Р. Аткинсон. Трехкомпонентная теория памяти

Р. Аткинсон. Трехкомпонентная теория памяти
Добавлено
13.12.2003 (Правка 01.05.2006)

Система человеческой памяти описывается с помощью ряда теоретических конструктов, связанных с представлением, хранением и извлечением информации. Эта система представляет собой синтез идей, относящихся к ряду дискуссионных проблем анализа памяти. В памяти информация перерабатывается в нескольких различных «хранилищах», обладающих разными параметрами сохранения и извлечения; в каждом из этих хранилищ информация кодируется в различных формах. Кодирование и перенос информации регулируются процессами управления таким образом, что, в благоприятных условиях, решая конкретную задачу, система функционирует наиболее эффективным образом. Предполагается, что такая система обеспечивает широкий диапазон когнитивных функций — от простых процессов восприятия и запоминания до такой сложной деятельности, как понимание речи.

I. Введение

Настоящая работа представляет собой попытку объединить несколько теоретических конструктов, относящихся к памяти. Мы рассмотрели некоторые идеи, имеющие, на наш взгляд, первостепенное значение для современных исследований памяти, и постарались понять, как они связаны между собой, включив их в теоретическую схему системы памяти. Наша работа не является обзором, и мы не пытаемся проследить развитие этих идей в литературе; мы будем говорить только О тех исследованиях, которые, с нашей точки зрения, особенно важны для понимания конструктов системы памяти. Некоторые из обсуждаемых здесь идей были более полно рассмотрены в другой работе (Atkinson, Herrmann, Wescourt, 1974). Система памяти, о которой пойдет речь, имеет чрезвычайно общий характер. Назначение ее состоит в том, чтобы обеспечивать широкий диапазон когнитивных функций — от восприятия до понимания речи, — объединяемых тем, что все они предполагают использование накопленной информации. Ни одна из этих функций не требует для своего теоретического анализа понимания системы во всей ее сложности; сложной система становится лишь вследствие нашего желания превратить ее в средство анализа как можно большего числа экспериментальных данных.

Центральные теоретические элементы этой системы сложились в рамках других теорий. Самым фундаментальным конструктом в этой системе является признак. Признаки — это значения параметров, в терминах которых может быть представлена информация. Упорядоченные наборы признаков составляют информационные коды. Код — это внутреннее представление, которым определяется единица опыта (в простейшем случае таковой является один из объектов, составляющих внешнюю среду системы). Коды соединяются (связываются, ассоциируются) между собой, образуя структуры памяти. Эти структуры «представляют» в системе памяти знания и события. Коды и структуры хранятся в различных хранилищах системы памяти. Эти хранилища имеют разную внутреннюю структуру, им свойственны разные процессы накопления и извлечения, посредством которых осуществляется манипулирование информацией. В системе имеются также регулирующие процессы управления, благодаря которым представление, накопление и извлечение информации осуществляются с учетом контекста функционирования системы. Процессы управления обеспечивают формирование эффективных стратегий выполнения задачи в меняющихся условиях. По мере появления в данной работе названных понятий мы будем говорить о том, как с их помощью осуществляется синтез различных взглядов на некоторые проблемы: синтез моделей памяти, предполагающих наличие в мозгу функциональных блоков, и моделей, предполагающих различные уровни переработки информации; моделей представления информации в виде одной копии и множества копий; «дистанционного» (структурного) и «процессуального» (ассоцианистского) понимания связности информации.

Наше описание системы будет носить порой общий, почти схематичный характер. Некоторые аспекты описания затрагивают гораздо более широкие вопросы: какова природа признаков? Как происходит распознавание образов? Каким образом делают выводы из хранимой в памяти информации? Хотя у нас и есть своя точка зрения на эти вопросы, обсуждение их выходит за рамки данной работы; наша задача — описать, как некоторые конструкты можно связать друг с другом, а не размышление о конкретном практическом использовании этих конструктов. Более того, мы не убеждены в абсолютной «правильности» наших представлений. Мы твердо уверены лишь в том, что есть несомненная польза в построении теорий памяти, не замкнутых в контексте частных задач. Мы сделали попытку включить принципы, оказавшиеся плодотворными в одной области, в словарь теоретических конструктов, который может быть применим к другим областям. Хотелось бы надеяться, что описываемая нами система памяти будет полезна для обсуждения широкого диапазона феноменов памяти; мы, однако, не считаем, что она исключает необходимость построения точных формализованных теоретических конструкций, без которых невозможно изучение некоторых четко очерченных проблем.

