Как иррелевантные параметры информации способствуют заучиванию

From nowhere with love the enth of

Marchember sir sweetie respected

darling but in the end it's irrelevant

who for memory won't restore features…

J.Brodsky

В любой обрабатываемой информации присутствуют параметры релевантные – те, которые необходимы для решения поставленной задачи, – и иррелевантные – те, что могут быть проигнорированы, так как они не влияют на целевую деятельность. В начале ХХ в. О. Кюльпе утверждал, что иррелевантные признаки вообще не воспринимаются человеком. Однако сегодня, наверное, никто не сомневается, что иррелевантная информация не только воспринимается и сохраняется в памяти, но и оказывает мощное воздействие на процесс принятия решений. Ниже будут приведены исследования внимания, перцепции, памяти, в которых в разных контекстах рассматривалось выполнение различных когнитивных задач, обремененных иррелевантными элементами. Правда, надо отметить, в большинстве из них не уделено должного внимания вопросу о влиянии различных вариантов структурированности иррелевантных параметров информации на результативность целевой деятельности.

В эксперименте А. Трейсман и Х. Шмидта (Treisman, Schmidt, 1982) испытуемые выполняли некую задачу – сличение двух цифр в одной части поля зрения. А по окончании их просили ответить, какие еще стимулы и какого цвета они видели на экране вообще. Результат эксперимента выглядел следующим образом: в примерно одинаковом количестве случаев испытуемые описывали как правильные комбинации иррелевантных признаков (предъявлялись розовая Т и желтая О), так и иллюзорные их соединения (желтая Т или розовая О). Итак, иррелевантная информация воспринимается, но человек не способен уловить ее структуру и может совершать много ошибок. Факт влияния иррелевантных признаков на решение поставленных перед человеком задач обнаруживается в некоторых экспериментах на узнавание и различение, когда определенные иррелевантные признаки объектов сопутствуют определенным релевантным признакам. В этих условиях испытуемые начинают ориентироваться на иррелевантные признаки (Garner, 1974).

Широко известный в психологии тест Дж.Р. Струпа тоже представляет собой не что иное, как экспериментальное исследование перцептивного конфликта – столкновения целевой и иррелевантной информации при чтении карт Струпа. Когнитивистов настолько заинтересовал феномен перцептивной интерференции, что в течение всей второй половины ХХ века многие из них увлекались созданием различных вариантов модификаций теста Струпа. Так, в статье Г. Кляйна .(Klein, 1964) описываются эксперименты, в которых варьировалась семантическая нагруженность иррелевантных составляющих струп-стимулов. Испытуемые должны были называть цвета бессмысленных слогов, слов, обозначающих «бесцветные» и обычно определенным образом окрашенные предметы и т.д. Г. Кляйн получил, что слова вызывают бòльшую интерференцию, чем бессмысленные слоги, а максимальный интерференционный эффект был обнаружен в той карте, где в качестве игнорируемого задания были написаны слова, ассоциативно связанные с некоторыми цветами («кровь», «лимон»). В исследованиях, посвященных феномену перцептивной интерференции, косвенным образом была освещена проблема структуры иррелевантных параметров воспринимаемой информации. Самые большие затруднения возникают при работе со стимулами, обремененными сложной структурой семантических иррелевантных характеристик.

В эксперименте Ф. Белецца (Bellezza et al., 1992) исследовалось заучивание длинных последовательностей цифр. Использовались мнемонические приемы, основанные на созвучиях слов и названий цифр – одна связная иерархия рифмованных слов и одна неструктурированная мнемическая фигура. Количество воспроизведенных цифр, ассоциированных со связной мнемической иерархией (99,1%), превысило количество цифр, ассоциированных с неструктурированной мнемической фигурой (92,2%). В эксперименте, выполненном Дж. Палмером и Дж. Джонидсом (Palmer, Jonides, 1988), испытуемые занимались поиском целевых слов в заученных наборах слов. При работе с хорошо заученными наборами стимулов на целевую деятельность одновременно влияют: незначительно – конкурентная информация и сильно – иррелевантная информация. И, наоборот, при работе со случайными наборами стимулов на целевую деятельность сильно влияет конкурентная информация и незначительно – иррелевантная информация. Можно сделать вывод о том, что соотношение сложности и простоты основного и иррелевантного заданий является показателем воздействия, которое оказывает иррелевантное задание на качество выполнения основного.

Представленная в данной статье серия исследований была спровоцирована идеей о консерватизме механизма сознания, который, как предполагается, в задачах на заучивание регулярно подтверждает собственные гипотезы о предъявляемом стимульном материале (Аллахвердов, 2000, 2003). Устойчивые ошибки нередко встречаются в ответах испытуемых. Для того чтобы могла произойти смена устойчивой ошибочной гипотезы, необходимо, чтобы предъявляемый стимул, оставаясь самим собою, подвергся некоторым изменениям. Различные мнемонические техники суть как раз эти небольшие изменения входящей информации, которые ведут к смене контекста, что, следовательно, в свою очередь мешает повторению устойчивых ошибок. Поэтому изменение характеристик стимульного материала, не связанных с информацией, необходимой для заучивания, может помочь изменению контекста, и, таким образом, механизм сознания получит шанс сменить неверную гипотезу, приводящую к устойчивым ошибкам.

В последние годы мной и рядом студентов под руководством В.М. Аллахвердова был проведен цикл исследований, посвященный различным аспектам воздействия сложности и структурированности иррелевантной информации на успешность заучивания. Основная гипотеза, проверявшаяся в этих исследованиях, может быть сформулирована следующим образом: внесение иррелевантных параметров в стимульный материал способствует его лучшему заучиванию. Тем самым предполагалось: чем сложнее (до некоторого предела) иррелевантная структура стимула, тем меньше количество проб, необходимых для его полного заучивания.

М.В. Терехович в своей выпускной работе (2004) провела следующее исследование. В качестве иррелевантного параметра было использовано размещение запоминаемых матриц в пространстве. Предполагалось, что такое иррелевантное усложнение стимульного материала в определенных пределах не только не ухудшит результат запоминания, но даже, возможно, улучшит его. В качестве стимульного материала в данном исследовании выступил бессмысленный графический материал. Дополнительная гипотеза исследования: внесение релевантных параметров в стимульный материал ухудшает заучивание. Чем сложнее релевантная структура, тем больше количество проб, необходимых для полного заучивания.

В эксперименте приняли участие 19 студентов вузов Санкт-Петербурга обоих полов в возрасте от 20 до 25 лет. Стимульный материал делился на блоки. Первый блок – простые матрицы, разделенные на 12, 16, 20 (матрицы 34; 44; 45 клеток). В одной из клеток такой матрицы ставилась точка. Второй блок – матрицы с фигурами, разделенные также на 12, 16, 20 клеток; третий блок – «кубы»: то есть те же простые матрицы с точками, но трехмерные, нарисованные как бы на поверхности куба. Серии различались порядком предъявления стимулов. Первая серия предполагала прямой порядок предъявления – от простых матриц по 12 клеток к кубам по 20 клеток, вторая серия имела обратный порядок (для устранения эффектов научения и утомления). Проведенный эксперимент состоял из 2 серий. В первой серии испытуемому последовательно предъявлялись 10 простых матриц по 12 клеток до тех пор, пока он правильно не воспроизведет последовательность положений всех точек в 10 матрицах. Фиксировалось количество проб, необходимых для правильного воспроизведения всей последовательности, и количество ошибок. Затем испытуемому последовательно предъявлялись 10 матриц с фигурами по 12 клеток. Требовалось воспроизвести последовательность положений фигур и сами фигуры, фиксировалось количество проб и количество ошибок. Затем испытуемому последовательно предъявлялись 10 кубов по 12 клеток, требовалось воспроизвести последовательность положения точек в кубах, фиксировалось то же самое. После перерыва испытуемому предъявлялся второй набор серии, содержащий матрицы и кубы по 16 клеток в том же порядке, еще после перерыва – третий набор, содержащий матрицы и кубы по 20 клеток.

Предварительно испытуемым выдавались специальные бланки в виде книжечки, что позволяло исключить возможность контроля своих ошибок испытуемыми, так как каждая страница книжечки предполагала только одну попытку воспроизвести всю последовательность, а затем переворачивалась. Все ответы фиксировались в этом бланке. В процессе ответа испытуемый не мог видеть, какие ошибки совершил, не мог проверять свои ответы. Вторая серия имела обратный порядок – предъявление начиналось с кубов по 20 клеток и заканчивалось матрицами по 12 клеток. Фиксировались те же параметры, что и в первой серии. В эксперименте приняли участие 19 человек: 11 человек в первой серии, 8 – во второй. В среднем весь эксперимент с одним испытуемым занимал 1,5 – 2 часа. Показательна была реакция испытуемых на сам стимульный материал – матрицы воспринимались спокойно, тогда как кубы казались слишком сложными для запоминания. Практически все испытуемые говорили, что никогда не смогут их запомнить. После нескольких предъявлений они же сами удивлялись тому, как им, и притом довольно быстро, удается запомнить такой сложный стимульный материал.

Для обработки результатов эксперимента был применен дисперсионный анализ с повторными измерениями и выделением одного межгруппового фактора (порядок предъявления) и 2 внутригрупповых факторов (алфавит стимула 12, 16, 20 и структура стимула – матрица-куб) (DA with Repeated Measures). Оказалось, что статистически значимое влияние имеет только один фактор, а именно структура стимула. Ни порядок предъявления, ни даже алфавит (число клеток) стимула не имеют статистически значимого значения. Поскольку результаты оказались почти одинаковыми в обеих сериях, это позволило объединить полученные данные в одну таблицу (см.: табл. 1). На первом месте по количеству проб, необходимых для полного заучивания, стоят матрицы с фигурами, на втором месте – простые матрицы, на третьем – кубы.

Таблица 1. Среднее количество проб, необходимых для полного заучивания последовательности

Стимулы	Средние значения
Простые матрицы (М)	6,09
Матрицы с фигурами	6,59
Кубы (К)	5,19

Можно сделать вывод: иррелевантное усложнение стимула ведет к улучшению запоминания. При воспроизведении обоих типов матриц испытуемые совершали больше устойчивых ошибок, чем при воспроизведении кубов. Из словесных отчетов испытуемых было видно, что ошибки, совершаемые при воспроизведении кубов, сильнее бросаются в глаза, чем при воспроизведении матриц. Также вероятность совершить ошибку после правильного воспроизведения стимула в кубах меньше, чем в матрицах, и вероятность совершить ошибку после невоспроизведения тоже значительно ниже. Известно, что зрительная память практически не имеет ограничений (Velichkovsky, 1996), вопрос в том, каким образом извлечь из нее информацию. Возможно, что, чем сложнее иррелевантная структура стимула, тем легче он запомнится, в то время как усложнение релевантной структуры стимула только затрудняет запоминание.

В исследовании студента Б.А Брайнина была сделана попытка показать, что структурная организация иррелевантных признаков стимульного материала может повышать успешность заучивания информации. Критерием успешного заучивания материала являлось первое безошибочное воспроизведение стимульного ряда. В эксперименте приняли участие 24 школьника (юноши и девушки) в возрасте от 14 до 17 лет. Средний возраст участников – 15,4 года. Стимулы, как и в работе М.В. Терехович, представляли собой матрицу, но состоящую из 25 клеток (55). Одна из клеток каждой предъявляемой матрицы была окрашена в определенный цвет. Положение окрашенной клетки в матрице и место этой матрицы в стимульном ряду являлись релевантными свойствами, связанными с выполняемым заданием – заучиванием. Цвет клетки являлся иррелевантным свойством, его не требовалось воспроизводить. В предъявляемой для заучивания последовательности матриц расположение окрашенных клеток было случайным.

Было два варианта окрашивания клеток:

• вариант «Black» (без иррелевантных признаков): только черным цветом;

• вариант «Colour» (с иррелевантным признаком): цвета – зеленый, красный и синий – сменялись в определенной последовательности: 1 – зеленый, 2 – красный, 3 – синий, 4 – зеленый, 5 – красный, 6 – синий, 7 – зеленый, 8 – красный, 9 – синий, 10 – зеленый.

Каждый стимульный ряд предъявлялся в виде серии. Каждая серия состояла из 12 матриц, предъявляемых на слайдах. Матрицы, предъявленные на первом и последнем слайде, не содержали окрашенных клеток. Матрицы на слайдах со 2 по 11 содержали по одной окрашенной клетке. Испытуемый по окончании предъявления ряда должен был вспомнить последовательность окрашенных клеток и отметить ее арабскими цифрами на пустой матрице 55. Процедура повторялась до первого безошибочного воспроизведения. За показатель успешности принималось количество понадобившихся предъявлений стимульного материала. Каждый испытуемый заучивал два ряда стимульных элементов: ряд с неизменными иррелевантными признаками (вариант «Black») и ряд с изменяемыми иррелевантными признаками (вариант «Colour»). Для сглаживания эффектов научения и утомления порядок предъявления стимульных рядов изменялся следующим образом: 50% испытуемых сначала заучивали вариант «Black», затем вариант «Colour». А другие испытуемые, наоборот, – сначала «Colour», затем – «Black». Среднее количество предъявлений, понадобившихся для заучивания стимульного материала в сериях с иррелевантным признаком, – 5,58, тогда как в сериях без иррелевантных признаков – 6,45. Различия в сериях оказались статистически значимыми (Т-критерий Вилкоксона, p=0,01). Итак, введение в стимульный материал таких иррелевантных параметров, как цвет, да еще и определенная последовательность их чередования являются усложнением основной задачи эксперимента, облегчающим заучивание предъявленных элементов.

В дипломной работе П.Ф. Махаева (2003) испытуемые помимо запоминания предъявляемой информации также должны были осуществлять побочную (иррелевантную) деятельность – определять закономерность, с которой предъявлялась информация. Предъявляемые для запоминания или заучивания стимулы – двузначные числа – были либо «большого», либо «маленького» размера. Искомая закономерность – чередование размера цифр. Испытуемые, как правило, не обращали внимания на эту закономерность. Были получены следующие результаты: заучивание происходит быстрее при предъявлении структурированной информации, даже если сама структура этой информации (чередование цифр разного размера) иррелевантна задаче воспроизведения.

Более подробно опишу свое собственное исследование. Была выдвинута следующая дополнительная гипотеза исследования: иррелевантные параметры заучиваемой информации влияют на эффективность заучивания, и чем чаще при предъявлении меняется иррелевантная структура стимула, тем успешнее будет выполняться задача заучивания данного стимула.