Модель Аткинсона–Шиффрина (также известная как модель с несколькими хранилищами или модальная модель ) — это модель памяти , предложенная в 1968 году Ричардом Аткинсоном и Ричардом Шиффрином . [1] Модель утверждает, что человеческая память состоит из трех отдельных компонентов:
С момента своей первой публикации эта модель подверглась тщательному анализу и критике по разным причинам (описанным ниже). Однако она примечательна тем значительным влиянием, которое она оказала на стимулирование последующих исследований памяти.
Модель воспоминаний — это объяснение того, как работают процессы памяти. Трехкомпонентная многоскладская модель была впервые описана Аткинсоном и Шиффрин в 1968 году [1] , хотя идея vac об отдельных хранилищах памяти отнюдь не была новой идеей в то время. Уильям Джеймс описал различие между первичной и вторичной памятью в 1890 году, где первичная память состояла из мыслей, удерживаемых в сознании в течение короткого времени, а вторичная память состояла из постоянного, бессознательного хранилища. [2] Однако в то время экономия отдельных хранилищ памяти была спорным понятием. Ниже приведено резюме доказательств, приведенных для различия между долгосрочными и краткосрочными хранилищами. Кроме того, Аткинсон и Шиффрин включили сенсорный регистр наряду с ранее теоретизированными первичной и вторичной памятью, а также различные процессы управления, которые регулируют передачу памяти.
После первой публикации было предложено множество расширений модели, таких как предкатегориальное акустическое хранилище, [3] поисковая модель ассоциативной памяти, [4] [5] модель возмущения, [6] [7] и постоянное хранилище. [8] Кроме того, были предложены альтернативные структуры, такие как процедурное восстановление, [9] модель различимости, [10] и модель рабочей памяти Баддели и Хитча , [11] и другие.
Когда внешние стимулы обнаруживаются органами чувств, они на короткое время становятся доступными в том, что Аткинсон и Шиффрин назвали сенсорными регистрами (также сенсорными буферами или сенсорной памятью ). Хотя это хранилище обычно называют «сенсорным регистром» или «сенсорной памятью», на самом деле оно состоит из нескольких регистров, по одному для каждого чувства. Сенсорные регистры не обрабатывают информацию, переносимую стимулом, а скорее обнаруживают и удерживают информацию в течение миллисекунд или секунд, чтобы использовать ее в кратковременной памяти. [12] По этой причине Аткинсон и Шиффрин также назвали регистры «буферами», поскольку они не позволяют огромным объемам информации подавлять когнитивные процессы более высокого уровня. Информация передается в кратковременную память только тогда, когда на нее обращают внимание, в противном случае она быстро затухает и забывается. [1]
Хотя общепризнано, что для каждого чувства существует сенсорный регистр, большинство исследований в этой области сосредоточены на зрительной и слуховой системах.
Иконическая память , которая связана со зрительной системой , возможно, является наиболее исследованным из сенсорных регистров. Оригинальные доказательства, предполагающие наличие сенсорных хранилищ, которые являются отдельными для кратковременной и долговременной памяти, были экспериментально продемонстрированы для зрительной системы с использованием тахистоскопа . [13]
Иконическая память ограничена только полем зрения. То есть, пока стимул попал в поле зрения, нет предела объему визуальной информации, которую иконическая память может хранить в любой момент времени. Как отмечалось выше, сенсорные регистры не допускают дальнейшей обработки информации, и как таковая иконическая память хранит только информацию для визуальных стимулов, такую как форма, размер, цвет и местоположение (но не семантическое значение). [13] Поскольку процессы более высокого уровня ограничены в своих возможностях, не вся информация из сенсорной памяти может быть передана. Утверждалось, что мгновенное ментальное замораживание визуального ввода позволяет выбирать определенные аспекты, которые должны быть переданы для дальнейшей обработки памяти. [14] Самым большим ограничением иконической памяти является быстрое затухание информации, хранящейся там; элементы в иконической памяти затухают всего через 0,5–1,0 секунды. [13]
Эхоическая память , придуманная Ульриком Нейссером , [15] относится к информации, которая регистрируется слуховой системой . Как и иконическая память , эхоическая память удерживает только поверхностные аспекты звука (например, высоту тона, темп или ритм) и имеет почти безграничную емкость. [16] Эхоическая память обычно упоминается как имеющая продолжительность от 1,5 до 5 секунд в зависимости от контекста [16] [17] [18], но было показано, что она длится до 20 секунд при отсутствии конкурирующей информации. [19]
В то время как большая часть информации в сенсорной памяти распадается и забывается, некоторая часть обрабатывается. Информация, которая обрабатывается, переносится в кратковременное хранилище (также кратковременная память , рабочая память ; обратите внимание, что хотя эти термины часто используются взаимозаменяемо, изначально они не предназначались для использования в таком качестве [11] ).
Как и в случае с сенсорной памятью, информация, которая попадает в кратковременную память, затухает и теряется, но информация в кратковременном хранилище имеет большую продолжительность, приблизительно 18–20 секунд, когда информация не воспроизводится активно, [20] хотя возможно, что это зависит от модальности и может длиться до 30 секунд. [21] К счастью, информация может удерживаться в кратковременном хранилище гораздо дольше с помощью того, что Аткинсон и Шиффрин назвали повторением . Для слуховой информации повторение можно понимать в буквальном смысле: постоянное повторение элементов. Однако этот термин может применяться к любой информации, на которую обращают внимание, например, когда зрительный образ намеренно удерживается в уме. Наконец, информация в кратковременном хранилище не обязательно должна иметь ту же модальность, что и ее сенсорный ввод. Например, письменный текст, который поступает визуально, может удерживаться как слуховая информация, и аналогичным образом слуховой ввод может быть визуализирован. В этой модели повторение информации позволяет сохранять ее более постоянно в долговременном хранилище. Аткинсон и Шиффрин подробно обсудили это для слуховой и визуальной информации, но не уделили много внимания повторению/хранению других модальностей из-за экспериментальных трудностей изучения этих модальностей. [1]
Существует ограничение на объем информации, которая может храниться в краткосрочном хранилище: 7 ± 2 фрагмента . [22] Эти фрагменты, которые были отмечены Миллером в его основополагающей статье «Магическое число семь, плюс или минус два» , определяются как независимые элементы информации. Важно отметить, что некоторые фрагменты воспринимаются как единое целое, хотя их можно разбить на несколько элементов, например, «1066» может быть либо серией из четырех цифр «1, 0, 6, 6», либо семантически сгруппированным элементом «1066», который является годом битвы при Гастингсе . Разделение на фрагменты позволяет хранить в памяти большие объемы информации: 149283141066 — это двенадцать отдельных элементов, что значительно превышает лимит кратковременной памяти, но их можно семантически сгруппировать в 4 фрагмента: « Колумб [1492] съел[8] пирог[314→3,14→ π ] в битве при Гастингсе [1066]». Поскольку кратковременная память ограничена по объему, она существенно ограничивает объем информации, который может быть обработан в любой момент времени.
Долговременное хранилище ( также долговременная память ) — это более или менее постоянное хранилище. Информация, которая хранится здесь, может быть «скопирована» и перенесена в кратковременное хранилище, где ее можно обрабатывать и манипулировать ею.
Предполагается, что информация поступает в долговременное хранилище из кратковременного хранилища более или менее автоматически. Как моделируют Аткинсон и Шиффрин, перенос из кратковременного хранилища в долговременное хранилище происходит до тех пор, пока информация обрабатывается в кратковременном хранилище. Таким образом, разное количество внимания приводит к разному количеству времени в кратковременной памяти. По-видимому, чем дольше элемент удерживается в кратковременной памяти, тем сильнее будет его след в долговременной памяти. Аткинсон и Шиффрин приводят доказательства этого механизма переноса в исследованиях Хебба (1961) [23] и Мелтона (1963) [24] , которые показывают, что многократное механическое повторение улучшает долговременную память. Можно также вспомнить оригинальные эксперименты Эббингауза с памятью, показывающие, что забывание увеличивается для элементов, которые изучаются меньшее количество раз. [25] Наконец, авторы отмечают, что существуют более сильные процессы кодирования, чем простое механическое повторение, а именно соотнесение новой информации с информацией, которая уже попала в долговременное хранилище. [1]
В этой модели, как и в большинстве моделей памяти, предполагается, что долговременная память практически безгранична по своей продолжительности и емкости. Чаще всего структуры мозга начинают разрушаться и выходить из строя до того, как будет достигнут какой-либо предел обучения. Это не означает, что любой элемент, хранящийся в долговременной памяти, доступен в любой момент жизни. Скорее, отмечается, что связи, сигналы или ассоциации с памятью ухудшаются; память остается нетронутой, но недостижимой. [1]
На момент первоначальной публикации в области памяти существовал раскол по вопросу о модели памяти с одним процессом или двумя процессами, причем два процесса относились к краткосрочной и долгосрочной памяти. [24] [26] Аткинсон и Шиффрин ссылаются на исследования поражений гиппокампа как на убедительное доказательство разделения двух хранилищ. [1] Эти исследования показали, что пациенты с двусторонним повреждением области гиппокампа практически не имели возможности формировать новые долгосрочные воспоминания, хотя их краткосрочная память оставалась нетронутой. [27] Также можно ознакомиться с похожими доказательствами, полученными в ходе исследования Генри Молисона , известного как HM, который перенес тяжелую двустороннюю медиальную височную лобэктомию, в результате которой была удалена большая часть его областей гиппокампа. Эти данные свидетельствуют о том, что действительно существует четкое разделение между краткосрочными и долгосрочными хранилищами.
