систем и кодирует положительные или отрицательные значения условных раздражителей. [8]
Подробное кодирование — это процесс активного связывания новой информации со знаниями, которые уже находятся в памяти. Воспоминания представляют собой комбинацию старой и новой информации, поэтому природа любого конкретного воспоминания зависит как от старой информации, уже содержащейся в наших воспоминаниях, так и от новой информации, поступающей через наши органы чувств. [9] Другими словами, то, как мы что-то помним, зависит от того, как мы думаем об этом в данный момент. Многие исследования показали, что долгосрочное удержание значительно улучшается за счет тщательно продуманного кодирования. [10]
Семантическое кодирование — это обработка и кодирование сенсорной информации, которая имеет определенное значение или может быть применена к контексту. Могут применяться различные стратегии, такие как фрагментирование и мнемоника , чтобы облегчить кодирование, а в некоторых случаях обеспечить глубокую обработку и оптимизацию поиска.
Слова, изучаемые в условиях семантического или глубокого кодирования, запоминаются лучше по сравнению с простыми и сложными группировками в условиях несемантического или поверхностного кодирования, при этом решающим фактором является время отклика. [11] Области Бродмана 45, 46 и 47 (левая нижняя префронтальная кора или LIPC) показали значительно большую активацию в условиях семантического кодирования по сравнению с условиями несемантического кодирования, независимо от сложности представленной задачи несемантического кодирования. Та же самая область, показывающая повышенную активацию во время первоначального семантического кодирования, также будет отображать снижение активации при повторяющемся семантическом кодировании тех же слов. Это говорит о том, что снижение активации при повторении зависит от процесса и происходит, когда слова обрабатываются семантически, а не когда они обрабатываются несемантически. [11] Исследования повреждений и нейровизуализации показывают, что орбитофронтальная кора отвечает за первоначальное кодирование и что активность левой латеральной префронтальной коры коррелирует с семантической организацией закодированной информации. [12]
Акустическое кодирование – это кодирование слуховых импульсов. По словам Бэддели, обработке слуховой информации способствует концепция фонологической петли, которая позволяет субвокально репетировать входные данные в нашей эхоической памяти, чтобы облегчить запоминание. [4] Когда мы слышим какое-либо слово, мы делаем это, слушая отдельные звуки, один за другим. Следовательно, память о начале нового слова сохраняется в нашей эхической памяти до тех пор, пока весь звук не будет воспринят и распознан как слово. [13] Исследования показывают, что лексические, семантические и фонологические факторы взаимодействуют в вербальной рабочей памяти. Эффект фонологического сходства (PSE) модифицируется конкретностью слова. Это подчеркивает, что работа вербальной рабочей памяти не может быть связана исключительно с фонологической или акустической репрезентацией, но также включает взаимодействие языковой репрезентации. [14] Остается выяснить, выражается ли языковая репрезентация во время воспоминания или же используемые репрезентативные методы (такие как записи, видео, символы и т. д.) играют более фундаментальную роль в кодировании и сохранении информации в памяти. Память. [14] Мозг полагается в первую очередь на акустическое (также известное как фонологическое) кодирование для использования при кратковременном хранении и в первую очередь на семантическое кодирование для использования при долговременном хранении. [15] [16]
Тактильное кодирование — это обработка и кодирование ощущений от чего-либо, обычно посредством прикосновения. Нейроны первичной соматосенсорной коры (S1) реагируют на вибротактильные стимулы, активируясь синхронно с каждой серией вибраций. [17] Запахи и вкусы также могут привести к кодированию.
Организационное кодирование — это процесс классификации информации, позволяющей создавать ассоциации среди последовательности терминов.
