Исследование памяти в когнитивной психологии

Первые исследования в рамках информационного подхода  стимулировались появившимися в 1950-60-е гг. возможностями объективного измерения объемов информации и были направлены на выявление ограничений объемов перерабатываемой людьми информации. Так возникли когнитивистские модели внимания (Д. Бродбент, Э. Трейсман), использующие метафору канала с ограниченной пропускной способностью, на каждом следующем этапе которого информация подвергается все большей обработке: вначале физической, потом семантической.

Основные дискуссии  при этом вызывала проблема локализации  воронки — ранняя (до этапа физической или семантической переработки  информации) или поздняя. Трудности, встреченные моделями ограниченной пропускной способности, вызвали к жизни альтернативу — понимание внимания как активного процесса, способствующего анализу и синтезу перцептивных данных. Параллельно развивались модели памяти, среди которых наиболее важное место заняла трехкомпонентная модель, проводящая различие между сверхкратковременной (сенсорной), кратковременной (рабочей в более современной трактовке) и долговременной памятью. На этом же этапе информационный подход ассимилировал детекторную теорию восприятия и ряд других идей.

Были предложены многочисленные остроумные экспериментальные приемы (типа дихотического прослушивания) и модернизированы старые (от заучивания слогов в духе Г. Эббингауза до хронометража). К экспериментальным методам  были добавлены методы математического или компьютерного моделирования. Информационные модели первого поколения, как видно из предыдущего, описывали работу когнитивной системы в весьма специфических и искусственных ситуациях. Они не рассматривали адаптивную, целостную и осмысленную деятельность, что затрудняло оценку роли отдельных компонентов в когнитивной системе и послужило основанием упреков в отсутствии «экологической валидности».

На следующем этапе, наметившимся в 1970-х гг., в рамках информационного подхода были предприняты попытки описать механизмы целостных поведенческих актов, таких как решение задач или понимание текстов. Г. Саймоном была предложена формализация процессов решения различных задач, разработаны понятия проблемного пространства, эвристик и т.д.

В качестве центральной  выступила проблема формирования целостной  репрезентации ситуации и операций над этой репрезентацией. Если на первом этапе информация описывалась абстрактно как набор единиц независимо от образуемой ими структуры, то теперь интерес переместился на исследование форм организации знаний и процессов оперирования над ними. Была описана организация знаний в виде категорий или целостных схем.

Среди последних большую  популярность получили скрипты и  фреймы, исследованные Р. Шенком в  работах по искусственному интеллекту. Скрипты (сценарии) репрезентируют в памяти субъекта целостные события, развивающиеся во времени, такие как посещение ресторана, покупка в магазине или брачная церемония. Фреймы (рамки) служат для описания симультанных схем, например плана типичного дома. Обращение к описанию целостных поведенческих актов позволило в рамках информационного подхода создать глобальные модели, представляющие общую «архитектуру» когнитивной системы. Наибольшей известностью среди подобных моделей пользуется ACT (читается «эктстар») Дж. Андерсона. В ней постулируется различие между декларативными и процедурными знаниями. Декларативные знания представлены в виде схем или категорий в зависимости от репрезентируемого содержания.

Процедурное знание формализуется в виде т.н. продукций, состоящих из двух частей — «если» и «то». Когда часть «если» продукции совпадает с содержанием, находящимся в оперативной памяти, продукция активизируется и исполняется предписание, заложенное в ее части «то», что приводит к изменению содержания оперативной памяти.

Андерсон показал, что  его модель может среди прочего  описывать процессы понимания, решения  задач и обучения — он смоделировал при помощи ACT прогресс, достигнутый  при прохождении курса геометрии  неким лицеистом R. Согласно Андерсону, его модель математически эквивалентна машине Тьюринга, т. е. ее возможности в моделировании решения задач очень велики.

В 1980-е гг. в рамках информационного подхода развилось  другое направление, получившее название коннекционизма. В основе коннекционизма лежит навеянная нейрофизиологическими исследованиями идея, что переработка информации осуществляется связанными в сеть элементами, называемыми формальными нейронами, которые обмениваются между собой тормозными или возбуждающими импульсами. Тем самым отрицается наличие элементов, репрезентирующих те или иные части знания, знания сохраняются всей сетью в целом на уровне взаимодействия элементов.

Знания не могут быть отделены от операций по их переработке. К настоящему времени созданы коннекционистские модели, описывающие процессы формирования понятий, восприятия фонетики речи по принципу «анализ через синтез», некоторых патопсихологических симптомов.

Параллельно с информационным подходом развиваются и другие виды К. п. Несмотря на трудности в объяснении ряда эмпирических фактов, с которыми столкнулась теория Ж. Пиаже, ряд ее понятий очень важны и успешно развиваются в современной когнитивной психологии.

В первую очередь это  относится к понятию схемы, введенному Пиаже в связи с исследованиями сенсомоторного интеллекта. Схема при этом понималась как механизм осуществления семейства сходных действий. Например, схема хватания может быть применена, несколько при этом изменяясь, для схватывания соски, погремушки, игрушки и т. д., что отличает ее, по мысли Пиаже, от рефлекса, определяющего жесткую последовательность движений. В современных работах ряда представителей неоструктурализма, а также таких исследователей, как К. Бастьен или Ж. Верньо, область применения схем расширяется и охватывает также и репрезентативный интеллект, а взаимодействие схем понимается как определяющее динамику протекания когнитивных процессов.

По сравнению с информационным подходом, направление когнитивной психологии, развивающее понятие схемы, позволяет более адекватно описать феномены умственного развития. В исследованиях интеллектуального развития ребенка выделилось также течение, описывающее это развитие как совершенствование теорий, которые ребенок создает об окружающем его мире и о себе.

2.3. Содержание  аспектов изучения памяти в когнитивной психологии

Когнитивная психология занимается исследованиями в области  психологии мышления и сознания, изучает  все познавательные психические  процессы (память, восприятие, мышление, внимание, речь и т.д.). Когнитивная психология ориентирована на формирование, возникновение и динамику образов восприятия, памяти, мышления и т.д.

Любой факт поведения  регулируется сознанием. Поведение  и сознание неразрывны. Когнитивная память — процесс сохранения знаний. Знания, получаемые в процессе обучения, выступают сначала как нечто внешнее по отношению к личности, затем постепенно превращаются в опыт и убеждения человека.

Существует две формы когнитивной памяти

- сенсорно-перцептивная (образная). Образная память является результатом восприятия сенсорной информации и может проявляться в виде хранения зрительных, слуховых, обонятельных и прочих ощущений или в виде сложных синтетических образов, включающих комплекс различных сенсорных характеристик;

- словесно-логическая (мыслительная). Словесно-логическая память фиксирует словесную информацию и понятийные обозначения внешних объектов и действий.

Различия между семантической  и эпизодической памятью были выявлены Е. Талвином. Он доказал, что эпизодическая память содержит фундаментально автобиографическую и темпорально маркированную информацию, а семантическая память имеет дело с фактами, которые могут быть независимыми от частных обстоятельств [1].

Существует также и  более определение семантической памяти, которое связано с интерпретативной лингвистической школой и заимствующее из нее представления о значении как о совокупности семантических атомов, понятия семантической композиции и правил продуцирования.

Смит и его коллеги в своих исследованиях выявляют различие между сетевыми моделями (network models) и узловыми моделями (set models). В рамках первых семантическая память изучается как группа понятий, которые взаимно связаны между собой. В рамках вторых семантическая память – несвязанная группа понятий, каждое из которых имеет свои атрибуты или признаки.

Чтобы найти связь  между повседневными проблемами и репрезентацией знаний, Андерсон и Бауер использовали понятие пропозиции, которое можно определить как утверждения или высказывания о сущности мира.

Пропозиция – это абстракция, передающая фразу и похожая на нее – нечто вроде отдельной структуры, которая может связывать идеи и понятия.

«Назначение «долговременной  памяти» – записывать информацию о мире и обеспечивать доступ к хранимым данным. В пропозициональных репрезентациях основная форма записи информации – это конструкция «субъект-предикат».