Одним из ранних и центральных критических замечаний к модели Аткинсона-Шиффрина было включение сенсорных регистров в качестве части памяти. В частности, первоначальная модель, казалось, описывала сенсорные регистры как структуру и процесс управления. Экономия предполагает, что если сенсорные регистры на самом деле являются процессами управления, то нет необходимости в трехчастной системе. Более поздние пересмотры модели рассмотрели эти утверждения и включили сенсорные регистры в кратковременное хранилище. [28] [29] [30]
Бэддли и Хитч, в свою очередь, подвергли сомнению конкретную структуру кратковременного хранилища, предположив, что оно подразделяется на несколько компонентов. [11] Хотя в оригинальной модели Аткинсона-Шиффрина различные компоненты специально не рассматривались, авторы отмечают, что было проведено мало исследований, изучающих различные способы представления сенсорных модальностей в кратковременном хранилище. [1] Таким образом, модель рабочей памяти, предложенную Бэддли и Хитчем, следует рассматривать как уточнение оригинальной модели.
Модель подверглась дальнейшей критике за то, что она предполагает, что повторение является ключевым процессом, который инициирует и облегчает передачу информации в LTM. Существует очень мало доказательств, подтверждающих эту гипотезу, и долгосрочное воспоминание на самом деле может быть лучше предсказано с помощью структуры уровней обработки . В этой структуре показано, что элементы, которые кодируются на более глубоком, более семантическом уровне, имеют более сильные следы в долговременной памяти. [31] Эта критика несколько необоснованна, поскольку Аткинсон и Шиффрин четко указывают на разницу между повторением и кодированием, где кодирование сродни уточняющим процессам, которые уровни обработки назвали бы глубокой обработкой. [1] В этом свете структуру уровней обработки можно рассматривать скорее как расширение модели Аткинсона-Шиффрина, чем как опровержение. [32]
В случае долговременной памяти маловероятно, что различные типы информации, такие как двигательные навыки езды на велосипеде, память на словарный запас и память на события личной жизни, хранятся одинаково. Эндель Тульвинг отмечает важность специфичности кодирования в долговременной памяти. Для ясности, существуют определенные различия в способе хранения информации в зависимости от того, является ли она эпизодической (воспоминания о событиях), процедурной (знание того, как что-то делать) или семантической (общие знания). [33] Короткий (неисчерпывающий) пример взят из исследования Генри Молисона (HM): изучение простой двигательной задачи (вычерчивание звездного узора в зеркале), которая включает в себя неявное и процедурное долговременное хранение, не затрагивается двусторонним поражением областей гиппокампа, в то время как другие формы долговременной памяти, такие как изучение словарного запаса (семантическое) и воспоминания о событиях, серьезно нарушены. [34]
Для более подробного и технического обзора основных критических замечаний обратитесь к следующим ресурсам:
Из-за вышеизложенной и другой критики в 1970-х годах, первоначальная модель претерпела множество изменений, чтобы учесть явления, которые она не могла объяснить. Модель «поиска ассоциативной памяти» (SAM) является кульминацией этой работы. Модель SAM использует двухфазную систему памяти: краткосрочные и долгосрочные хранилища. В отличие от оригинальной модели Аткинсона–Шиффрина, в модели SAM нет сенсорного хранилища. [4]
Краткосрочное хранилище принимает форму буфера, имеющего ограниченную емкость. Модель предполагает систему повторения буфера, в которой буфер имеет размер r . Элементы поступают в краткосрочное хранилище и сопровождают другие элементы, которые уже присутствуют в буфере, пока не будет достигнут размер r . Как только буфер достигает полной емкости, при поступлении новых элементов они заменяют элемент r , который уже существует в буфере. Вероятность 1/ r определяет, какой уже существующий элемент будет заменен из буфера. [4] В общем, элементы, которые находились в буфере дольше, с большей вероятностью будут заменены новыми элементами. [35]
Долгосрочное хранилище отвечает за хранение связей между различными элементами и элементов с их контекстами. Контекстная информация относится к ситуационным и временным факторам, присутствующим в то время, когда элемент находится в краткосрочном хранилище, таким как эмоциональные чувства или детали окружающей среды. Количество информации о контексте элемента, которая передается в долгосрочное хранилище, пропорционально количеству времени, в течение которого элемент остается в краткосрочном хранилище. С другой стороны, сила ассоциаций элемент-элемент пропорциональна количеству времени, в течение которого два элемента одновременно существовали в краткосрочном хранилище. [4]
Лучше всего показать, как элементы извлекаются из долговременного хранилища, на примере. Предположим, что участник только что изучил список пар слов и теперь проходит тестирование на запоминание этих пар. Если предыдущий список содержал « одеяло – океан» , тест будет заключаться в том, чтобы вспомнить «океан» при подсказке « одеяло – ?» .
Воспоминания, хранящиеся в долговременном хранилище, извлекаются посредством логического процесса, включающего сборку сигналов, выборку, восстановление и оценку восстановления. Согласно модели, когда элемент необходимо вызвать из памяти, человек собирает различные сигналы для элемента в кратковременном хранилище. В этом случае сигналами будут любые сигналы, окружающие пару одеяло – океан , например, слова, которые предшествовали и следовали за ним, что чувствовал участник в то время, как далеко в списке находились слова и т. д.
Используя эти подсказки, человек определяет, в какой области долговременного хранилища искать, а затем выбирает любые элементы с ассоциациями с подсказками. Этот поиск является автоматическим и бессознательным, и именно так авторы объясняют, как ответ «всплывает» в голове. Элементы, которые в конечном итоге восстанавливаются или вспоминаются, — это те, которые имеют самые сильные ассоциации с элементом-подсказкой, в данном случае одеяло . После того, как элемент был восстановлен, он оценивается, здесь участник должен решить, соответствует ли одеяло – [восстановленное слово] одеялу – океану . Если есть совпадение или если участник считает, что есть совпадение, выводится восстановленное слово. В противном случае поиск начинается с начала, используя другие подсказки или по-разному взвешивая подсказки, если это возможно. [4]
Полезность модели SAM и, в частности, ее модели кратковременного хранилища часто демонстрируется ее применением к эффекту новизны при свободном воспроизведении. Когда кривые последовательного положения применяются к SAM, наблюдается сильный эффект новизны, но этот эффект сильно уменьшается, когда отвлекающий фактор, обычно арифметический, помещается между учебными и тестовыми испытаниями. Эффект новизны возникает из-за того, что элементы в конце тестового списка, вероятно, все еще присутствуют в кратковременном хранилище и, следовательно, извлекаются первыми. Однако, когда обрабатывается новая информация, этот элемент попадает в кратковременное хранилище и вытесняет из него другую информацию. Когда отвлекающее задание дается после предъявления всех элементов, информация из этого задания вытесняет последние элементы из кратковременного хранилища, что приводит к существенному снижению новизны. [4]
Модель SAM сталкивается с серьезными проблемами при учете данных о долгосрочной новизне [36] и данных о долгосрочной смежности. [37] Хотя оба эти эффекта наблюдаются, краткосрочное хранилище не может учитывать эти эффекты. Поскольку отвлекающее задание после представления пар слов или больших интервалов интерпрезентации, заполненных дистракторами, как ожидается, вытеснит последние несколько изученных элементов из краткосрочного хранилища, эффекты новизны все равно наблюдаются. Согласно правилам краткосрочного хранилища, эффекты новизны и смежности должны быть устранены с этими дистракторами, поскольку самые последние изученные элементы больше не будут присутствовать в краткосрочной памяти. В настоящее время модель SAM конкурирует с моделями памяти со свободным вспоминанием с одним хранилищем, такими как модель временного контекста. [38]
Кроме того, исходная модель предполагает, что единственными значимыми ассоциациями между элементами являются те, которые сформированы во время исследовательской части эксперимента. Другими словами, она не учитывает эффекты предшествующих знаний об элементах, которые должны быть изучены. Более позднее расширение модели включает различные функции, которые позволяют модели учитывать хранилище памяти для эффектов предшествующих семантических знаний и предшествующих эпизодических знаний. Расширение предлагает хранилище для уже существующих семантических ассоциаций; контекстуальный механизм дрейфа, позволяющий деконтекстуализировать знания, например, если вы впервые узнали, что банан был фруктом, потому что вы поместили его в тот же класс, что и яблоко, вам не всегда нужно думать о яблоках, чтобы знать, что бананы являются фруктами; механизм поиска в памяти, который использует как эпизодические, так и семантические ассоциации, в отличие от унитарного механизма; и большой словарь, включающий как слова из предыдущих списков, так и непредставленные слова. [39]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )