Кодировка (память) - Encoding (memory)

Память имеет возможность кодировать , хранить и вспоминать информацию. Воспоминания дают организму возможность учиться и адаптироваться к предыдущему опыту, а также строить отношения. Кодирование позволяет преобразовать предполагаемый предмет использования или интереса в конструкцию, которая может быть сохранена в мозгу и вызвана позже из долговременной памяти . В рабочей памяти хранится информация для немедленного использования или манипуляции, которая осуществляется путем подключения к ранее заархивированным элементам, уже присутствующим в долговременной памяти человека.

История

Кодирование все еще относительно новое и неизведанное, но истоки кодирования восходят к древним философам, таким как Аристотель и Платон . Важнейшей фигурой в истории кодирования является Герман Эббингауз (1850–1909). Эббингауз был пионером в области исследования памяти. Используя себя в качестве субъекта, он изучал, как мы узнаем и забываем информацию, повторяя список бессмысленных слогов в ритме метронома, пока они не будут сохранены в его памяти. Эти эксперименты побудили его предложить кривую обучения . Он использовал эти относительно бессмысленные слова, чтобы предшествующие ассоциации между значимыми словами не влияли на обучение. Он обнаружил, что списки, позволяющие создавать ассоциации и проявлять семантическое значение, легче вспомнить. Результаты Эббингауза проложили путь экспериментальной психологии памяти и других психических процессов.

В 1900-х годах был достигнут дальнейший прогресс в исследованиях памяти. Иван Павлов начал исследования в области классической обусловленности . Его исследование продемонстрировало способность создавать семантические отношения между двумя не связанными друг с другом элементами. В 1932 году Фредерик Бартлетт предложил идею ментальных схем . Эта модель предполагала, что будет ли закодирована новая информация, зависит от ее согласованности с предыдущими знаниями (ментальными схемами). Эта модель также предполагала, что информация, отсутствующая во время кодирования, будет добавляться в память, если она основана на схематическом знании мира. Таким образом, было обнаружено, что на кодирование влияет предшествующее знание. С развитием гештальт-теории пришло осознание того, что память на закодированную информацию часто воспринимается как отличная от стимулов, которые ее запускают. На это также повлиял контекст, в который были встроены стимулы.

С развитием технологий возникла нейропсихология, а вместе с ней и биологическая основа для теорий кодирования. В 1949 году Дональд Хебб рассмотрел нейробиологический аспект кодирования и заявил, что «нейроны, которые срабатывают вместе, соединяются вместе», подразумевая, что кодирование происходит, когда связи между нейронами устанавливаются посредством многократного использования. В 1950-х и 60-х годах произошел сдвиг в сторону подхода к обработке информации в памяти, основанного на изобретении компьютеров, за которым последовало первоначальное предположение, что кодирование - это процесс, посредством которого информация вводится в память. В 1956 году Джордж Армитаж Миллер написал свою статью о том, как кратковременная память ограничивается семью элементами, плюс-минус два, под названием «Магическое число семь, плюс или минус два» . Это число было добавлено, когда исследования, проведенные по разделению на фрагменты, показали, что семь плюс-минус два могут также относиться к семи «пакетам информации». В 1974 году Алан Баддели и Грэм Хитч предложили свою модель рабочей памяти , которая состоит из центрального исполнительного устройства, визуально-пространственного блокнота и фонологической петли в качестве метода кодирования. В 2000 году Баддели добавил эпизодический буфер. Одновременно Эндель Тулвинг (1983) предложил идею специфичности кодирования, при которой контекст снова был отмечен как влияние на кодирование.

Типы

Существует два основных подхода к кодированию информации: физиологический подход и ментальный подход. Физиологический подход смотрит на то, как стимул представлен нейронами, срабатывающими в мозгу, в то время как ментальный подход смотрит на то, как стимул представлен в уме.

Используется множество типов ментального кодирования, например визуальное, поясняющее, организационное, акустическое и семантическое. Однако это далеко не полный список.

Визуальное кодирование

Визуальное кодирование - это процесс преобразования изображений и визуальной сенсорной информации в память, хранящуюся в мозгу. Это означает, что люди могут преобразовывать новую информацию, которую они хранят, в мысленные образы (Харрисон, К., Семин, А., (2009). Психология. Нью-Йорк, стр. 222). Визуальная сенсорная информация временно сохраняется в нашей культовой памяти и работает память перед кодированием в постоянное долговременное хранилище. Модель рабочей памяти Баддели предполагает, что визуальная информация хранится в зрительно-пространственном блокноте. Визуально-пространственный блокнот связан с центральным исполнительным устройством, которое является ключевой областью рабочей памяти. Миндалинами являются еще одной сложной структурой , что играет важную роль в визуальном кодировании. Он принимает визуальные входные данные в дополнение к входным от других систем и кодирует положительные или отрицательные значения условных стимулов.

Детальное кодирование

Детальное кодирование - это процесс активного соотнесения новой информации со знаниями, которые уже находятся в памяти. Воспоминания представляют собой комбинацию старой и новой информации, поэтому природа любой конкретной памяти зависит как от старой информации, уже содержащейся в наших воспоминаниях, так и от новой информации, поступающей через наши органы чувств. Другими словами, то, как мы что-то запоминаем, зависит от того, как мы думаем об этом в данный момент. Многие исследования показали, что долгосрочное удержание значительно улучшается за счет детального кодирования.