Кодирование — это биологическое событие, которое начинается с восприятия . Все воспринимаемые и поразительные ощущения попадают в таламус мозга, где все эти ощущения объединяются в одно единое переживание. [18] Гиппокамп отвечает за анализ этих входных данных и в конечном итоге решает, будут ли они сохранены в долговременной памяти; эти различные потоки информации хранятся в разных частях мозга. Однако точный способ, которым эти фрагменты идентифицируются и вспоминаются позже, остается неизвестным. [18]
Кодирование достигается с помощью комбинации химических веществ и электричества. Нейромедиаторы высвобождаются, когда электрический импульс пересекает синапс, который служит связью нервных клеток с другими клетками. Дендриты воспринимают эти импульсы своими перистыми отростками. Явление, называемое долговременной потенциацией, позволяет синапсу увеличивать силу с увеличением количества передаваемых сигналов между двумя нейронами. Чтобы это произошло, в игру должен вступить рецептор NMDA , который влияет на поток информации между нейронами, контролируя инициацию долгосрочной потенциации в большинстве путей гиппокампа. Для активации этих NMDA-рецепторов необходимы два условия. Во-первых, глутамат должен быть высвобожден и связан с рецептором NMDA на постсинаптических нейронах. Во-вторых, возбуждение должно происходить в постсинаптических нейронах. [19] Эти клетки также организуются в группы, специализирующиеся на различных видах обработки информации. Таким образом, с новым опытом мозг создает больше связей и может «перемонтировать». Мозг организует и реорганизует себя в ответ на полученный опыт, создавая новые воспоминания, вызванные опытом, образованием или тренировками. [18] Таким образом, использование мозга отражает то, как он организован. [18] Эта способность к реорганизации особенно важна, если какая-либо часть мозга повреждается. Ученые не уверены, отфильтровываются ли стимулы того, что мы не помним, на сенсорной фазе или они отфильтровываются после того, как мозг исследует их значимость. [18]
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) демонстрирует последовательную функциональную анатомическую схему активации гиппокампа во время эпизодического кодирования и извлечения. Было показано, что активация в области гиппокампа, связанная с кодированием эпизодической памяти, происходит в ростральной части этой области, тогда как активация, связанная с извлечением эпизодической памяти, происходит в каудальной части. [20] Это называется моделью кодирования и извлечения памяти гиппокампа или моделью HIPER.
В одном исследовании ПЭТ использовалась для измерения мозгового кровотока во время кодирования и распознавания лиц как у молодых, так и у пожилых участников. У молодых людей наблюдалось усиление мозгового кровотока в правом гиппокампе, левой префронтальной и височной коре при кодировании и в правой префронтальной и теменной коре при распознавании. [21] У пожилых людей не было выявлено значительной активации в областях, активируемых у молодых людей во время кодирования, однако у них наблюдалась активация правой префронтальной области во время распознавания. [21] Таким образом, можно сделать вывод, что по мере старения ухудшение памяти может быть следствием неспособности адекватно кодировать стимулы, о чем свидетельствует отсутствие активации коры и гиппокампа во время процесса кодирования. [21]
Недавние результаты исследований, посвященных пациентам с посттравматическим стрессовым расстройством, показывают, что аминокислотные передатчики, глутамат и ГАМК, тесно вовлечены в процесс регистрации фактической памяти, и позволяют предположить, что аминные нейротрансмиттеры, норадреналин-адреналин и серотонин, участвуют в кодировании эмоциональных эмоций. Память. [22]
Процесс кодирования еще недостаточно изучен, однако важные достижения пролили свет на природу этих механизмов. Кодирование начинается с любой новой ситуации, поскольку мозг будет взаимодействовать и делать выводы по результатам этого взаимодействия. Известно, что этот опыт обучения запускает каскад молекулярных событий, ведущих к формированию воспоминаний. [23] Эти изменения включают модификацию нервных синапсов, модификацию белков , создание новых синапсов , активацию экспрессии генов и синтез нового белка . Одно исследование показало, что высокие уровни ацетилхолина в центральной нервной системе во время бодрствования способствуют новому кодированию воспоминаний, а низкие уровни ацетилхолина во время медленноволнового сна способствуют консолидации воспоминаний. [24] Однако кодирование может происходить на разных уровнях. Первым шагом является формирование кратковременной памяти , за которой следует преобразование в долговременную память , а затем процесс консолидации долговременной памяти. [25]
Синаптическая пластичность — это способность мозга укреплять , ослаблять, разрушать и создавать нейронные синапсы и является основой обучения. Эти молекулярные различия позволят идентифицировать и указать силу каждой нейронной связи. Эффект познавательного опыта зависит от содержания такого опыта. Реакции, которые являются предпочтительными, будут усилены, а те, которые считаются неблагоприятными, будут ослаблены. Это показывает, что возникающие синаптические модификации могут действовать в любом направлении, чтобы иметь возможность вносить изменения с течением времени в зависимости от текущей ситуации в организме. В краткосрочной перспективе синаптические изменения могут включать усиление или ослабление связи за счет модификации ранее существовавших белков, что приводит к изменению силы синаптической связи. В долгосрочной перспективе могут образоваться совершенно новые связи или количество синапсов в соединении может увеличиться или уменьшиться. [25]
Значительным краткосрочным биохимическим изменением является ковалентная модификация ранее существовавших белков с целью модификации уже активных синаптических связей. Это позволяет передавать данные в кратчайшие сроки, не объединяя ничего для постоянного хранения. Отсюда воспоминание или ассоциация могут быть выбраны, чтобы стать долговременной памятью, или забыты, поскольку синаптические связи со временем ослабевают. Переключение от кратковременного к долговременному одинаково как в отношении имплицитной , так и эксплицитной памяти . Этот процесс регулируется рядом тормозных ограничений, в первую очередь балансом между фосфорилированием и дефосфорилированием белков . [25] Наконец, происходят долгосрочные изменения, которые позволяют консолидировать целевую память. Эти изменения включают синтез нового белка, образование новых синаптических связей и, наконец, активацию экспрессии генов в соответствии с новой конфигурацией нейронов. [26] Было обнаружено, что процесс кодирования частично опосредован серотонинергическими интернейронами, особенно в отношении сенсибилизации, поскольку блокирование этих интернейронов полностью предотвращает сенсибилизацию. Однако окончательные последствия этих открытий еще предстоит определить. Более того, известно, что в процессе обучения задействуются различные модулирующие передатчики для создания и консолидации воспоминаний. Эти передатчики заставляют ядро инициировать процессы, необходимые для роста нейронов и долговременной памяти, маркируют определенные синапсы для захвата долговременных процессов, регулируют локальный синтез белка и, по-видимому, даже опосредуют процессы внимания, необходимые для формирования и воспроизведения воспоминаний. .
