Структурный и функциональный подход к исследованию памяти в рамках когнитивной психологии

Структурный и функциональный подход к исследованию памяти в рамках когнитивной психологии. Теория уровневой переработки информации.

Основные постулаты когнитивной психологии

1. Информация перерабатывается поэтапно. Анализ информации начинается с момента поступления стимула в одну из сенсорных систем. Время между стимулом и ответом на него разбивается на короткие интервалы, каждый из которых соответствует определенному уровню переработки информации. Кроме того, разным этапам соответствует разная форма, в которой представлена информация о стимуле, и различное время хранения информации. Следовательно, имеются два основных критерия, согласно которым и выделяются основные подсистемы памяти: 1) время хранения информации, 2) форма представления информации (вид кодирования).

На каждом этапе информация подвергается обработке под влиянием различных регуляторных процессов (процессы повторения, внимания и др.).

2. Емкость систем ограничена. Для каждого этапа существует предел способностей человека к переработке информации.

Структурные теории памяти

Самыми ранними теориями в когнитивной психологии являются структурные теории, которые больше внимания уделяют структуре памяти и практически не изучают ее как процесс. Структурные теории памяти утверждают, что память делится на несколько подструктур, которые отличаются по времени хранения информации, способу ее кодирования, объему удерживаемой информации. Информация может быть закодирована тремя разными способами:

1) зрительное кодирование – представление материала в виде зрительного изображения;

2) акустическое кодирование – представление материала в виде звуков;

3) семантическое кодирование – представление материала в виде слов.

 Когнитивная психология, с ее компьютерной метафорой (человек как аналог компьютерной системы) вообще не знает разделения памяти на произвольную и непроизвольную (см. разделы 7 и 8). Общая для всех структурных теорий модель памяти представлена на рис. 8.

В 1958 г. Бродбент в статье «Перцепция и коммуникация» предложил модель ког¬нитивной переработки, согласно которой перцептивная информация параллельно поступает в сенсорные регистры, соответствующие различным модальностям сигна¬ла. Там она хранится очень короткое время (несколько сот миллисекунд) и затем пере¬дается в следующий блок, где уже подвергается последовательной переработке и пере¬кодированию в вербальную форму. Этот блок переработки имеет ограничения, но информация может там храниться значительно дольше (порядка нескольких секунд). Этот блок соответствует кратковременной памяти. Вероятность перехода информа¬ции из кратковременной памяти в долговременную зависит от глубины и качества ее переработки.

Одна из первых моделей, почти дословно воспроизводящая идею Джемса, была предложена Во и Норманом в 1965 г. Авторы полагали, что информация из первич¬ной памяти теряется не просто оттого, что она там постепенно затухает, а из-за того, что она вытесняется вновь поступающей информацией, т. е. из-за интерференции.

Функциональный

Несмотря на успешное развитие моделей памяти, использующих компьютерные метафоры, стало понятно, что аналогия между переработкой информации у человека и компьютера не является удовлетворительной. Прежде всего исследователи столк¬нулись с фактом влияния таких переменных, как мотивация, интенция, интерес, вни¬мание и осмысленность материала, на результативность мнемической системы. Та¬ким образом, возникла острая необходимость введения не только результативного (объем и длительность хранения), но и функционального критерия для моделирова¬ния памяти.

В 1974 г. Бэддли и Хитч разработали модель оперативной памяти. Под оператив¬ной памятью понимается система хранения и переработки информации, которая яв¬ляется не модально-специфической, а мультимодальной. Эта система состоит из трех компонентов: центрального исполнительного процессора и двух «систем-рабов», из которых одна специализируется на переработке вербального материала (артикуля¬ционная петля), а вторая, связанная с пространственной зрительной памятью, явля¬ется зрительной пространственной матрицей. Согласно модели, в артикуляционной петле автоматически поддерживается некоторое количество информации. Это коли¬чество зависит от времени, необходимого для вокализации вербального материала, и составляет примерно 1,5-2 с. Поэтому емкость памяти можно выразить либо через количество стимулов, либо через общую длительность проговаривания.