Семантическое кодирование

Семантическое кодирование - это обработка и кодирование сенсорного ввода, который имеет конкретное значение или может применяться к контексту. Могут применяться различные стратегии, такие как разбиение на фрагменты и мнемоника, для помощи в кодировании и, в некоторых случаях, для обеспечения глубокой обработки и оптимизации поиска.

Слова, изученные в условиях семантического или глубокого кодирования, лучше запоминаются по сравнению с простыми и жесткими группировками несемантических или неглубоких условий кодирования, при этом решающей переменной является время ответа. Области 45, 46 и 47 Бродмана (левая нижняя префронтальная кора или LIPC) показали значительно большую активацию в условиях семантического кодирования по сравнению с условиями несемантического кодирования, независимо от сложности представленной задачи несемантического кодирования. Та же самая область, показывающая повышенную активацию во время начального семантического кодирования, также будет отображать убывающую активацию с повторяющимся семантическим кодированием одних и тех же слов. Это говорит о том, что уменьшение активации при повторении зависит от конкретного процесса, когда слова обрабатываются семантически, но не когда они обрабатываются несемантически. Исследования повреждений и нейровизуализации предполагают, что орбитофронтальная кора отвечает за начальное кодирование и что активность в левой боковой префронтальной коре коррелирует с семантической организацией закодированной информации.

Акустическое кодирование

Акустическое кодирование - это кодирование слуховых импульсов. Согласно Бэдделю, обработке слуховой информации помогает концепция фонологической петли, которая позволяет суб-вокально репетировать ввод в нашей эхогенной памяти, чтобы облегчить запоминание. Когда мы слышим любое слово, мы слышим отдельные звуки, по одному. Следовательно, память о начале нового слова сохраняется в нашей эхо-памяти до тех пор, пока весь звук не будет воспринят и распознан как слово. Исследования показывают, что лексические, семантические и фонологические факторы взаимодействуют в вербальной рабочей памяти. Эффект фонологического сходства (PSE) модифицируется конкретностью слова. Это подчеркивает, что вербальная рабочая память не может быть отнесена исключительно к фонологической или акустической репрезентации, но также включает взаимодействие языковой репрезентации. Что еще предстоит выяснить, так это то, выражается ли языковая репрезентация во время отзыва или используемые репрезентативные методы (такие как записи, видео, символы и т. Д.) Участвуют в более фундаментальной роли в кодировании и сохранении информации в памяти. Мозг в первую очередь полагается на акустическое (также известное как фонологическое) кодирование для использования при краткосрочном хранении и в первую очередь на семантическое кодирование для использования при долгосрочном хранении.

Другие чувства

Тактильное кодирование - это обработка и кодирование того, как что-то ощущается, обычно через прикосновение. Нейроны в первичной соматосенсорной коре (S1) реагируют на вибротактильные стимулы, активируясь синхронно с каждой серией вибраций. Запахи и вкусы также могут привести к кодированию.

Организационное кодирование - это процесс классификации информации, разрешенной ассоциациям, с помощью последовательности терминов.

Долгосрочное потенцирование

Кодирование - это биологическое событие, которое начинается с восприятия . Все воспринимаемые и поразительные ощущения попадают в таламус головного мозга, где все эти ощущения объединяются в одно единое переживание. Гиппокамп отвечает за анализ этих входных данных и, в конечном итоге, за принятие решения о том, будут ли они сохранены в долговременной памяти; эти различные потоки информации хранятся в различных частях мозга. Однако точный способ, которым эти части были идентифицированы и отозваны позже, остается неизвестным.

Кодирование достигается с помощью комбинации химикатов и электричества. Нейротрансмиттеры высвобождаются, когда электрический импульс проходит через синапс, который служит связью нервных клеток с другими клетками. Дендриты получают эти импульсы своими перистыми расширениями. Явление, называемое долговременной потенциацией, позволяет синапсу увеличивать силу с увеличением количества сигналов, передаваемых между двумя нейронами. Чтобы это произошло, в игру должен вступить рецептор NMDA , который влияет на поток информации между нейронами, контролируя начало долгосрочной потенциации в большинстве путей гиппокампа. Чтобы эти рецепторы NMDA активировались, должны быть два условия. Во-первых, глутамат должен высвобождаться и связываться с участком рецептора NMDA на постсинаптических нейронах. Во-вторых, возбуждение должно происходить в постсинаптических нейронах. Эти ячейки также объединяются в группы, специализирующиеся на различных видах обработки информации. Таким образом, с новым опытом мозг создает больше связей и может «перепрограммировать». Мозг организует и реорганизует себя в ответ на наш опыт, создавая новые воспоминания, подсказанные опытом, образованием или тренировками. Следовательно, использование мозга отражает то, как он устроен. Эта способность к реорганизации особенно важна, если когда-либо повреждается какая-либо часть мозга. Ученые не уверены, отфильтровываются ли стимулы того, о чем мы не помним, на сенсорной фазе или они отфильтровываются после того, как мозг исследует их значение.