Известно, что человеческая память, включая процесс кодирования, является наследственной чертой , контролируемой более чем одним геном. Фактически, исследования близнецов показывают, что генетические различия ответственны за 50% различий, наблюдаемых в задачах на запоминание. [23] Белки, выявленные в исследованиях на животных, были напрямую связаны с молекулярным каскадом реакций, ведущих к формированию памяти, и значительное количество этих белков кодируется генами, которые экспрессируются и у людей. Фактически, вариации этих генов, по-видимому, связаны с объемом памяти и были выявлены в недавних генетических исследованиях на человеке. [23]
Идея о том, что мозг разделен на две взаимодополняющие сети обработки ( позитивную задачу и негативную задачу ), в последнее время стала областью растущего интереса. [ неопределенно ] Сеть позитивной задачи занимается внешнеориентированной обработкой, тогда как сеть негативной задачи занимается внутренне ориентированной обработкой. Исследования показывают, что эти сети не являются исключительными, и некоторые задачи при их активации совпадают. Исследование, проведенное в 2009 году, показывает, что успешность кодирования и активность по обнаружению новизны в сети, ориентированной на задачу, значительно перекрываются, и, таким образом, был сделан вывод, что они отражают общую ассоциацию внешне ориентированной обработки. [27] Это также демонстрирует, как неудача кодирования и успех извлечения имеют значительное перекрытие в сети негативных задач, что указывает на общую ассоциацию внутренне ориентированной обработки. [27] Наконец, низкий уровень перекрытия между успехом кодирования и активностью успешного поиска, а также между неудачей кодирования и активностью обнаружения новизны соответственно указывает на противоположные режимы или обработку. [27] В целом позитивные и негативные сети задач могут иметь общие ассоциации во время выполнения различных задач.
Различные уровни обработки влияют на то, насколько хорошо запоминается информация. Эта идея была впервые предложена Крейком и Локхартом (1972). Они утверждали, что уровень обработки информации зависел от глубины обработки информации; в основном, мелкая обработка и глубокая обработка. По мнению Крейка и Локхарта, кодирование сенсорной информации можно считать поверхностной обработкой, поскольку оно происходит в высокой степени автоматически и требует очень мало внимания. Обработка на более глубоком уровне требует большего внимания к стимулу и задействует больше когнитивных систем для кодирования информации. Исключением из глубокой обработки являются случаи, когда человек часто подвергался воздействию стимула, и он стал обычным явлением в его жизни, например, имя человека. [28] Эти уровни обработки можно проиллюстрировать обслуживанием и тщательной репетицией.
