Характеристика блоков хранения информации в трехкомпонентной модели памяти

Основными процессами памяти являются запоми­нание, забывание и воспроизведение.

Запоминание. Характер запечатления, его сила, яркость и четкость зависят, с одной стороны, от осо­бенностей воздействия отражаемых человеком пред­метов и явлений, а с другой — от характера деятельно­сти и психологического состояния человека, т. е. от его активности.

Исследования показывают, что для облегчения запоминания, увеличения объема памяти важнейшее значение имеет рациональная группировка исходного материала, переход на более крупные оперативные единицы памяти. Кроме того, можно указать на следу­ющие приемы:

• в определенных условиях переход на более длинный алфа­вит, на укрупненные оперативные единицы памяти ока­зывается выгодным, ибо позволяет сократить количество символов в запоминаемом материале без увеличения ко­личества информации;

• для облегчения запоминания важное значение имеет на­хождение в запоминаемом сообщении избыточной ин­формации;

• один из способов сокращения информации состоит в пе­рекодировании запоминаемых символов.

Большую роль при запоминании играет направлен­ность на прочность запоминания. Экспериментально доказано, что если перед человеком ставится задача запомнить материал на короткий срок или надолго, то во втором случае материал хранится более длительное время, чем в первом.

Обычно считается, что память обращена только к прошлому. Между тем, как показывают исследования, ее важнейшей детерминантой является предвидение возможных событий (прогнозирование) и планирова­ние предстоящей деятельности. Иначе говоря, объем и точность запоминания зависит не только от того, что человек делал в прошлом, но и от того, что он предпо­лагает делать в будущем. В экспериментально-психо­логических исследованиях было выявлено влияние вероятностного прогнозирования на непреднамерен­ное запоминание событий [94]. Предсказания и планы образуют как бы своеобразную координатную систему (систему «опорных точек»), относительно которой оце­ниваются действительные исходы событий. Эта систе­ма, определяемая стратегией прогнозирования, запо­минается в первую очередь и служит как бы канвой для непреднамеренного запоминания действительных событий. Иначе говоря, запоминание происшедшего события зависит от того, насколько точно оно было предсказано.

Забывание — довольно сложный и неравномерный процесс. Кривая забывания характеризуется прежде всего стремительным падением вниз, сразу же в пер­вые часы после запоминания материала. Оказалось, что усвоенная информация наиболее значительно умень­шается за первые девять часов: со 100% она падает до 35%. Потеря информации составляет более двух тре­тей от первоначального объема. Соответствующие под­счеты показывают, что процент сбережения усвоенно­го материала обратно пропорционален логарифму времени (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Типичная форма кривой забывания (по Эббингаузу).

В психологии выделяют три вида забывания:

1) потеря информации из-за того, что она не используется;

2) потеря информации в результате интерференции (проактивной и ретроактивной);

3) забывание, обусловленное мотивацией.

Считается, что причиной первого вида забыва­ния является «стирание следов» в нервной системе. Второй вид обусловлен действием закона индукции нервных процессов (отрицательной индукцией, т. е. развитием процесса торможения под влиянием воз­буждения).

Проактивное торможение возникает как результат влияния предшествующей деятельности на последующую (информация, запомненная во время деятельнос­ти, которая уже закончена, мешает запоминанию но­вой информации). Ретроактивное торможение— это отрицательное влияние последующей деятельности на предшествующую (новая информация как бы подавля­ет старую).

Третий вид забывания выражается в том, что из памяти человека исключается тот материал, который противоречит мотивам деятельности (например, чело­век старается забыть то, что ему неприятно).

Потеря информации в кратковременной памяти связана главным образом со «стиранием следов», в долговременной — с нарушением системы кодирова­ния информации.

Важное условие перевода информации из крат­ковременной памяти в долговременную — повторение запоминаемого материала. Одним из средств, препят­ствующих забыванию, является обзор (краткое воспро­изведение) прошлого материала перед сообщением новых заданий.

Воспроизведение — процесс извлечения инфор­мации, хранящейся в памяти. Обычно мы судим о свой­ствах памяти по тому, насколько полно и точно человек воспроизводит запомненную информацию.

Так же как и запоминание, воспроизведение может быть преднамеренным (произвольным) и непреднаме­ренным (непроизвольным). В первом случае воспроиз­ведение выступает как целенаправленный процесс восстановления хранимой информации. Иногда он свя­зан с преодолением определенных затруднений. Во вто­ром случае информация как бы всплывает сама собой. Эффективность воспроизведения, как преднамеренно­го так и непреднамеренного, существенно зависит от организации хранимой информации. Воспроизведе­ние — это не просто механическая калька запомнен­ного, а сложный процесс, включающий определенное преобразование информации. При произвольном вос­произведении человек пользуется определенными при­емами поиска информации в памяти.

Экспериментально показано, что в условиях обще­ния человека с другими людьми воспроизведение бы­вает более полным и точным по сравнению с воспро­изведением в условиях индивидуальной деятельности [92]. Стратегия поиска хранящейся в памяти инфор­мации в условиях общения также оказывается иной.

12.2. Характеристики оперативной памяти

Оперативная память, обеспечивая решение теку­щих задач оператором, играет важную роль в его деятельности. Установлено, что часть ошибок операто­ров связана с процессами памяти, большое влияние она оказывает и на пропускную способность оператора (см. главу II).

Основными характеристиками оперативной памя­ти являются объем, точность и длительность сохране­ния информации. Объем оперативной памяти опреде­ляется тем количеством сигналов (стимулов), которые оператор способен запомнить после одного кратковре­менного предъявления. Необходимо различать объем памяти на статические и динамические сигналы. В пер­вом случае оператор должен запомнить и воспроизве­сти неизменяемую последовательность сигналов. Объем памяти составляет при этом в среднем 5—9 символов, причем чем меньше длина алфавита символов, тем больше объем памяти, и наоборот.

Ввиду индивидуальных различий людей объем памяти является случайной величиной. Исследования показывают, что она подчинена биноминальному зако­ну распределения, который в общем виде выражается формулой

(12.1)

где случайная величина х принимает значения в диапа­зоне от 0 до n, а вероятность P₀ есть параметр закона распределения.

Особенностью применения биноминального зако­на в рассматриваемом случае является то, что объем памяти К принимает значения не от 0 до n, а в неко­тором интервале К₀... К_n. Для перехода к этому интер­валу необходимо воспользоваться соотношениями

(12.2)

Для нахождения параметра P₀ воспользуемся ра­венством, справедливым для биноминального закона:

 

(12.3)

Из этого условия с учетом выражения (12.2) полу­чим

(12.4)

Подставляя выражения (12.2) и (12.4) в (12.1), полу­чим закон распределения объема оперативной памяти

(12.5)

где P_K — вероятность того, что у данного оператора объем памяти равен К; К, К₀, К_n — соответственно сред­нее, минимальное и максимальное значения объема оперативной памяти, получаемые экспериментально для данных условий деятельности.

В качестве примера на рис. 12.3, а, показано изоб­ражение биноминального закона распределения объе­ма памяти, полученное для значений К₀ = 3, К = 5,54, Кn = 9. Точками здесь показаны значения рк.| полученные экспериментально, а сплошной линией— значения вероятности Рц, рассчитанные по формуле (12.5). Как видно из рис.12.3, совпадение экспериментальных и расчетных данных вполне удовлетворительное [45, 167].

 

Рис. 12.3. Законы распределения характеристик памяти:

а — объема памяти; б — длительности сохранения информации.

Значительно меньше изучен объем памяти на ди­намические последовательности сигналов. В этом слу­чае оператор должен не только хранить в памяти предъявляемую последовательность сигналов, но и следить за ее изменениями в соответствии с измене­ниями обстановки. Это имеет место при работе с дина­мичной информационной моделью. Исследования по­казывают, что объем памяти не превышает в этом случае 3—4 сигналов.

Другой важной характеристикой оперативной па­мяти является длительность сохранения информации. Физиологической основой процесса сохранения явля­ется способность нервных клеток определенное время сохранять изменения, возникающие под влиянием внешних воздействий. Эти изменения называются «сле­дом» памяти, они постепенно затухают во времени. Безошибочное воспроизведение информации возмож­но, пока затухание «следа» не достигнет некоторого критического значения. Соответствующий этому про­межуток времени и определяет время сохранения информации.

Проведенные исследования показывают, что это время в ряде случаев является случайной величиной, подчиненной закону равномерной плотности в интер­вале от 0 до tmax. Ее среднее значение хр0,5t зависит от характера запоминаемой информации и условий деятельности и лежит в пределах от нескольких секунд до нескольких минут.

Графическое изображение закона распределения времени tхр приведено на рис. 12.3,б. Соответствующее ему математическое выражение имеет вид

(12.6)

Помимо объема памяти и длительности хранения информации важной характеристикой оперативной памяти является точность воспроизведения инфор­мации. Для ее количественной оценки используется вероятность безошибочного воспроизведения, которая по статистическим данным оценивается по формуле

(12.7)

где n и N — соответственно число правильно воспро­изведенных и общее число предъявленных последова­тельностей.

Рассмотренные характеристики не являются стро­го постоянными величинами, они во многом зависят от характера запоминаемой информации и условий дея­тельности. Классификация объективных параметров, влияющих на продуктивность памяти, приведена на рис. 12.4. Все параметры объединены в четыре основ­ные группы: информационные (0,48), структурно-пространственные (0,15), модальные (0,25), временные (0,12). В скобках указаны вероятностные оценки степе­ни влияния параметров каждой группы на продуктив­ность памяти. Эти оценки получены на основании эк­спертного опроса [13].

Рис. 12.4. Классификация объективных параметров, влияющих на продуктивность памяти.

Среди информационных параметров большое зна­чение имеет количество и ценность информации. Количество информации (см. главу II) определяется степенью организации, упорядоченности, объема за­поминаемого материала. В качестве численной меры для учета этих характеристик при изучении процессов памяти удобно использовать избыточность. Она позво­ляет сравнивать между собой сообщения, различные по форме и содержанию. Опыты показали положитель­ное влияние избыточности на память человека (в отличие от памяти ЭВМ). Избыточность в разной форме (вероятностная, логическая) не просто приводит к уве­личению объема памяти, количества усвоенной ин­формации, но и к увеличению скорости запоминания, пропускной способности памяти [119]. Вместе с тем следует отличать избыточную информацию от иррелевантной (не относящейся к ситуации). Последняя ухудшает продуктивность памяти.

Продуктивность памяти зависит также от ин­формативности символов. Она (в статистическом смысле) определяется вероятностью их появления. Установлено [119], что лучше всего запоминаются символы, появляющиеся с наибольшей и наимень­шей вероятностью (табл. 12.2). Это явление связано с общей способностью живых организмов более эф­фективно откликаться на более информативные (ма­ловероятные, неожиданные) или хорошо известные (ожидаемые) раздражители.

Таблица 12.2