Картографическая деятельность

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) демонстрирует последовательный функциональный анатомический план активации гиппокампа во время эпизодического кодирования и извлечения. Было показано, что активация в области гиппокампа, связанная с кодированием эпизодической памяти, происходит в ростральной части области, тогда как активация, связанная с извлечением эпизодической памяти, происходит в каудальных частях. Это называется моделью кодирования и извлечения памяти гиппокампа или моделью HIPER.

В одном исследовании использовалось ПЭТ для измерения мозгового кровотока во время кодирования и распознавания лиц как у молодых, так и у пожилых участников. У молодых людей наблюдалось усиление церебрального кровотока в правом гиппокампе и левой префронтальной и височной коре во время кодирования и в правой префронтальной и теменной коре во время распознавания. Пожилые люди не показали значительной активации в областях, активированных у молодых людей во время кодирования, однако они показали правильную префронтальную активацию во время распознавания. Таким образом, можно сделать вывод, что по мере того, как мы стареем, сбои в памяти могут быть следствием неспособности адекватно кодировать стимулы, что продемонстрировано в отсутствии активации коры и гиппокампа во время процесса кодирования.

Недавние результаты исследований, посвященных пациентам с посттравматическим стрессовым расстройством, демонстрируют, что передатчики аминокислот, глутамат и ГАМК, непосредственно участвуют в процессе регистрации фактической памяти, и предполагают, что аминовые нейротрансмиттеры, норадреналин-адреналин и серотонин, участвуют в кодировании эмоционального состояния. объем памяти.

Молекулярная перспектива

Процесс кодирования еще недостаточно изучен, однако ключевые достижения пролили свет на природу этих механизмов. Кодирование начинается с любой новой ситуации, поскольку мозг взаимодействует и делает выводы из результатов этого взаимодействия. Этот опыт обучения, как известно, запускает каскад молекулярных событий, ведущих к формированию воспоминаний. Эти изменения включают модификацию нервных синапсов, модификацию белков , создание новых синапсов , активацию экспрессии генов и синтез нового белка . Одно исследование показало, что высокий уровень ацетилхолина в центральной нервной системе во время бодрствования способствует новому кодированию памяти, в то время как низкий уровень ацетилхолина во время медленноволнового сна способствует консолидации воспоминаний. Однако кодирование может происходить на разных уровнях. Первым шагом является формирование кратковременной памяти , за которым следует преобразование в долговременную память , а затем процесс консолидации долговременной памяти.

Синаптическая пластичность

Синаптическая пластичность - это способность мозга укреплять, ослаблять, разрушать и создавать нейронные синапсы и является основой для обучения. Эти молекулярные различия будут идентифицировать и указывать на силу каждой нервной связи. Эффект учебного опыта зависит от содержания такого опыта. Реакции, которые одобряются, будут усилены, а те, которые считаются неблагоприятными, будут ослаблены. Это показывает, что происходящие синаптические модификации могут действовать любым способом, чтобы иметь возможность вносить изменения с течением времени в зависимости от текущей ситуации в организме. В краткосрочной перспективе синаптические изменения могут включать усиление или ослабление связи путем модификации ранее существовавших белков, что приводит к модификации прочности связи синапсов. В долгосрочной перспективе могут образоваться совершенно новые связи или количество синапсов в соединении может быть увеличено или уменьшено.

Процесс кодирования

Существенным краткосрочным биохимическим изменением является ковалентная модификация уже существующих белков с целью модификации уже активных синаптических связей. Это позволяет передавать данные в кратчайшие сроки, без какой-либо консолидации для постоянного хранения. Отсюда память или ассоциация могут быть выбраны, чтобы стать долговременной памятью, или могут быть забыты, поскольку синаптические связи в конечном итоге ослабевают. Переход от кратковременной к долговременной одинаково касается как неявной, так и явной памяти . Этот процесс регулируется рядом тормозных ограничений, в первую очередь балансом между фосфорилированием и дефосфорилированием белка . Наконец, происходят долгосрочные изменения, которые позволяют консолидировать целевую память. Эти изменения включают синтез нового белка, образование новых синаптических связей и, наконец, активацию экспрессии генов в соответствии с новой нервной конфигурацией. Было обнаружено, что процесс кодирования частично опосредуется серотонинергическими интернейронами, особенно в отношении сенсибилизации, поскольку блокирование этих интернейронов полностью предотвращает сенсибилизацию. Однако окончательные последствия этих открытий еще предстоит определить. Кроме того, известно, что в процессе обучения задействуются различные модуляторные передатчики для создания и консолидации воспоминаний. Эти передатчики заставляют ядро ​​инициировать процессы, необходимые для роста нейронов и долговременной памяти, маркируют определенные синапсы для захвата долговременных процессов, регулируют локальный синтез белка и даже, по-видимому, опосредуют процессы внимания, необходимые для формирования и воспроизведения воспоминаний. .

Кодирование и генетика

Человеческая память, включая процесс кодирования, как известно, является наследуемой чертой, которая контролируется более чем одним геном. Фактически, исследования близнецов показывают, что генетические различия ответственны за до 50% различий, наблюдаемых в задачах памяти. Белки, идентифицированные в исследованиях на животных, были напрямую связаны с молекулярным каскадом реакций, ведущих к формированию памяти, и значительное количество этих белков кодируется генами, которые также экспрессируются у людей. Фактически, вариации в этих генах, по-видимому, связаны с объемом памяти и были идентифицированы в недавних генетических исследованиях человека.