Репетиция поддержания — это поверхностная форма обработки информации, которая включает в себя сосредоточение внимания на объекте без размышлений о его значении или его связи с другими объектами. Например, повторение ряда чисел — это форма профилактической репетиции. Напротив, детальная или реляционная репетиция — это процесс, в котором вы связываете новый материал с информацией, уже хранящейся в долговременной памяти. Это глубокая форма обработки информации, которая включает в себя размышления о значении объекта, а также установление связей между объектом, прошлым опытом и другими объектами внимания. На примере чисел можно связать их с лично значимыми датами, такими как дни рождения ваших родителей (прошлый опыт), или, возможно, вы можете увидеть в числах закономерность, которая поможет вам их запомнить. [29]
Из-за более глубокого уровня обработки, который происходит при тщательной репетиции, она более эффективна, чем поддерживающая репетиция, в создании новых воспоминаний. [29] Это проявляется в незнании людьми деталей повседневных предметов. Например, в одном исследовании, где американцев спрашивали об ориентации лица на монете их страны, мало кто вспомнил об этом с какой-либо степенью уверенности. Несмотря на то, что эту деталь часто можно увидеть, ее не запоминают, поскольку в этом нет необходимости, поскольку цвет отличает пенни от других монет. [30] Неэффективность поддерживающей репетиции, простого многократного воздействия предмета, в создании воспоминаний также была обнаружена в нехватке у людей памяти для расположения цифр 0–9 на калькуляторах и телефонах. [31]
Было продемонстрировано, что поддерживающая репетиция важна для обучения, но ее эффект можно продемонстрировать только с использованием косвенных методов , таких как задачи на лексическое решение [32] и завершение основы слова [33] , которые используются для оценки неявного обучения. В целом, однако, предыдущее обучение путем поддерживающей репетиции не очевидно, когда память проверяется напрямую или явно с помощью таких вопросов, как «Это то слово, которое вам показали ранее?»
Исследования показали, что намерение учиться не оказывает прямого влияния на кодирование памяти. Вместо этого кодирование памяти зависит от того, насколько глубоко закодирован каждый элемент, на что может влиять намерение учиться, но не только. То есть намерение учиться может привести к более эффективным стратегиям обучения и, следовательно, к лучшему кодированию памяти, но если вы изучаете что-то случайно (т. е. без намерения учиться), но при этом эффективно обрабатываете и усваиваете информацию, она также будет закодирована. как что-то изученное намеренно. [34]
Эффект тщательной репетиции или глубокой обработки можно объяснить количеством связей, возникающих при кодировании, которые увеличивают количество путей, доступных для поиска. [35]
Организация является ключом к кодированию памяти. Исследователи обнаружили, что наш разум естественным образом организует информацию, если полученная информация не организована. [36] Одним из естественных способов организации информации является иерархия. [36] Например, группировка млекопитающих, рептилий и амфибий представляет собой иерархию царства животных. [36]
Глубина обработки также связана с организацией информации. Например, связи, которые устанавливаются между элементом, который нужно запомнить, другими элементами, которые нужно запомнить, предыдущим опытом и контекстом, создают пути поиска для элемента, который нужно запомнить, и могут действовать как подсказки для поиска. Эти связи создают порядок в предмете, который нужно запомнить, делая его более запоминающимся. [37]
Другой метод, используемый для улучшения кодирования, — это связывание изображений со словами. Гордон Бауэр и Дэвид Винзенц (1970) продемонстрировали использование образов и кодирования в своих исследованиях при использовании парного обучения. Исследователи дали участникам список из 15 пар слов, показывая каждому участнику пару слов в течение 5 секунд для каждой пары. Одной группе было предложено создать мысленный образ двух слов в каждой паре, в которых эти два предмета взаимодействовали. Другой группе было предложено провести повторение, чтобы запомнить информацию. Когда позже участников протестировали и попросили вспомнить второе слово в каждой паре слов, исследователи обнаружили, что те, кто создавал визуальные образы взаимодействующих предметов, запомнили в два раза больше пар слов, чем те, кто использовал повторение. [38]
При запоминании простого материала, такого как списки слов, мнемоника может быть лучшей стратегией, в то время как «материал, уже находящийся в долгосрочном хранилище, [не будет] затронут». [39] Мнемонические стратегии являются примером того, как нахождение организации в наборе предметов помогает их запомнить. В отсутствие какой-либо явной организации внутри группы такая организация может быть навязана с теми же результатами улучшения памяти. Примером мнемонической стратегии, которая требует организации, является система слов-привязок , которая связывает элементы, которые нужно запомнить, со списком элементов, которые легко запомнить. Другим примером часто используемого мнемонического устройства является первая буква каждой системы слов или сокращений . Изучая цвета радуги, большинство учеников запоминают первую букву каждого цвета и привносят свое собственное значение, связывая ее с именем, например, Рой. G. Biv, что означает красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый. Таким образом, мнемонические приемы помогают не только кодировать отдельные элементы, но и их последовательность. Для более сложных концепций понимание является ключом к запоминанию. В исследовании, проведенном Уайзманом и Нейссером в 1974 году, участникам предлагалось изображение (изображение далматина было выполнено в стиле пуантилизма , что затрудняло восприятие изображения). [40] Они обнаружили, что память на картинку улучшалась, если участники понимали, что изображено.