В исследованиях семантической памяти преобладают две основные позиции, которые различаются по своей направленности. К этим позициям необходимо отнести два подхода: ассоцианистский подход, сосредоточенный на функциональных связях между понятиями, и когнитивный подход, ориентирующийся на мысленных структурах, которые характеризуют отношения между значением и памятью.

Ассоцианистское направление  исследует семантическую организацию  памяти путем анализа особенностей свободного воспроизведения (например, то, какие слова припоминаются совместно); предполагается, что таким путем можно получить информацию о характере организации понятий и лежащей в их основе когнитивной структуры. Когнитивные модели систематизируют данные семантических экспериментов, создавая всеобъемлющие теории памяти; они подразделяются на групповые модели, модель сравнительных семантических признаков, сетевые модели и пропозициональные сети» [7].

В групповых моделях  понятия организованы в виде множества "групп" информации, содержащих категории и атрибуты. Модель сравнительных семантических признаков также предполагает наличие групповой структуры, но разделяет атрибуты на определяющие, или существенные, и характерные, или описательные, признаки. Оценка понятий предположительно основана больше на определяющих признаках.

Сетевые модели исходят  из того, что понятия хранятся в  памяти в виде независимых единиц, объединенных конкретными и значимыми  связями (например, «Малиновка есть птица»). Предполагается, что воспроизведение из памяти осуществляется путем оценки достоверности целевых и связанных с ними понятий и что перемещение по структуре в процессе извлечения информации требует времени. В моделях пропозициональных сетей память организована в виде сложной ассоциативной сети пропозициональных конструкций, являющихся наименьшими значимыми единицами информации (например, «Нью-Йорк (есть) большой»).

Один из первых этапов, через который проходит информация, называется «сенсорный регистр». Взрослые помещают в сенсорный регистр большое количество зрительной информации и она на короткое время (около 250 мсек.) остается там в необработанном виде. За это время некоторая информация передается в кратковременную память, посредством избирательного внимания – способность сосредотачиваться на существенной информации и отфильтровывать  несущественную.

Когда мы смотрим на сложный  по составу стимул, мы сосредотачиваемся  на ряде имющихся у него аспектов и  передаем их в память. Этот процесс называется «кодированием», поскольку увиденный стимул сохраняется у нас не в виде буквальной копии, а «кодируется» или преобразуется, подобно тому как телеграфный код преобразует букву в определенную последовательность точек и тире. В кодировании сложного стимула заключены огромные и разнообразные возможности: мы можем сосредоточиться на его цвете, форме, величине или удаленности, на его названии или на многих других вещах, связанных с ним [8].

Структурные теории Нормана  и Во. В первую очередь здесь  исследуется память в основе которой  лежит время хранения информации. Это наиболее ранение и широко распространенные теории. Эти структуры носят название КП, СП, ДП. Эти структуры (системы) имеют разные функции и механизмы своего проявления, но между ними есть взаимодействие.

Первый класс теорий – теория двойственности: есть структура первичной (кратковременной) и вторичной (долговременной, отражающее весь опыт) памяти. Вся информация идущая из вне проходит через КП и либо выталкивается либо переводится в ДП с помощью процесса повторения. Повторение – это операция выполняющая три функции:

1. сопротивление угасанию следов в КП;

2. предохранение материала от выталкивания;

3. перевод содержания  из КП в ДП.

При переходе в ДП происходит фиксация информации.

Для ответа необходима доказать существование этих систем, показать разный принцип их функционирования (экспериментальными, функциональными и с помощью привлечения фактов патологии).

Трехкомпонентная теория (теория множественности) Аткинсона («Память и процессы обучения») и Шифрина предполагает наличие УКП (сенсорная), на которую попадает информация извне, структуры КП, структуры ДП, на которую информация может попасть как из КП так и из УКП. (ГРАФИК! забывания). Любое знание на выходе является результатом трансформации посредством трех систем. Есть три способа доказательства существования этих структур: функциональный (по разному принципу функционирования этих систем), экспериментальный, и материалы патологии.