Дополнительные процессы

Идея о том, что мозг разделен на две взаимодополняющие сети обработки ( положительная и отрицательная ), в последнее время вызывает все больший интерес. Сеть положительных задач имеет дело с внешне ориентированной обработкой, тогда как сеть отрицательных задач имеет дело с внутренне ориентированной обработкой. Исследования показывают, что эти сети не являются эксклюзивными, и некоторые задачи в их активации перекрываются. Исследование, проведенное в 2009 году, показывает, что успешное кодирование и активность по обнаружению новизны в сети положительных задач имеют значительное совпадение и, таким образом, были сделаны выводы, отражающие общую ассоциацию внешне ориентированной обработки. Он также демонстрирует, как сбой кодирования и успешное извлечение имеют значительное перекрытие в сети отрицательных задач, что указывает на общую ассоциацию внутренне ориентированной обработки. Наконец, низкий уровень перекрытия между успешным кодированием и активностью успешного извлечения и между ошибкой кодирования и активностью обнаружения новизны соответственно указывает на противоположные режимы или обработку. В итоге сети задач положительных и отрицательных задач могут иметь общие ассоциации во время выполнения различных задач.

Глубина обработки

Различные уровни обработки влияют на то, насколько хорошо информация запоминается. Эта идея была впервые предложена Крейком и Локхартом (1972). Они утверждали, что уровень обработки информации зависит от глубины обработки информации; в основном мелкая обработка и глубокая обработка. Согласно Крейку и Локхарту, кодирование сенсорной информации будет считаться поверхностной обработкой, так как оно в высокой степени автоматизировано и требует очень небольшого внимания. Обработка более глубокого уровня требует большего внимания к стимулу и задействует больше когнитивных систем для кодирования информации. Исключением из глубокой обработки являются случаи, когда человек часто подвергался воздействию стимула, и это стало обычным явлением в его жизни, например, имя человека. Эти уровни обработки можно проиллюстрировать с помощью технического обслуживания и тщательной репетиции.

Поддержание и детальная репетиция

Репетиция технического обслуживания - это поверхностная форма обработки информации, которая включает в себя сосредоточение внимания на объекте, не задумываясь о его значении или его ассоциации с другими объектами. Например, повторение ряда чисел - это репетиция технического обслуживания. Напротив, проработка или репетиция отношений - это процесс, в котором вы связываете новый материал с информацией, уже хранящейся в долговременной памяти. Это глубокая форма обработки информации, которая включает в себя размышление о значении объекта, а также установление связей между объектом, прошлым опытом и другими объектами внимания. На примере чисел можно связать их с личными датами, такими как дни рождения ваших родителей (прошлый опыт), или, возможно, вы можете увидеть в числах закономерность, которая поможет вам их запомнить.

Из-за более глубокого уровня обработки, который происходит при детальной репетиции, она более эффективна, чем поддерживающая репетиция в создании новых воспоминаний. Это было продемонстрировано в незнании людьми деталей повседневных предметов. Например, в одном исследовании, где американцев спросили об ориентации лица на копейке их страны, немногие вспомнили об этом с какой-либо степенью уверенности. Несмотря на то, что это деталь, которую часто можно увидеть, ее не запоминают, поскольку в этом нет необходимости, потому что цвет отличает пенни от других монет. Неэффективность репетиций технического обслуживания, просто многократного воздействия предмета на создание воспоминаний, также была обнаружена в недостатке памяти у людей для размещения цифр 0–9 на калькуляторах и телефонах.

Было продемонстрировано, что поддерживающая репетиция важна для обучения, но ее эффекты могут быть продемонстрированы только с использованием косвенных методов, таких как лексические задачи принятия решений и завершение основы слова, которые используются для оценки неявного обучения. В целом, однако предыдущее заучивание на репетициях технического обслуживания не очевидно, когда память проверяется напрямую или явно с помощью вопросов типа «Это то слово, которое вам показали ранее?»

Намерение учиться

Исследования показали, что намерение учиться не имеет прямого влияния на кодирование в памяти. Вместо этого кодирование памяти зависит от того, насколько глубоко закодирован каждый элемент, на что может повлиять намерение учиться, но не исключительно. То есть намерение учиться может привести к более эффективным стратегиям обучения и, следовательно, к лучшему кодированию памяти, но если вы узнаете что-то случайно (то есть без намерения учиться), но при этом эффективно обрабатываете и изучаете информацию, она также будет закодирована. как что-то узнал намеренно.

Эффекты тщательно продуманной репетиции или глубокой обработки можно отнести к количеству соединений, установленных во время кодирования, которые увеличивают количество путей, доступных для поиска.

Оптимальное кодирование

Организация

Организация является ключом к кодированию памяти. Исследователи обнаружили, что наш разум естественным образом систематизирует информацию, если полученная информация не организована. Одним из естественных способов организации информации является иерархия. Например, группировка млекопитающих, рептилий и земноводных представляет собой иерархию животного мира.