Разделение на части — это стратегия памяти, используемая для максимизации объема информации, хранящейся в кратковременной памяти, с целью объединения ее в небольшие, значимые разделы. Организуя объекты в значимые разделы, эти разделы затем запоминаются как единое целое, а не как отдельные объекты. По мере анализа более крупных разделов и установления связей информация сплетается в значимые ассоциации и объединяется в меньшее количество, но более крупных и значимых фрагментов информации. Благодаря этому увеличивается способность удерживать больше информации в кратковременной памяти. [41] Если быть более конкретным, использование фрагментации увеличит запоминание с 5–8 элементов до 20 или более, поскольку между этими элементами создаются ассоциации. [41]
Слова — это пример фрагментации, когда вместо простого восприятия букв мы воспринимаем и запоминаем их значимые целые: слова. Использование фрагментации увеличивает количество элементов, которые мы можем запомнить, создавая значимые «пакеты», в которых множество связанных элементов хранятся как один. Использование фрагментации также видно в цифрах. Одной из наиболее распространенных форм разделения на фрагменты, наблюдаемых ежедневно, является форма телефонных номеров. Вообще говоря, номера телефонов разделены на разделы. Примером этого может быть 909 200 5890, в котором числа сгруппированы вместе, образуя одно целое. Группируя числа таким образом, их легче запомнить благодаря их понятному знакомству. [42]
Для оптимального кодирования связи формируются не только между самими объектами и прошлым опытом, но также между внутренним состоянием или настроением кодировщика и ситуацией, в которой он находится. Связи, которые формируются между внутренним состоянием кодировщика или ситуацией и элементы, которые необходимо запомнить, зависят от состояния. В исследовании Годдена и Бэддели 1975 года были показаны эффекты обучения, зависящего от состояния. Они попросили глубоководных дайверов изучить различные материалы, находясь под водой или на краю бассейна. Они обнаружили, что те, кто проходил тестирование в тех же условиях, в которых они изучали информацию, лучше запоминали эту информацию, то есть те, кто изучал материал под водой, лучше справлялись с тестированием этого материала под водой, чем при тестировании на суше. Контекст стал ассоциироваться с материалом, который они пытались вспомнить, и поэтому служил сигналом для поиска. [43] Подобные результаты были также получены при кодировании определенных запахов. [44]
Однако, хотя внешняя среда важна во время кодирования для создания множества путей поиска, другие исследования показали, что простого создания того же внутреннего состояния, которое присутствовало во время кодирования, достаточно, чтобы служить сигналом поиска. [45] Следовательно, нахождение в том же мышлении, что и во время кодирования, поможет вспомнить так же, как пребывание в той же ситуации помогает вспомнить. Этот эффект, называемый восстановлением контекста, был продемонстрирован Фишером и Крейком в 1977 году, когда они сопоставили сигналы поиска со способом запоминания информации. [46]
Обработка, соответствующая передаче, — это стратегия кодирования, которая приводит к успешному извлечению. Эксперимент, проведенный Моррисом и его коллегами в 1977 году, доказал, что успешный поиск является результатом соответствия типу обработки, используемому во время кодирования. [41] В ходе эксперимента их основные выводы заключались в том, что способность человека извлекать информацию сильно влияла на то, соответствовала ли задача кодирования задаче во время поиска. В первом задании, которое состояло из группы рифм, испытуемым давали целевое слово, а затем просили просмотреть другой набор слов. В ходе этого процесса их спрашивали, рифмуются ли новые слова с целевым словом. Они сосредоточились исключительно на рифме, а не на фактическом значении слов. Во втором задании участникам также давали целевое слово, за которым следовала серия новых слов. Вместо того, чтобы определять те, которые рифмуются, человек должен был больше сосредоточиться на значении. Как выяснилось, группа рифмующих, определившая слова, которые рифмуются, смогла вспомнить больше слов, чем те из группы, которая сосредотачивалась исключительно на их значении. [41] Это исследование показывает, что те, кто сосредоточился на рифме в первой части задания и во второй, смогли кодировать более эффективно. [41] При обработке, подходящей для передачи, кодирование происходит в два разных этапа. Это помогает продемонстрировать, как обрабатывались стимулы. На первом этапе воздействие стимулов регулируется таким образом, чтобы оно соответствовало стимулам. Вторая фаза во многом зависит от того, что произошло на первой фазе и как были представлены стимулы; он будет соответствовать задаче во время кодирования.