В многочисленных экспериментах было затем показано, что подавление артику¬ляции (или выполнение задач, требующих участие артикуляционной петли) влечет за собой снижение емкости оперативной памяти. Центральный процессор может уве¬личить емкость хранения, «включая» ментальные операции повторения.

В теории Ошанина Д. А. (1977) была развита идея оперативного образа — аналога оперативной памяти в зрительной модальности. Оперативный образ складывается при выполнении конкретной деятельности. Его содержание не изоморфно сенсорной информации: в нем акцентированы характеристики объекта, существенные в услови¬ях конкретного действия, и, наоборот, свернуты мало информативные в данный мо¬мент свойства объекта.

В исследованиях В. П. Зинченко и его коллег было показано, что процесс форми¬рования перцептивного образа развернут во времени и включает в себя ряд перцеп¬тивных действий, начиная с выделения признаков и заканчивая собственно построе¬нием образа. Этот образ выполняет оперативную функцию, включающую в том числе и управление конкретным исполнительным действием.

Теория уровней переработки информации была предложена Крэйком и Локхардом в качестве альтернативы структурным теориям. Авторы считают, что правомерно говорить не об отдельных блоках или системах, а об уровнях переработки информации; не существует КП и ДП в виде отдельных структур со своими законами, память подчинена единой закономерности. Входные стимулы, согласно этой теории, подвергаются ряду аналитических процедур, начиная с сенсорного анализа и заканчивая глубоким и сложным семантическим анализом, в зависимости от характера стимула и времени, отпущенного на его обработку. Эффективность сохранения информации зависит от того, на каком уровне она была обработана, а уровень, в свою

Перцептивная – предметность константность

очередь, определяется типом задачи и внутренними ресурсами субъекта. Если обработка ограничивается стадией сенсорного анализа, то вероятность того, что она будет забыта, весьма велика. По мере того как подключаются более глубокие уровни обработки и увеличивается доля семантического и когнитивного анализа, образуются более прочные следы памяти, которые являются побочным продуктом процесса перцептивной обработки. Поясним процесс поуровневой обработки на примере процесса распознавания слова. На низшем уровне анализируются физические характеристики, например, если слово написано на бумаге, то анализируются линии и углы. На более поздних стадиях стимулы сопоставляются с хранимой информацией – буквы данного слова опознаются по хранящимся в памяти эталонам, на высшем уровне слово может вызвать ассоциации, образы или сюжеты, связанные с прошлым опытом употребления данного слова.

Крейк и Тульвинг провели серию экспериментов, подтверждающих гипотезу поуровневой переработки информации. Испытуемым предлагалось оценить слова, отвечая на вопросы, связанные с этими словами (измерялось время реакции). Вопросы были трех типов и соответствовали задачам, которые решались на разных уровнях переработки информации. Примеры типичных вопросов (расположены по возрастанию уровня):

        Уровень                                                             Вопрос

Структурный        Это слово написано прописными буквами?

Фонематический  Рифмуется ли это слово со словом “вес”?

Семантический    Подходит ли это слово к следующему предложению: “Он встретил на улице ...”?          

Оказалось, что 1) более глубокая обработка требует больше времени, 2) опознание слова возрастает прямо пропорционально конечному уровню обработки, это значит, что слова лучше опознаются по смыслу, чем по фонематическим или структурным характеристикам. Результаты эксперимента представлены на рис.14.

Таким образом, теория уровней переработки информации также имеет экспериментальное подтверждение. До сих пор окончательный выбор между двумя теориями не сделан.

Идея существования двух типов памяти получила второе дыхание после возникновения кибернетики. Н. Винер в 1948 г. подразделил память на текущую и постоянную. Эта идея была подхвачена психоло-гами в 1950-1960 гг. и выразилась в выделении кратковременной и долговременной памяти. Примерно в то же время появились понятия «оперативная память», «рабо¬чая память», «каталожные ящики», «регистры» и «буфер».