Глубина обработки также связана с организацией информации. Например, связи, которые устанавливаются между запоминаемым элементом, другими запоминаемыми элементами, предыдущим опытом и контекстом, создают пути поиска для запоминаемого элемента и могут действовать как поисковые сигналы. Эти связи создают организацию на предмете, который нужно запомнить, делая его более запоминающимся.

Визуальные изображения

Другой метод, используемый для улучшения кодирования, - связать изображения со словами. Гордон Бауэр и Дэвид Винзенц (1970) продемонстрировали использование образов и кодирования в своих исследованиях при использовании парно-ассоциированного обучения. Исследователи дали участникам список из 15 пар слов, показывая каждому участнику пару слов на 5 секунд для каждой пары. Одной группе было предложено создать мысленный образ двух слов в каждой паре, в которой эти два элемента взаимодействовали. Другой группе сказали использовать репетицию технического обслуживания, чтобы запомнить информацию. Когда участников позже протестировали и попросили вспомнить второе слово в каждой паре слов, исследователи обнаружили, что те, кто создал визуальные образы взаимодействующих элементов, запомнили вдвое больше пар слов, чем те, кто использовал репетицию технического обслуживания.  

Мнемоника

При запоминании простого материала, такого как списки слов, мнемоника может быть лучшей стратегией, в то время как «материал, уже находящийся в долгосрочном хранилище, не будет затронут». Мнемонические стратегии - это пример того, как поиск организации в наборе элементов помогает запомнить эти элементы. В отсутствие какой-либо очевидной организации внутри группы организация может быть наложена с теми же результатами улучшения памяти. Примером мнемонической стратегии, которая навязывает организацию, является система ключевых слов, которая связывает элементы, которые нужно запомнить, со списком элементов, которые легко запомнить. Другой пример обычно используемого мнемонического устройства - это первая буква каждой системы слов или акронимов . Изучая цвета радуги, большинство студентов изучают первую букву каждого цвета и навязывают свое собственное значение, связывая его с таким именем, как Рой. G. Biv - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый. Таким образом, мнемонические устройства помогают не только кодировать определенные элементы, но и их последовательность. Для более сложных понятий ключом к запоминанию является понимание. В исследовании, проведенном Вайзманом и Нейссером в 1974 году, они представили участникам картинку (на картинке был изображен далматинец в стиле пуантилизма, из-за чего изображение было трудно разглядеть). Они обнаружили, что память на изображение лучше, если участники понимают, что изображено.

Разбивка

Разделение на части - это стратегия памяти, используемая для максимального увеличения объема информации, хранящейся в краткосрочной памяти, с целью объединения ее в небольшие значимые разделы. Организуя объекты в значимые разделы, эти разделы запоминаются как единое целое, а не как отдельные объекты. По мере анализа более крупных разделов и установления связей информация сплетается в значимые ассоциации и объединяется в меньшее количество, но более крупные и значимые фрагменты информации. Таким образом увеличивается способность хранить больше информации в кратковременной памяти. Чтобы быть более конкретным, использование фрагментов увеличит запоминание с 5 до 8 элементов до 20 или более, поскольку между этими элементами устанавливаются ассоциации.

Слова являются примером разбиения на части, когда вместо простого восприятия букв мы воспринимаем и запоминаем их значимые целые: слова. Использование фрагментов увеличивает количество элементов, которые мы можем запомнить, создавая значимые «пакеты», в которых многие связанные элементы хранятся как один. Использование фрагментов также видно в цифрах. Одна из наиболее распространенных форм разбиения на части - это телефонные номера. Вообще говоря, номера телефонов разделены на разделы. Примером может быть 909 200 5890, в котором числа сгруппированы вместе, чтобы составить одно целое. Такое группирование чисел позволяет легче вспомнить их, поскольку они хорошо знакомы.

Государственно-зависимое обучение

Для оптимального кодирования связи формируются не только между самими элементами и прошлым опытом, но также между внутренним состоянием или настроением кодировщика и ситуацией, в которой они находятся. Связи, которые формируются между внутренним состоянием или ситуацией кодировщика и запоминаемые элементы зависят от состояния. В исследовании 1975 года, проведенном Годденом и Баддели, были показаны эффекты обучения, зависящего от состояния. Они попросили глубоководных дайверов изучить различные материалы, находясь под водой или на берегу бассейна. Они обнаружили, что те, кто проходил тестирование в тех же условиях, в которых они изучали информацию, лучше могли вспомнить эту информацию, то есть те, кто изучал материал под водой, добились большего успеха при испытании этого материала под водой, чем при испытании на суше. Контекст стал ассоциироваться с материалом, который они пытались вспомнить, и, следовательно, служил ориентиром для поиска. Аналогичные результаты были также получены, когда при кодировании присутствовали определенные запахи.

Однако, хотя внешняя среда важна во время кодирования для создания нескольких путей для поиска, другие исследования показали, что простого создания того же внутреннего состояния, которое присутствовало во время кодирования, достаточно, чтобы служить сигналом поиска. Следовательно, пребывание в том же мышлении, что и во время кодирования, поможет вспомнить так же, как пребывание в той же ситуации помогает вспомнить. Этот эффект, называемый восстановлением контекста, был продемонстрирован Фишером и Крейком в 1977 г., когда они сопоставили поисковые сигналы со способом запоминания информации.

Передача - соответствующая обработка

Обработка, соответствующая передаче, - это стратегия кодирования, которая приводит к успешному извлечению. Эксперимент, проведенный Моррисом и сотрудниками в 1977 году, доказал, что успешное извлечение было результатом сопоставления типа обработки, используемой во время кодирования. Во время эксперимента их основные выводы заключались в том, что на способность человека извлекать информацию сильно влияло то, соответствует ли задача при кодировании задаче во время поиска. В первом задании, которое состояло из группы рифмования, испытуемым давали целевое слово, а затем просили просмотреть другой набор слов. Во время этого процесса их спрашивали, рифмуются ли новые слова с целевым словом. Они сосредотачивались исключительно на рифмах, а не на реальном значении слов. Во втором задании участникам также давали целевое слово, за которым следовала серия новых слов. Вместо того, чтобы определять рифмованные, человек должен был больше сосредоточиться на значении. Как оказалось, группа рифмующихся, которая определила слова, которые рифмовались, смогла вспомнить больше слов, чем те из группы значения, которые сосредоточились исключительно на их значении. Это исследование показывает, что те, кто уделял внимание рифмам в первой части задания и во второй, смогли более эффективно кодировать. При обработке, соответствующей передаче, кодирование происходит в два разных этапа. Это помогает продемонстрировать, как обрабатывались стимулы. На первом этапе воздействие стимулов регулируется таким образом, чтобы оно соответствовало стимулам. Вторая фаза во многом зависит от того, что произошло в первой фазе и как были представлены стимулы; он будет соответствовать задаче при кодировании.

Специфика кодирования

Контекст обучения определяет то, как кодируется информация. Например, Канижа в 1979 году показал изображение, которое можно интерпретировать либо как белую вазу на черном фоне, либо как два лица, обращенных друг к другу на белом фоне. Участники были готовы увидеть вазу. Позже им снова показали картинку, но на этот раз они были готовы увидеть черные лица на белом фоне. Хотя это была та же самая картина, которую они видели раньше, когда их спросили, видели ли они эту картинку раньше, они сказали нет. Причина этого заключалась в том, что они были готовы увидеть вазу в первый раз, когда была представлена ​​картина, и поэтому во второй раз она была неузнаваема как два лица. Это демонстрирует, что стимул понимается в контексте, в котором он усваивается, а также по общему правилу, что на самом деле хорошее обучение - это тесты, которые проверяют то, что было изучено, так же, как это было изучено. Следовательно, чтобы действительно эффективно запоминать информацию, нужно учитывать требования, которые последующее вспоминание будет предъявлять к этой информации, и изучать таким образом, чтобы они соответствовали этим требованиям.

Эффект поколения

Другой принцип, который может потенциально помочь при кодировании, - это эффект генерации. Эффект генерации подразумевает, что обучение улучшается, когда люди сами генерируют информацию или предметы, а не читают контент. Ключом к правильному применению эффекта генерации является генерирование информации, а не пассивный выбор из уже доступной информации, как при выборе ответа из вопроса с множественным выбором. В 1978 году исследователи Сламека и Граф провели эксперимент, чтобы лучше понять этот эффект. В этом эксперименте участники были распределены в одну из двух групп : группу чтения или группу генерации . Участники , назначенные для чтения группы были предложены просто прочитать список спаренных слов , которые были связаны между собой , например, лошади седла. Участников, отнесенных к генерирующей группе, попросили заполнить пустые буквы одного из связанных слов в паре. Другими словами, если участнику дали слово лошадь, ему нужно было бы заполнить последние четыре буквы слова седло . Исследователи обнаружили, что группа, которую просили заполнить пропуски, лучше запоминала эти пары слов, чем группа, которой было предложено просто запомнить пары слов.

Эффект саморегулирования

Исследования показывают, что эффект саморегулирования помогает кодированию. Эффект самоотнесения - это идея, что люди будут более эффективно кодировать информацию, если они могут лично относиться к информации. Например, некоторые люди могут утверждать, что одни даты рождения членов семьи и друзей запомнить легче, чем другие. Некоторые исследователи утверждают, что это может быть связано с эффектом референции. Например, некоторые даты рождения легче запомнить, если дата близка к их собственной дате рождения или к любым другим датам, которые они считают важными, например, годовщинами.

Исследования показали, что после кодирования эффект саморегулирования более эффективен, когда дело доходит до вызова памяти, чем семантическое кодирование. Исследователи обнаружили, что эффект самоотнесения идет рука об руку с тщательно продуманной репетицией. Чаще выясняется, что сложные репетиции имеют положительную корреляцию с улучшением извлечения информации из воспоминаний. Эффект самооценки оказался более эффективным при извлечении информации после того, как она была закодирована, по сравнению с другими методами, такими как семантическое кодирование. Кроме того, важно знать, что исследования пришли к выводу, что эффект саморегулирования можно использовать для кодирования информации среди всех возрастов. Однако они определили, что пожилые люди более ограничены в использовании эффекта самоотнесения при тестировании с более молодыми взрослыми.

Заметность

Когда элемент или идея считается «выдающейся», это означает, что элемент или идея заметно выделяются. Когда информация важна, ее можно закодировать в памяти более эффективно, чем если бы информация не выделялась для учащегося. Что касается кодирования, любое событие, связанное с выживанием, может считаться значимым. Исследования показали, что выживание может быть связано с эффектом самоотнесения из-за эволюционных механизмов. Исследователи обнаружили, что даже слова с высоким показателем выживаемости кодируются лучше, чем слова с более низким показателем выживаемости. Некоторые исследования подтверждают эволюцию, утверждая, что человеческий вид помнит контент, связанный с выживанием. Некоторые исследователи хотели сами убедиться, верны ли результаты других исследований. Исследователи решили повторить эксперимент с результатами, которые подтвердили идею о том, что контент о выживании кодируется лучше, чем другой контент. Результаты эксперимента также показали, что контент для выживания имеет большее преимущество в том, что он кодируется, чем другой контент.

Поисковая практика

Исследования показали, что эффективным средством повышения уровня кодирования в процессе обучения является создание и сдача практических тестов. Использование извлечения для повышения производительности называется эффектом тестирования, поскольку оно активно включает в себя создание и воссоздание материала, который человек намеревается изучить, и увеличивает его доступ к нему. Это также полезный инструмент для соединения новой информации с информацией, уже хранящейся в памяти, поскольку существует тесная связь между кодированием и извлечением. Таким образом, создание практических тестов позволяет человеку обрабатывать информацию на более глубоком уровне, чем простое повторное чтение материала или использование заранее подготовленного теста. Преимущества использования поисковой практики были продемонстрированы в исследовании, в котором студентов попросили прочитать отрывок в течение семи минут, а затем дали двухминутный перерыв, в течение которого они решали математические задачи. Одной группе участников было дано семь минут, чтобы записать столько отрывка, сколько они могли вспомнить, а другой группе было дано еще семь минут, чтобы перечитать материал. Позже всем участникам был предложен тест на запоминание с разным интервалом (пять минут, 2 дня и одна неделя) после того, как начальное обучение имело место. Результаты этих тестов показали, что те, кто был отнесен к группе, которая проходила тест на запоминание в первый день эксперимента, с большей вероятностью сохраняли больше информации, чем те, кто просто перечитывал текст. Это демонстрирует, что практика извлечения информации - полезный инструмент для кодирования информации в долговременную память.

Вычислительные модели кодирования памяти

Вычислительные модели кодирования памяти были разработаны для лучшего понимания и моделирования наиболее ожидаемых, но иногда совершенно непредсказуемых типов поведения человеческой памяти. Различные модели были разработаны для различных задач памяти, которые включают в себя распознавание предметов, вызов по сигналу, свободный вызов и запоминание последовательности, в попытке точно объяснить экспериментально наблюдаемое поведение.

Распознавание предметов

При распознавании предметов спрашивают, видел ли данный предмет зонда раньше. Важно отметить, что распознавание элемента может включать контекст. То есть можно спросить, был ли предмет замечен в списке для изучения. Таким образом, даже если кто-то когда-нибудь встречал слово «яблоко» в своей жизни, если его не было в списке для изучения, о нем не следует вспоминать.

Распознавание предметов можно смоделировать с помощью теории множественных трасс и модели сходства атрибутов. Короче говоря, каждый элемент, который можно увидеть, может быть представлен как вектор атрибутов элемента, который расширяется вектором, представляющим контекст во время кодирования, и сохраняется в матрице памяти всех элементов, которые когда-либо видели. При представлении тестового элемента вычисляется сумма сходств для каждого элемента в матрице (которая обратно пропорциональна сумме расстояний между тестовым вектором и каждым элементом в матрице памяти). Если сходство превышает пороговое значение, можно ответить: «Да, я узнаю этот предмет». Учитывая, что контекст постоянно дрейфует по природе случайного блуждания , недавно просмотренные элементы, каждый из которых имеет вектор контекста, аналогичный вектору контекста во время задачи распознавания, с большей вероятностью будут распознаны, чем элементы, которые видели более давно.

Поданный отзыв

При запоминании с заданием человеку предъявляют стимул, например список слов, а затем просят запомнить как можно больше этих слов. Затем им даются подсказки, такие как категории, чтобы помочь им вспомнить, какими были стимулы. Примером этого может быть задание для запоминания таких слов, как метеор, звезда, космический корабль и инопланетянин. Затем дать им сигнал «космического пространства», чтобы напомнить им о приведенном списке слов. Предоставление испытуемым сигналов, даже если они изначально не упоминались, помогло им вспомнить стимул намного лучше. Эти подсказки помогают испытуемым вспомнить стимулы, которые они не могли вспомнить для себя до того, как получили сигнал. По сути, реплики могут быть чем угодно, что поможет воспоминаниям, которые, как считается, всплыли на поверхность. Эксперимент, проведенный Тулвигом, предполагает, что когда испытуемым давали сигналы, они могли вспомнить ранее представленные стимулы.

Отзыв с помощью подсказок можно объяснить расширением модели сходства атрибутов, используемой для распознавания элементов. Поскольку при повторном вызове может быть дан неправильный ответ для тестового элемента, модель должна быть соответствующим образом расширена, чтобы учесть это. Это может быть достигнуто путем добавления шума к векторам элементов, когда они хранятся в матрице памяти. Кроме того, вызов с указанием вызова может быть смоделирован вероятностным образом, так что для каждого элемента, хранящегося в матрице памяти, чем больше он похож на элемент проверки, тем более вероятно, что он будет отозван. Поскольку элементы в матрице памяти содержат шум в своих значениях, эта модель может учитывать неправильные отзывы, например, ошибочное наименование человека неправильным именем.

Бесплатный отзыв

При свободном отзыве разрешается отзывать предметы, которые были изучены, в любом порядке. Например, вас могут попросить назвать как можно больше стран Европы. Свободный отзыв может быть смоделирован с помощью SAM (Search ассоциативной памяти) , который основан на модели двойного магазина, первый предложенный Аткинсоном и Shiffrin в 1968 SAM состоит из двух основных компонентов: краткосрочный магазин (СТС) и долгосрочной перспективы магазин (LTS). Вкратце, когда элемент виден, он помещается в STS, где он находится вместе с другими элементами также в STS, пока он не смещается и не помещается в LTS. Чем дольше предмет находится в STS, тем больше вероятность, что он будет заменен новым предметом. Когда элементы совместно размещаются в STS, связи между ними усиливаются. Более того, SAM предполагает, что элементы STS всегда доступны для немедленного использования.

SAM объясняет как эффекты первенства, так и новизны. Вероятно, элементы в начале списка с большей вероятностью останутся в STS и, следовательно, имеют больше возможностей для укрепления своих связей с другими элементами. В результате элементы в начале списка с большей вероятностью будут отозваны в задаче свободного отзыва (эффект первенства). Из-за предположения, что элементы в STS всегда доступны для немедленного вызова, учитывая, что между обучением и отзывом не было значительных отвлекающих факторов, элементы в конце списка можно легко вспомнить (эффект новизны).

Исследования показали, что свободное вспоминание - один из наиболее эффективных методов изучения и передачи информации из кратковременной памяти в долговременную память по сравнению с распознаванием элементов и отзывом по команде, поскольку требуется более интенсивная обработка отношений.

Между прочим, идея STS и LTS была продиктована архитектурой компьютеров, которые содержат краткосрочное и долгосрочное хранилище.

Последовательная память

Последовательная память отвечает за то, как мы запоминаем списки вещей, в которых порядок имеет значение. Например, телефонные номера представляют собой упорядоченный список однозначных номеров. В настоящее время существуют две основные модели вычислительной памяти, которые можно применять для кодирования последовательностей: ассоциативная цепочка и позиционное кодирование.

Теория ассоциативной цепочки утверждает, что каждый элемент в списке связан со своими прямыми и обратными соседями, причем прямые ссылки сильнее обратных, а ссылки на более близких соседей сильнее, чем ссылки на более дальних соседей. Например, ассоциативная цепочка предсказывает тенденции ошибок транспозиции, которые чаще всего возникают с элементами в соседних позициях. Примером ошибки транспонирования может быть напоминание последовательности «яблоко, апельсин, банан» вместо «яблоко, банан, апельсин».

Теория позиционного кодирования предполагает, что каждый элемент в списке связан со своей позицией в списке. Например, если в списке указано «яблоко, банан, апельсин, манго», яблоко будет связано с позицией 1 в списке, банан с позицией 2, апельсин с 3 и манго с 4. Кроме того, каждый элемент также, хотя и слабее, связан его показателю +/- 1, еще слабее до +/- 2 и т. д. Таким образом, банан связан не только с его фактическим индексом 2, но также с индексами 1, 3 и 4 с разной степенью крепости. Например, позиционное кодирование можно использовать для объяснения эффектов новизны и первенства. Поскольку элементы в начале и конце списка имеют меньше ближайших соседей по сравнению с элементами в середине списка, у них меньше конкуренции за правильный отзыв.

Хотя модели ассоциативной цепочки и позиционного кодирования могут объяснить большую часть поведения, наблюдаемого для памяти последовательностей, они далеки от совершенства. Например, ни цепочка, ни позиционное кодирование не могут должным образом проиллюстрировать детали эффекта Раншбурга , который сообщает, что последовательности элементов, содержащие повторяющиеся элементы, труднее воспроизвести, чем последовательности неповторяющихся элементов. Ассоциативная цепочка предсказывает, что вызов списков, содержащих повторяющиеся элементы, будет нарушен, поскольку отзыв любого повторяющегося элемента будет указывать не только на его истинного преемника, но также и на преемников всех других экземпляров элемента. Однако экспериментальные данные показали, что разнесенное повторение элементов приводит к нарушению запоминания второго появления повторяющегося элемента. Более того, это не оказало заметного влияния на отзыв элементов, которые следовали за повторяющимися элементами, что противоречит предсказанию ассоциативной цепочки. Позиционное кодирование предсказывает, что повторяющиеся элементы не будут влиять на отзыв, поскольку позиции для каждого элемента в списке действуют как независимые сигналы для элементов, включая повторяющиеся элементы. То есть нет никакой разницы между схожестью между любыми двумя элементами и повторяющимися элементами. Это опять же не согласуется с данными.

Поскольку до сих пор не определена всеобъемлющая модель памяти последовательностей, это представляет собой интересную область исследований.

Рекомендации