Контекст обучения определяет способ кодирования информации. [47] Например, Канижа в 1979 году показал изображение, которое можно было интерпретировать либо как белую вазу на черном фоне, либо как два лица, обращенные друг к другу на белом фоне. [48] Участники были готовы увидеть вазу. Позже им снова показали фотографию, но на этот раз они были готовы увидеть черные лица на белом фоне. Хотя это была та же самая картина, которую они видели раньше, когда их спросили, видели ли они эту фотографию раньше, они ответили «нет». Причина этого заключалась в том, что они были настроены увидеть вазу в первый раз, когда им была представлена картина, и поэтому во второй раз она была неузнаваема как два лица. Это демонстрирует, что стимул понимается в контексте, в котором он изучается, а также общее правило, согласно которому действительно хорошим обучением являются тесты, проверяющие то, что было изучено, таким же образом, каким оно было усвоено. [48] Следовательно, чтобы по-настоящему эффективно запоминать информацию, необходимо учитывать требования, которые будущие воспоминания будут предъявлять к этой информации, и изучать ее таким образом, чтобы соответствовать этим требованиям.
Еще один принцип, который может помочь в кодировании, — это эффект генерации. Эффект генерации подразумевает, что обучение улучшается, когда люди сами генерируют информацию или предметы, а не читают контент. [49] Ключом к правильному применению эффекта генерации является генерирование информации, а не пассивный выбор из уже доступной информации, как при выборе ответа на вопрос с несколькими вариантами ответов. [50] В 1978 году исследователи Сламека и Граф провели эксперимент, чтобы лучше понять этот эффект. [51] В этом эксперименте участники были распределены в одну из двух групп: группу чтения или группу генерации . [51] Участников, назначенных в группу чтения , попросили просто прочитать список парных слов, которые были связаны между собой, например, «конское седло». [51] Участников, назначенных в группу генерации , попросили заполнить пробелы в одном из связанных слов в паре. [51] Другими словами, если участнику было дано слово « лошадь», ему нужно было бы заполнить последние четыре буквы слова « седло» . Исследователи обнаружили, что группа, которой было предложено заполнить пробелы, лучше запоминала эти слова. пары слов, чем группа, которую попросили просто запомнить пары слов. [49]
Исследования показывают, что эффект самореференции способствует кодированию. [52] Эффект самореференции — это идея о том, что люди будут кодировать информацию более эффективно, если они смогут лично относиться к этой информации. [53] Например, некоторые люди могут утверждать, что некоторые даты рождения членов семьи и друзей запомнить легче, чем другие. Некоторые исследователи утверждают, что это может быть связано с эффектом самореференции. [53] Например, людям легче вспомнить некоторые даты рождения, если эта дата близка к их собственной дате рождения или любой другой дате, которую они считают важной, например, годовщине. [53]
Исследования показали, что после кодирования эффект самореференции более эффективен для вызова воспоминаний, чем семантическое кодирование. [54] Исследователи обнаружили, что эффект самореференции в большей степени связан с тщательной репетицией. [54] Чаще всего обнаруживается, что тщательное повторение имеет положительную корреляцию с улучшением извлечения информации из воспоминаний. [1] Эффект самореференции оказался более эффективным при извлечении информации после ее кодирования по сравнению с другими методами, такими как семантическое кодирование. [54] Также важно знать, что исследования пришли к выводу, что эффект самореференции может использоваться для кодирования информации среди людей всех возрастов. [55] Однако они установили, что пожилые люди более ограничены в использовании эффекта самореференции при тестировании с более молодыми людьми. [55]
Когда предмет или идея считается «заметным», это означает, что предмет или идея заметно выделяются. [56] Когда информация важна, она может быть закодирована в памяти более эффективно, чем если бы информация не выделялась для учащегося. [57] Что касается кодирования, любое событие, связанное с выживанием, можно считать значимым. Исследования показали, что выживание может быть связано с эффектом самореференции, обусловленным эволюционными механизмами. [58] Исследователи обнаружили, что даже слова с высокой ценностью выживания кодируются лучше, чем слова с более низким рейтингом выживания. [59] [60] Некоторые исследования подтверждают эволюцию, утверждая, что человеческий вид помнит контент, связанный с выживанием. [59] Некоторые исследователи хотели сами убедиться, точны ли результаты других исследований. [60] Исследователи решили повторить эксперимент, результаты которого подтвердили идею о том, что контент выживания кодируется лучше, чем другой контент. [60] Результаты эксперимента также показали, что контент выживания имеет большее преимущество в кодировании, чем другой контент. [60]
Исследования показали, что эффективным инструментом повышения эффективности кодирования в процессе обучения является создание и прохождение практических тестов. Использование извлечения для повышения производительности называется эффектом тестирования, поскольку оно активно включает в себя создание и воссоздание материала, который человек намеревается выучить, и увеличивает его воздействие на него. Это также полезный инструмент для соединения новой информации с информацией, уже хранящейся в памяти, поскольку существует тесная связь между кодированием и извлечением. Таким образом, создание практических тестов позволяет человеку обрабатывать информацию на более глубоком уровне, чем простое перечитывание материала или использование заранее составленного теста. [61] Преимущества использования практики поиска были продемонстрированы в исследовании, в котором студентов колледжа просили прочитать отрывок в течение семи минут, а затем им давали двухминутный перерыв, во время которого они решали математические задачи. Одной группе участников было дано семь минут на то, чтобы записать как можно большую часть отрывка, которую они смогли запомнить, а другой группе было дано еще семь минут на то, чтобы перечитать материал. Позже всем участникам был проведен тест на запоминание с различными интервалами (пять минут, 2 дня и одна неделя) после первоначального обучения. Результаты этих тестов показали, что те, кто был отнесен к группе, которая прошла тест на запоминание в первый день эксперимента, с большей вероятностью запоминали больше информации, чем те, кто просто перечитывал текст. Это показывает, что практика извлечения информации является полезным инструментом кодирования информации в долговременную память. [62]
Вычислительные модели кодирования памяти были разработаны для того, чтобы лучше понять и смоделировать наиболее ожидаемое, но иногда совершенно непредсказуемое поведение человеческой памяти. Различные модели были разработаны для различных задач памяти, включая распознавание предметов, припоминание по подсказкам, свободное припоминание и последовательное запоминание, в попытке точно объяснить экспериментально наблюдаемое поведение.
При распознавании предметов задается вопрос, был ли данный предмет зонда замечен ранее. Важно отметить, что узнавание предмета может включать контекст. То есть можно спросить, был ли элемент замечен в списке исследований. Таким образом, даже если кто-то когда-нибудь в своей жизни видел слово «яблоко», если его не было в списке для изучения, его не следует вспоминать.
Распознавание предметов можно смоделировать с помощью теории множественных следов и модели сходства атрибутов. [63] Короче говоря, каждый элемент, который человек видит, может быть представлен как вектор атрибутов элемента, который расширяется вектором, представляющим контекст во время кодирования, и сохраняется в матрице памяти всех когда-либо увиденных элементов. Когда представлен пробный элемент, вычисляется сумма сходств с каждым элементом в матрице (которая обратно пропорциональна сумме расстояний между пробным вектором и каждым элементом в матрице памяти). Если сходство превышает пороговое значение, можно ответить: «Да, я узнаю этот предмет». Учитывая, что контекст постоянно меняется по природе случайного блуждания , недавно увиденные элементы, каждый из которых имеет одинаковый вектор контекста с вектором контекста во время задачи распознавания, с большей вероятностью будут распознаны, чем элементы, увиденные раньше.
При воспроизведении по сигналу человеку предъявляют стимул, например список слов, а затем просят запомнить как можно больше из этих слов. Затем им даются подсказки, например категории, которые помогают им вспомнить, что это были за стимулы. [41] Примером этого может быть задание на запоминание таких слов, как метеор, звезда, космический корабль и инопланетянин. Затем дайте им подсказку «космическое пространство», чтобы напомнить им о приведенном списке слов. Предоставление испытуемым подсказок, даже если они изначально не упоминались, помогло им гораздо лучше запомнить стимул. Эти подсказки помогают испытуемым вспомнить стимулы, которые они не могли вспомнить сами до того, как им дали подсказку. [41] По сути, сигналами могут быть все, что поможет воспоминаниям, которые считаются забытыми, всплыть на поверхность. Эксперимент, проведенный Тулвигом, предполагает, что, когда испытуемым давали подсказки, они могли вспомнить ранее предъявленные стимулы. [64]
Воспоминание с подсказками можно объяснить расширением модели сходства атрибутов, используемой для распознавания предметов. Поскольку при воспроизведении по подсказке на тестовый элемент может быть дан неправильный ответ, модель должна быть соответствующим образом расширена, чтобы учесть это. Этого можно достичь путем добавления шума к векторам элементов, когда они хранятся в матрице памяти. Более того, вызов по подсказке может быть смоделирован вероятностным способом таким образом, что для каждого элемента, хранящегося в матрице памяти, чем больше он похож на тестовый элемент, тем больше вероятность того, что он будет вызван. Поскольку значения элементов в матрице памяти содержат шум, эта модель может учитывать неправильные воспоминания, например, ошибочное обращение к человеку неправильным именем.
При свободном воспроизведении можно вспоминать изученные предметы в любом порядке. Например, вас могут попросить назвать как можно больше стран Европы. Свободное воспроизведение можно смоделировать с помощью SAM (поиска ассоциативной памяти), который основан на модели двойного хранилища, впервые предложенной Аткинсоном и Шиффрин в 1968 году. [65] SAM состоит из двух основных компонентов: кратковременного хранилища (STS) и долгосрочный магазин (LTS). Короче говоря, когда элемент виден, он помещается в STS, где он находится вместе с другими элементами, также находящимися в STS, пока не будет перемещен и помещен в LTS. Чем дольше элемент находится в STS, тем больше вероятность, что он будет заменен новым элементом. Когда элементы совместно находятся в STS, связи между этими элементами укрепляются. Более того, SAM предполагает, что элементы в STS всегда доступны для немедленного отзыва.
SAM объясняет эффекты как первичности, так и новизны. С вероятностной точки зрения элементы в начале списка с большей вероятностью останутся в STS и, таким образом, будут иметь больше возможностей для укрепления своих связей с другими элементами. В результате элементы в начале списка с большей вероятностью будут вызваны в задаче на свободное вспоминание (эффект первичности). Поскольку предполагается, что элементы в STS всегда доступны для немедленного воспроизведения, при условии, что между обучением и воспроизведением не было существенных отвлекающих факторов, элементы в конце списка можно вспомнить превосходно (эффект новизны).
Исследования показали, что свободное припоминание является одним из наиболее эффективных методов изучения и передачи информации из кратковременной памяти в долговременную по сравнению с распознаванием предметов и воспроизведением по подсказке, поскольку здесь задействована более интенсивная реляционная обработка. [66]
Кстати, идея STS и LTS была продиктована архитектурой компьютеров, содержащих краткосрочную и долговременную память.
Последовательная память отвечает за то, как мы запоминаем списки вещей, в которых порядок имеет значение. Например, телефонные номера представляют собой упорядоченный список однозначных номеров. В настоящее время существуют две основные модели вычислительной памяти, которые можно применять для кодирования последовательностей: ассоциативное связывание и позиционное кодирование.
Теория ассоциативных цепочек утверждает, что каждый элемент в списке связан со своими прямыми и обратными соседями, при этом прямые ссылки сильнее, чем обратные, а ссылки на более близких соседей сильнее, чем ссылки на дальних соседей. Например, ассоциативное связывание предсказывает тенденции ошибок транспонирования, которые чаще всего возникают с элементами, расположенными рядом. Примером ошибки транспозиции может быть запоминание последовательности «яблоко, апельсин, банан» вместо «яблоко, банан, апельсин».
Теория позиционного кодирования предполагает, что каждый элемент в списке связан с его позицией в списке. Например, если список «яблоко, банан, апельсин, манго», яблоко будет связано с позицией списка 1, банан — с 2, апельсин — с 3 и манго — с 4. Кроме того, каждый элемент также, хотя и в более слабой степени, связан к его индексу +/- 1, еще слабее до +/- 2 и т.д. Таким образом, банан ассоциируется не только с его фактическим индексом 2, но также с 1, 3 и 4, с разной степенью крепости. Например, позиционное кодирование можно использовать для объяснения эффектов новизны и первичности. Поскольку элементы в начале и конце списка имеют меньше близких соседей по сравнению с элементами в середине списка, у них меньше конкуренции за правильное запоминание.
Хотя модели ассоциативных цепочек и позиционного кодирования способны объяснить большую часть поведения последовательной памяти, они далеки от совершенства. Например, ни связывание, ни позиционное кодирование не могут должным образом проиллюстрировать детали эффекта Раншбурга , который сообщает, что последовательности элементов, которые содержат повторяющиеся элементы, труднее воспроизвести, чем последовательности неповторяющихся элементов. Ассоциативное связывание предсказывает, что запоминание списков, содержащих повторяющиеся элементы, затруднено, поскольку припоминание любого повторяющегося элемента будет сигнализировать не только о его истинном преемнике, но и о преемниках всех других экземпляров этого элемента. Однако экспериментальные данные показали, что интервальное повторение предметов приводило к ухудшению запоминания второго появления повторяющегося предмета. [67] Более того, это не оказало заметного влияния на запоминание элементов, следующих за повторяющимися элементами, что противоречит предсказанию ассоциативной цепочки. Позиционное кодирование предсказывает, что повторяющиеся элементы не окажут влияния на припоминание, поскольку позиции каждого элемента в списке действуют как независимые сигналы для элементов, включая повторяющиеся элементы. То есть нет никакой разницы между сходством любых двух предметов и повторяющимися предметами. Это опять же не соответствует данным.
Поскольку до сих пор не разработана всеобъемлющая модель последовательной памяти, это представляет собой интересную область исследований.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )