В когнитивной психологии обработка информации — это подход к цели понимания человеческого мышления, который рассматривает познание как по сути вычислительное по своей природе, при этом разум является программным обеспечением , а мозг — аппаратным обеспечением . [1] Он возник в 1940-х и 1950-х годах, после Второй мировой войны. [2] Подход к обработке информации в психологии тесно связан с вычислительной теорией разума в философии; он также связан с когнитивизмом в психологии и функционализмом в философии. [3]
Обработка информации может быть вертикальной или горизонтальной , и любая из них может быть централизованной или децентрализованной ( распределенной ). Горизонтально распределенный подход к обработке середины 1980-х годов стал популярным под названием коннекционизм . Сеть коннекционизма состоит из разных узлов и работает по принципу «эффекта прайминга», и это происходит, когда «первичный узел активирует связанный узел». [2] Но «в отличие от семантических сетей , это не один узел, который имеет определенное значение, а скорее знания представлены в комбинации по-разному активированных узлов» (Goldstein, как указано в Sternberg, 2012).
Существует несколько предложенных моделей или теорий, описывающих способ, которым мы обрабатываем информацию. У каждого человека есть своя точка информационной перегрузки при одинаковой информационной нагрузке, поскольку у людей разные возможности обработки информации. [4]
Теория интеллекта Стернберга состоит из трех различных компонентов: творческих, аналитических и практических способностей. [2] Творчество — это способность иметь новые оригинальные идеи, а аналитичность может помочь человеку решить, является ли идея хорошей или нет. «Практические способности используются для реализации идей и убеждения других в их ценности». [5] В середине теории Стернберга находится познание , а вместе с ним и обработка информации. В теории Стернберга он говорит, что обработка информации состоит из трех различных частей: метакомпонентов, компонентов производительности и компонентов приобретения знаний. [2] Эти процессы переходят от исполнительных функций высшего порядка к функциям низшего порядка. Метакомпоненты используются для планирования и оценки проблем, в то время как компоненты производительности следуют приказам метакомпонентов, а компонент приобретения знаний учится решать проблемы. [2] Эту теорию в действии можно объяснить, работая над художественным проектом. Сначала принимается решение о том, что рисовать, затем план и набросок. В ходе этого процесса происходит одновременный мониторинг процесса и того, приводит ли он к желаемому результату. Все эти шаги попадают под метакомпонент обработки, а компонент производительности — это искусство. Часть приобретения знаний — это обучение или улучшение навыков рисования. [ необходима цитата ]
Обработка информации описывается как «науки, связанные со сбором, обработкой, хранением, извлечением и классификацией записанной информации». [6] Согласно модели памяти Аткинсона-Шиффрина или модели множественного хранения, для того, чтобы информация была прочно внедрена в память, она должна пройти три стадии ментальной обработки: сенсорную память , кратковременную память и долговременную память . [7]
Примером этого является модель рабочей памяти. Она включает в себя центральный исполнитель, фонологическую петлю, эпизодический буфер, визуально-пространственный блокнот, вербальную информацию, долговременную память и визуальную информацию. [2] Центральный исполнитель подобен секретарю мозга. Он решает, что требует внимания и как реагировать. Затем центральный исполнитель ведет к трем различным подразделам. Первый — фонологическое хранилище, субвокальное повторение и фонологическая петля. Эти разделы работают вместе, чтобы понимать слова, помещать информацию в память, а затем удерживать ее в памяти. Результатом является вербальное хранилище информации. Следующий подраздел — визуально-пространственный блокнот, который работает для хранения визуальных образов. Емкость хранилища кратковременна, но приводит к пониманию визуальных стимулов. Наконец, есть эпизодический буфер. Этот раздел способен принимать информацию и помещать ее в долговременную память. Он также способен брать информацию из фонологической петли и визуально-пространственного блокнота, объединяя их с долговременной памятью, чтобы создать «единое эпизодическое представление». [2] Для того, чтобы они работали, сенсорный регистр принимает информацию через пять чувств: зрительное, слуховое, тактильное, обонятельное и вкусовое. Все они присутствуют с рождения и способны обрабатывать информацию одновременно (например, еда — попробовать ее на вкус, понюхать, увидеть). В целом, преимущества обучения возникают, когда есть развитый процесс распознавания образов. Сенсорный регистр имеет большую емкость, а его поведенческая реакция очень коротка (1–3 секунды). В рамках этой модели сенсорное хранилище и кратковременная память или рабочая память имеют ограниченную емкость. Сенсорное хранилище способно удерживать очень ограниченное количество информации в течение очень ограниченного количества времени. Это явление очень похоже на фотографию, сделанную со вспышкой. В течение нескольких коротких мгновений после того, как вспышка погаснет, кажется, что вспышка все еще там. Однако вскоре она исчезает, и нет никакого способа узнать, была ли она там. [2] Кратковременная память хранит информацию в течение немного более длительных периодов времени, но все еще имеет ограниченную емкость. По словам Линдена, [8] «Емкость STM изначально оценивалась в « семь плюс-минус два » элемента, [9] что соответствует наблюдению нейропсихологического тестирования, что средний диапазон цифр у здоровых взрослых составляет около семи. [10]Однако выяснилось, что эти числа элементов могут быть сохранены только в том случае, если они сгруппированы в так называемые фрагменты, используя перцептивные или концептуальные ассоциации между отдельными стимулами». Его продолжительность составляет 5–20 секунд, прежде чем он исчезает из головы субъекта. Это часто происходит с именами людей, с которыми он недавно познакомился. Изображения или информация, основанная на значении, также хранятся здесь, но они распадаются без повторения или повторения такой информации. С другой стороны, долговременная память имеет потенциально неограниченную емкость [2], а ее продолжительность практически неопределенна. Хотя иногда к ней трудно получить доступ, она охватывает все, что было изучено до этого момента времени. Можно стать забывчивым или почувствовать, что информация вертится на кончике языка . [ необходима цитата ]
Другой подход к рассмотрению способов обработки информации у людей был предложен Жаном Пиаже в так называемой Теории когнитивного развития Пиаже . [11] Пиаже разработал свою модель, основанную на развитии и росте. Он выделил четыре различных этапа между различными возрастными группами, характеризующимися типом информации и отличительным мыслительным процессом. Четыре этапа: сенсомоторный (от рождения до 2 лет), дооперациональный (2–6 лет), конкретный операциональный (6–11 лет) и формальный операциональный периоды (11 лет и старше). На сенсомоторном этапе новорожденные и малыши полагаются на свои чувства для обработки информации, на которую они реагируют рефлексами. На дооперациональном этапе дети учатся посредством подражания и остаются неспособными принять точку зрения других людей. Конкретный операциональный этап характеризуется развивающейся способностью использовать логику и учитывать множественные факторы для решения проблемы. Последний этап — формальный операциональный, на котором предподростки и подростки начинают понимать абстрактные концепции и развивать способность создавать аргументы и контраргументы. [ необходима ссылка ]
Кроме того, подростковый возраст характеризуется рядом изменений в биологической, когнитивной и социальной сферах. В когнитивной области префронтальная кора мозга , а также лимбическая система претерпевают важные изменения. Префронтальная кора — это часть мозга, которая активна при выполнении сложных когнитивных действий, таких как планирование, постановка целей и стратегий, интуитивное принятие решений и метапознание (размышление о мышлении). Это согласуется с последней стадией формальных операций Пиаже. [12] Префронтальная кора становится полной между подростковым и ранним взрослым возрастом. Лимбическая система — это часть мозга, которая модулирует чувствительность к вознаграждению на основе изменений уровней нейротрансмиттеров (например, дофамина ) и эмоций . [ требуется ссылка ]
Короче говоря, когнитивные способности различаются в зависимости от нашего развития и этапов жизни. Именно на взрослой стадии мы способны лучше планировать, обрабатывать и понимать абстрактные концепции, а также оценивать риски и выгоды более точно, чем это мог бы сделать подросток или ребенок. [ необходима цитата ]
В вычислительной технике обработка информации в широком смысле относится к использованию алгоритмов для преобразования данных — определяющей деятельности компьютеров; [13] действительно, широкая профессиональная организация в области вычислительной техники известна как Международная федерация по обработке информации ( IFIP ). По сути, это синоним терминов обработка данных или вычисление , хотя и с более общим подтекстом. [14]