Кратковременная (рабочая, оперативная) память: назначение, структура

Из сенсорных регистров информация пе­реводится в КП. От ИП (иконическая память) и ДП (долговременная память) она отличается временем сохранения следа, емкостью и формой хранения следа. Время хранения следов в КП при условии отсутствия повторения материала 20÷30 с. С помощью контрольных процессов (или регуляторных процессов переработки информации), в частности, повторения (проговаривания), возможно произвольное уд­линение этого срока. Типичными для блока КП являются именно контрольные процес­сы – проговаривание, перекодирование и т. д. А это – типичные сознательные процессы, осуществляемые посредством проговаривания.

Функция проговаривания – перевод инфор­мации в ДП: чем больше повторяем-проговариваем (во внутреннем плане), тем выше вероятность для информации попасть в ДП.

Различие между КП и ДП известно каждому из повседневной жизни: если я нашел в записной книжке номер телефона, чтобы позвонить знакомому, но какое-то событие отвлекло мое внимание, я, скорее всего, забуду этот номер. Однако номер собственного теле­фона я не забываю.

· Основная функция КП – первичная ориентировка в окружающей среде. Функция первичной ориентиров­ки – отражение пространственно-временной структуры среды в кон­кретный момент времени и анализ степени многообразия параметров внешнего мира, соответствующих этому моменту времени. Такая ориентировка может, с од­ной стороны, давать материал для долговременной памяти, а с другой – активизировать старые, но нужные в данный момент мнемические следы.

· Важнейшие характеристики КП:

1) отражение быстро изменяющихся процессов;

2) фильтрация событий по признаку новизны. То есть КП как поставщик материала для ДП должна реагировать в первую очередь на его новизну и только потом на значимость сигнала.

· Объем КП

- Впервые определил Джекобс (1987). Он читал испытуемым вслух последовательность чисел без определенного порядка и сразу же после это­го просил их записать все, что они запомнили. Максимальное число воспроизве­денных чисел было равно 7. Такие эксперименты проводились различными авто­рами на протяжении нескольких десятилетий с применением самых разнообраз­ных объектов, включая бессмысленные слоги, числа, буквы и слова, но результат был неизменным: объем КП не превышал 7 элементов.

- Дж. Миллер установил, что объем КП ограничен числом 7±2, и назвал это чис­ло «магическим числом». Количество информации, способной удерживаться в КП, можно изменить лишь путем уплотнения информационной насыщенности единиц этой информации. Предпринимались попытки точнее опреде­лить величину «магического числа»; толь­ко Саймоном было получено подтверждение результатов Миллера, все остальные оценки оказались более низкими. Так по данным 32 экспериментов построили гистограмму распределения объема КП. Оказалось, что мода распределения лежит около 2 единиц материала. Но эти единицы очень подвижны: в качестве единиц могут выступать как отдельные фонемы, так и целые фразы. Поэтому объем КП может изменяться от 2 до 26 слов.

· Промежуточная память

- Длительность сохранения материала в КП так и не удалось определить сколько-нибудь точно. По Аткинсону (1980), она составляет до 30 с., по. Величковскому (1976), она может колебаться от 2 с до нескольких часов.

- Психологические исследования последних лет позволили предположить суще­ствование еще одной разновидности памяти – промежуточной (Грановская Р. М., 1984). Объем КП явно не достаточен для того, чтобы обеспечить запись в ДП непре­рывного потока важной внешней и внутренней информации, а значит, и эффективное взаимодействие человека с внешней средой. Поэтому считается, что промежуточная память обладает значительно большей емкостью, чем КП, и сохраняет информацию в течение нескольких часов без повторения. Однако емкость промежуточной памяти также ограничена.

- Предполагается, что обработка и перевод информации из промежуточной памяти в ДП осуществляются в два этапа. Первый этап – логиче­ская обработка информации – происходит в период медленного сна. Второй этап – перевод обработанной информации в ДП – осуществляется в период быстрого сна. Эта гипотеза нуждается в дальнейшей проверке.

· Как кодируется и насколько глубокой является переработка информации в КП? Первоначально считалось, что в КП хранятся продукты элементарной обработки материала в виде акустических кодов (результат проговаривания), однако потом были получены данные, свидетельствующие о возможности сложных когнитивных преобразований в КП.

 

Рабочая память

· Бэддели предложил рассматривать КП (которую он предпочитал называть «рабочей памятью») как сос­тоящую из трех блоков:

- центральный процессор, осуществляющий сложные преобразования ин­формации

два обслуживающих блока:

- артикуляционная (или фонологической) петля

В ней автоматически прокручивается некоторое количество вербальной информации, представленной в виде акустических (слуховых) или артикуляционных (мышечных) кодов, и в это время осуществляется контроль за расположением информации. То есть артикуляционная петля – это механизм контроля за порядком расположения информации (каждому из личного опыта известно, что чем сложнее текст, тем важнее для его понимания отслеживать точный порядок слов, что мы и делаем при субвокализации). Но главное назначение этого блока – с чем было эволюционно связано его возникновение – это необходимость овладевать речью: экспериментально показано, что у взрослых, не имеющих необходимости учить иностранные языки, нарушения работы фонологической петли заметных жизненных проблем не вызывали, дети же, у которых работа фонологической петли была нарушена, имели проблемы с овладением языком.

- визуально-пространственноя матрица (ВПМ).

Выделение ВПМ в качестве самостоятельного блока КП связано с тем фактом, что зрительные образы играют большую роль при заучивании вербальной информации. То есть КП хранит не только акустическую, но и зрительную информацию. Но где хранятся зрительные образы, непосредственно в мозге или создаются из некого более абстрактного представления? Более экспериментально обоснована первая точка зрения. Так Шепард показал наличие сходства между мысленным вращением представляемых геометрических фигур и процессом восприятия, Кослин в простых экспериментах показал, что с видимыми размерами образов можно манипулировать.

Однако из экспериментов и наблюдений за нейропсихологическими больными известно, что зрительный и пространственный аспекты образа существуют раздельно. Бэддели считает, что пространственная информация хранится в ДП в форме абстрактного кода, и чтобы ею воспользоваться, нужна ВПМ. Связь ВПМ (а также фонологической петли) с ДП осуществляет центральный процессор рабочей памяти.

 

Таким образом, рабочая память сочетает собственно память (вспомогательные блоки) с переработкой информации центральным процессором.

Оперативная память

· Термин введен Н. И. Жинкиным в 1958 г.

· Обозначает мнемические процессы, обслуживающие непосредственно осуществ­ляемые человеком актуальные действия, операции. Когда мы выполняем какое-либо сложное действие, например арифметическое, то осуществляем его по частям, «кусками». При этом мы удерживаем в уме некоторые промежуточные результа­ты до тех пор, пока имеем с ними дело. По мере продвижения к конечному резуль­тату конкретный «отработанный» материал может забываться.

· Участие ОП можно обнаружить в любом виде деятельности. Например, пись­мо под диктовку или по образцу (списывание). Функция ОП здесь выражается в запоминании определенных кусков текста и их сохранении в течение небольшого отрезка времени. Куски материала, которы­ми при этом оперирует человек, могут быть различными.

· Такое понимание ОП отличает ее и от ДП, и от КП, хотя здесь очевидны точки их соприкосновения: в оперативной памяти образуется «рабочая смесь» из материалов, поступающих и из КП, и из ДП. Пока этот рабочий материал функциониру­ет, он остается в ведении ОП. Как только работа прекратилась, он либо возвращается или поступает на хранение в ДП, либо за­бывается.

· Очевидно, что ОП ближе к КП, чем к ДП: их объединяет кратковременность. Но между ними есть и суще­ственное различие (Репкина, 1965). Прежде всего это разли­чие целей и задач запоминания. Если исследования КП являются образ­цом искусственных исследований «чистой» памяти – в них запоминание является самоцелью, то ОП, напротив, входит в какую-то конкретную деятельность: запоминание и воспроизведение подчинены целям и задачам этой деятельности, тесно связаны с ее содержанием.

В связи с этим и сама кратковременность в этих двух видах памяти прин­ципиально различна. В отношении КП обычно говорят о секундах сохранения, в ОП – о десятках секунд и минутах сохранения. Здесь время сохранения зависит от це­лей и задач деятельности.

· Основные характеристики оперативной памяти: объем, точность, скорость за­поминания, длительность сохранения, лабильность и помехоустойчивость.

- Объем оперативной памяти – показатель количества запоминаемого и сохра­няемого в ней материала – измеряется оперативными единицами памяти. ОЕП – это образы более или менее сложных сочетаний элементов материала, которые конструируются при выполнении действия в ре­зультате активных преобразований материала в соответствии со стоящими перед человеком задачами.

ü ОЕП бывают минимально возможные и реально используемые в данной деятельности. Первые выделяются аналитически – последовательным расчленением предъявляемого материала на элементы (пока действие не утрачивает смысл). В реальных условиях человек, как правило, оперирует более крупными единицами, объединяя несколько элементов в более крупные символы. Ступеньки такого усложнения можно предвидеть, но опреде­лить, какими именно единицами реально оперирует человек, можно только экспе­риментальным путем.

ü От чего зависит качество оперативного запоминания? Показано, что качество работы ОП меняется в процессе тренировки, поскольку меняется характер используемых в деятельности ОЕП.

ü ОЕП могут быть в разной степени адекватными содержанию задач деятельности. Или, иначе, существуют разные уровни ОЕП.

ü Единицы низшего уровня отражают внешние, эмпирически выделяемые свойства материала, учет которых едва обеспе­чивает достижение цели действия. Оптимальные ОЕП формируются на основе учета наиболее существенных, законо­мерных свойств материала, в наибольшей степе­ни адекватных решаемой задаче. Между этими крайними полюсами располагается гамма единиц промежуточного уровня, в основе которых лежит все более полное от­ражение существенных свойств материала.

ü То есть уровень ОЕП – не константное свойство человека, он складывается в процессе обучения выполнению данного вида деятельности. Формирование ОЕП оптимального уровня является основным сред­ством повышения продуктивности ОП и обслуживаемой деятельности.

ü В одном из исследований Репкиной изучалось формирование ОЕП в процессе обучения. Пред­метом исследования служило списывание текста. Было установлено, что списывание осуществляется при оперировании раз­личными ОЕП: буквами, слогами, словами, отдельными словосочетаниями и це­лыми предложениями. Исходя из объема ОЕП, авторы разделили их на три уров­ня: буквы и слоги – низший уровень; слова – средний; словосочетания и предло­жения – высший уровень.

ü Оказалось, что уже во втором классе у большинства учащихся отмечается пе­реход к использованию единиц среднего уровня (60% учащихся), отдельные уча­щиеся (около 7%) начинают оперировать ОЕП высшего уровня. Однако эта кар­тина почти не меняется вплоть до 6-го класса; и там основная масса учащихся спи­сывает по отдельным словам (54,6%) или очень небольшими словосочетаниями – в два слова (27,3%); лишь очень небольшая часть учащихся (18,1%) овладевает единицами высшего уровня.

ü Характер ОЕП оказывает влияние на качество выполнения деятельности. Наи­более существенным является то, что ОЕП низшего и среднего уровней не могут обеспечить одновременное осуществление важнейших задач данной деятельности – смысловой и орфографической. Если учащиеся ставятся в такие условия, когда ве­дущей задачей становится смысловая, то резко снижается орфографическая точ­ность. Только у учащихся, оперирующих ОЕП высшего уровня, отмечается и вы­сокая точность, и большая помехоустойчивость, и возможность выполнять одно­временно смысловую и орфографическую задачи.

ü Авторами было предпринято экспериментальное обучение учащихся форми­рованию укрупненных ОЕП. В процессе обучения перед ними ставились следующие задачи: при восприятии на слух предложения из 5-8 слов точно запомнить и вос­произвести его; точно записать услышанное предложение, не допуская орфографи­ческих ошибок; сделать то же самое при работе с печатным текстом. Было прове­дено 20 занятий, каждое продолжительностью 20-30 минут. Результаты иссле­дования показали, что все учащиеся перешли к оперированию крупными ОЕП:

Основные результаты обучающих экспериментов (по Г. В. Репкиной)

Группа учащихся	Кол-во уч-ся, оперирующих ОЕП данного уровня	Точность (среднее количество ошибок)	Скорость (среднее число слов в мин)
низший	средний	высший
До обучения				5,3	2,1
После обучения				2,3	2,7

ü Переход к оперированию словосочетаниями и предложениями сопровождает­ся значительным повышением точности и некоторым повышением скорости пись­ма. На основании результатов исследований Репкина приходит к заключению, что основной путь формирования ОЕП состоит в превращении целенаправленных действий в автоматизированные операции.

- Точность оперативной памяти – показатель идентичности воспроизводимого и требуемого материала.

- Скорость запоминания – время или число повторений, которое требуется для запоминания всей необходимой для решения задачи информации.

- Длительность сохранения – максимальное время, в течение ко­торого предъявляемый материал сохраняется без искажений, т. е. время от предъявления информации до осуществления цели действия.

- Лабильность (подвижность) оперативной памяти характеризует соотношение между запоминанием и забыванием материала.

Помехоустойчивость оперативной памяти характеризует устойчи­вость к действию внешних и внутренних помех (например, к влиянию качества предшествующего и последующего к запоминаемому материалу).

83. Долговременная память: значение, системы долговременной памяти, факторы долговременного запоминания

· Наиболее важная и наиболее сложная из систем памяти – ДП. Все, что удержи­вается на протяжении более чем нескольких минут, очевидно, должно находиться в ДП. Весь приобретенный опыт должен составлять часть ДП. Она позволяет нам жить в двух мирах одновременно: в прошлом и настоя­щем, и таким образом позволяет разобраться в нескончаемом потоке непосред­ственного опыта. Объем ДП безграничен, длительность хранения фактически не ограничена.

· Основной функцией ДП является предвосхищение, т. е. на­правленность на будущие события и перенос благоприятных реакций из прошлого в будущее. Это свойство позволяет организму осуществлять принцип экономии усилий на основе отбора и фиксации существенных реакций и вызывающих их стимулов. Этот процесс отбора и фиксации предполагает способность долговременной па­мяти «сжимать масштаб времени», т. е. воспроизводить последовательность собы­тий, развертывающихся на больших интервалах времени.

· Таким образом, долговременная память – это:

1) отражение процессов длительного порядка;

2) отбор событий, по степени их общ­ности, повторяемости, то есть абстрагирование от несущественных призна­ков и отражение лишь тех связей, которые существенны для целенаправленного поведе­ния.

· Различают две системы ДП:

1) эксплицитная – память на факты и события

2) им­плицитная – память на навыки.

Установлено, что только информация, содержа­щаяся в эксплицитной ДП, подвержена амнезии.

- В эксплицитной памяти, в свою очередь, выделяют семантическую и эпизодическую память.

ü Семантическая память связана с познанием мира, это знание смысла слов, формул, стран, столиц и т.д.

ü Эпизодическую память составляют воспоминания об отдельных случаях (посещение врача, вечеринка, турпоход…), эти случаи – факты биографии, поэтому говорят, что эпизодическая память автобиографична.

Семантическая память включает все те структуры, которые свойственны данной культуре и позволяют познавать мир. Кроме того, в семантической памяти хранятся правила, лежащие в основе языка и различных умственных операций. Таким образом, семантическая память служит своего рода каркасом для событий текущей жизни, которые хранятся в эпизодической памяти. Так, благо­даря семантической памяти мы знаем, что такое экзамен, друг, отрочество или справедливость вообще, как понятия, но когда мы имеем дело с конкретными проявлениями этих понятий в нашей жизни, это отображается уже в эпизодической памяти (Ehriich, Tulving, 1976).

· Главный источник трудностей, связанных с ДП, – это поиск инфор­мации. Количество информации, содержащейся в ДП, очень велико, тем не менее отыскать необходимое удается быстро. Даже при чтении для интерпретации значений символов печатного текста приходится непосредственно и немедленно обращаться к ДП.

· Если КП можно сравнить со стеллажами в большой библиотеке (книги то снимаются с них, то ставятся обратно в зависимости от сиюминутных нужд), то ДП больше похожа на архив: в ней определенные элементы, выбранные из КП, подразделяются на множество рубрик, а затем хранятся более или менее длительное время.

· Емкость и длительность ДП в принципе безграничны. Они зависят от важности для субъекта запоминаемой информации, а также от способа ее кодирования, систематизации и, наконец, воспроизведения. Рассмотрим роль некоторых факторов в долговременном запоминании.

1) Привычность материала. Если какое-то событие повторяется много раз, то оно легче и на более длительный срок запоминается, чем случайное явление. В качестве примера можно привести дорогу, по которой мы идем каждое утро, таблицу умножения и вообще все то, что было более или менее добровольно выучено в детстве или в течение жизни. Так, первые песенки или стишки, которые мы выучили в школе и на радость всей семье пели или читали каждый раз, когда приходили гости, запоминаются нам навсегда, как и другие события подобного рода.

Точно так же можно объяснить и удивительную точность некоторых воспоминаний пожилых людей. Мы всегда поражаемся долговременной памяти наших дедов. На самом же деле то, что они рассказывают – это, как правило, какие-то достопримечательные события, часто с глубоким эмоциональным подтекстом. Такие события столько раз пересказываются самим человеком или его близкими, что навсегда врезаются в память. Фактически же они представляют собой лишь небольшую часть ситуаций, которыми была полна жизнь человека и которые в большинстве своем были забыты.

2) Контекст. Контекст, в котором происходит то или иное событие, иногда оказывается более важным для запоминания, чем само это событие. Один и тот же материал, будь то математика или психология, легче усваивается при обучении у одного преподавателя, чем у другого.

Тульвинг (1966) выдвинул принцип специфичности кодирования, согласно которому то, что сохраняется в памяти, всегда тесно связано с ситуацией, в которой оно запомнилось. Поэтому извлекать что-либо из памяти всегда легче в том контексте, в котором произошло запоминание. Это явление следует связывать с тем фактом, что научение чаще всего зависит от состояния сознания или эмоционального состояния в тот момент, когда это научение происходило. Так под влиянием сильных эмоций некоторые события запоминаются на всю жизнь, даже если в дальнейшем они уже никогда не повторяются.

3) Мотивация. Мы всегда лучше запоминаем то, что хотим выучить, чем то, что для нас не представляют интереса. Студент, увлекающийся спортом, зачастую может назвать имена всех футболистов в некоторых командах, но порой не способен запомнить имена трех знаменитых психологов. Точно так же иные любители музыки знают наизусть все произведения многих композиторов, но не могут воспроизвести мотив последней модной песенки и даже вспомнить, кто ее поет. По этой же причине в ходе дискуссий мы легче запоминаем аргументы, подтверждающие наши собственные идеи, чем доводы, идущие им вразрез.

Мотивация играет в запоминании и другую роль. Как показала Зейгарник, мы дольше помним незавершенное нами дело, чем работу, выполненную до конца. Об этом забывают родители, когда в самый разгар игры вдруг начинают укладывать детей в кровать, обрекая их на трудное засыпание: начатая активность могла быть доведена до конца.

4) Углубление в изучаемый предмет. Материал запоминается тем лучше, чем больше он связан с какими-то другими фактами в различных контекстах и под разными углами зрения. В этом и состоит смысл примеров – как в лекциях, так и в учебниках. Но лучший род углубления – самостоятельная работа над предметом, когда студент сам устанавливает связи между различными его аспектами или пытается проиллюстрировать какие-то закономерности и принципы с помощью фактов из повседневной жизни.

Существуют ли способы усовершенствоватьпамять? Лучший способ – научиться должным образом организовывать информацию в момент запоминания. Мнемотехнические приемы представляют собой род «гимнастики для ума», позволяющей запоминать списки предметов или тезисы предстоящей речи. Однако никаких «трюков» для выработки хорошей памяти не существует.

Удавил. Увы… Ведут! Удивительная у вас, милый, вдумчивость. Удвоим увеличение вдуванием.

Что же касается обучения, то тут по крайней мере одно ясно: зазубривание перед самым экзаменом – вещь сравнительно бесполезная с точки зрения приобретения знаний. Подобный подход вреден для накопления и систематизации знаний. Только такая организация учебного процесса, при которой материал для запоминания преподносится в различных контекстах и на разных уровнях проработки, может обеспечить прочное закрепление знаний и быстрое извлечение их из долговременной памяти.