Обсуждение начинается с описания структурных аспектов системы памяти. Поскольку они уже были подробно рассмотрены в других работах (Atkinson, Shiffrin, 1968, 1971), наше изложение будет весьма кратким. Основная часть обсуждения будет, таким образом, посвящена представлению информации в виде кодов, организации кодов в структуры памяти и природе процессов, связанных с обработкой информации в памяти.

II. Структурные аспекты системы памяти

Три основные компонента памяти — это сенсорный регистр (СР), кратковременное хранилище (КВХ) и долговременное хранилище (ДВХ). Информация поступает в систему через рецепторы и передается в СР, практически не подвергаясь переработке. В СР мозаичная сенсорная информация оказывается объектом процессов распознавания образов, в результате которых извлекаются признаки и формируются коды на основе синтеза этих признаков. В СР информация быстро утрачивается вследствие либо стирания, либо «списывания» вновь поступившей информацией. КВХ — это оперативная память ограниченной емкости. В КВХ формируется копия информации, образовавшейся на «выходе» процесса распознавания образов, или информации, содержащейся в ДВХ. В КВХ информация утрачивается, если только она не удерживается там с помощью специальных процессов управления типа повторения или образного представления. О содержании КВХ можно говорить как о «текущем состоянии сознания» индивида. Содержащаяся в КВХ информация непосредственно доступна процессам управления, так что нет необходимости в прямом поиске (ниже мы будем более подробно говорить о прямом поиске в связи с его ролью в ДВХ).

ДВХ является емким и, в сущности, вечным хранилищем памяти. Содержащиеся здесь структуры памяти обычно не исчезают из системы, однако возможность их дальнейшего использования определяется эффективностью процессов поиска и извлечения. Такие процессы содержат в себе алгоритмы для направленного или эвристического поиска, необходимые для практического оперирования большой памятью. Алгоритмы эти чувствительны к изменениям в содержимом хранилища, так что удержание новой информации может оказывать влияние на доступность старой информации (Newell, Simon, 1972).

Большая часть операций в системе памяти предполагает многочисленные преобразования и перенос информации из одного хранилища в другие. Во время этих операций активация СР, КВХ и ДВХ необязательно должна происходить последовательно. Напротив, при решении задач различные хранилища могут быть активированы одновременно. Имеются данные, говорящие, например, о том, что при решении некоторых задач на узнавание в КВХ и ДВХ осуществляется параллельный поиск информации, необходимой для принятия ре шения (Wescourt, Atkinson, 1973; Mohs, Wescourt, Atkinson, 1973). Кроме того, различные хранилища могут в одно и то же время участвовать в решении разных задач. Представьте себе, что вы ведете машину по знакомой дороге, будучи погружены при этом в какие-то размышления, и внезапно обнаруживаете, что все повороты и остановки делались вами «бессознательно», видимо, СР и ДВХ были связаны с управлением машиной, в то время как КВХ и ДВХ были вовлечены в другие процессы.

Хотя СР, КВХ и ДВХ постоянно называются «структурными» элементами системы памяти, это не значит, что им соответствуют различные неврологические системы. Скорее, различные хранилища памяти представляют собой разные фазы активации той же самой неврологической системы. Концепция уровней активации совместима с теориями памяти, в которых экспериментальные данные объясняются не в терминах хранилищ, а в терминах «уровней переработки» информации (Craik, Lockhart, 1972; Restle, 1974). С этой точки зрения информация, поступающая в память, оказывается объектом непрерывного процесса организации и интеграции с другой информацией; удержание определяется степенью переработанное, так что новая сенсорная информация доступна только в течение короткого времени, в то время как сильно переработанная информация (например, на уровне семантического представления) доступна в течение долгого времени. Сама по себе идея уровней переработки (то есть идея, что информация может преобразовываться в различные типы внутренних кодов) привлекательна, так как с ее помощью можно объяснить широкий спектр результатов, полученных в экспериментах на узнавание (см., например, Posner, 1969).

Утверждение, что существует строгое соответствие между уровнем кодирования и доступностью информации в памяти, представляется, однако, необоснованным (Posner, Warren, 1972), равно как и гипотезы, связывающие определенные уровни кодирования с конкретными хранилищами памяти в системе, аналогичной описываемой нами (например, предположение о том, что КВХ содержит только фонематическую информацию). Наша система включает в себя как конструкты, относящиеся к хранилищам памяти, так и конструкты, связанные с уровнями кодирования. Информация представлена кодами различных типов, соответствующими в некотором смысле различным уровням организации, и эти различные коды могут использоваться для представления информации как в КВХ, так и в ДВХ. Период доступности информации зависит прежде всего от процессов накопления и извлечения в соответствующих хранилищах и не связан непосредственно со способом кодирования информации.

III. Представление информации в памяти

Информация представлена в системе памяти в виде кодов. Каждый код — это не что иное, как упорядоченный список признаков, определяющих ту или иную произвольную единицу опыта (объект, отношение или абстрактное понятие) на основе некоторого набора параметров. По типу составляющих их признаков различают два основных класса кодов: перцептивные коды (П-коды) и концептуальные коды (К-коды). П-коды организуются в СР из мозаики сенсорной информации благодаря процессам распознавания образов. Назначение этих процессов состоит в том, чтобы «разложить» сенсорную информацию на элементы, соответствующие тем параметрам, на которые прошлый опыт и непосредственный контекст указывают как на наиболее значимые характеристики. Например, при восприятии английской разговорной речи информация в СР содержит компоненты, относящиеся к тому, были ли звуки звонкими или глухими, произносились ли они с придыханием или без него; если первое различие важно для правильного восприятия некоторых согласных, то второе безразлично— английские согласные не различаются по этому признаку. П-коды, порождаемые распознаванием структур разговорного английского языка, содержат только информацию, касающуюся признаков типа «звонкий — глухой», обеспечивающих полезные различения. Таким образом, значительная часть информации, содержащаяся в сенсорном образе, не войдет в состав П-кодов, и в результате этого различные образы могут оказаться отображенными в виде того же самого П-кода. С другой стороны, прошлый опыт и контекст могут оказать такое влияние на процесс распознавания образа, что данная сенсорная информация будет разложена на различные П-коды. Если воспользоваться только что приведенным примером, то опытный лингвист, изучающий диалекты английского языка, будет при восприятии речи включать в свои коды признак придыхания.

В качестве другого примера рассмотрим слово в напечатанном тексте. Оно представляет собой объект, явно отличающийся от того, что оно обозначает (если последнее вообще существует). Оно имеет размер, контур, цвет и т. д. Слово, кроме того, состоит из букв, каждую из которых можно рассматривать как самостоятельный объект. Экспериментальные данные говорят о том, что в различных контекстах слова воспринимаются по-разному. При зрительном поиске конкретной буквы (Gibson, Tenney, Barren, Zaslow, 1972) каждая буква в слове воспринимается, видимо, как самостоятельная единица (каждая буква представлена в виде отдельного П-кода). При узнавании слов перцептивными единицами являются, видимо, более крупные элементы, например графический образ (Gibson, 1969) или группы звуков, объединяющиеся вокруг гласного звука (Spoehr, Smith, 1973); каждый такой элемент представляет какой-то П-код. При чтении (Manelis, Atkinson, 1974) перцептивными единицами могут быть сами слова (для каждого слова имеется свой П-код). В каждом из перечисленных случаев П-коды, хотя они и содержат разное количество сенсорной информации, могли бы быть составлены из одного и того же набора признаков. Возможно, однако, что и набор признаков, из которых составляются коды, меняется в зависимости от контекста; например, признаки, относящиеся к музыке, отличаются, вероятно, от признаков, характеризующих речь. Наличие разных наборов признаков уже в рамках отдельных сенсорных модальностей требует более сложных представлений об организации ДВХ и о процессах накопления и извлечения, о которых пойдет речь ниже. В целях большей ясности изложения мы в дальнейшем будем исходить из того, будто каждая модальность характеризуется лишь одним-единственным набором перцептивных признаков; иными словами, в зависимости от контекста данный сенсорный образ может быть представлен в виде разных П-кодов, однако признаки, включенные в эти П-коды, являются различными значениями перцептивных характеристик из одного и того же набора.

П-коды имеют важное значение для внутреннего представления объектов среды и связей между ними. Они, однако, не могут полностью обеспечить функционирование памяти. П-код для предмета и П-код для произнесенного или написанного слова, обозначающего этот предмет, содержат разного рода информацию. П-код слова «стол» не несет в себе информации о характеристиках стола, в то время как П-код (или П-коды), имеющий место при визуальном восприятии реального стола, отражает его физические характеристики. Можно было бы сказать, что «стол» — это символ, значение которого создается П-кодами, формирующимися, когда индивид смотрит, трогает, обоняет и пробует на вкус стол. Такая формулировка, однако, непригодна для определения значений всех слов. Возьмем слово «справедливость»; оно, несомненно, обладает значением, но не существует такого единичного объекта или отношения, которое бы оно обозначало, как это имеет место в случае «стола».

Другая идея состоит в том, что существуют коды более высокого порядка, которые мы назовем К-кодами. Обозначим термином концепт совокупность структур памяти, содержащих информацию о конкретном объекте, отношении или каком-то другом концепте; например, концепт стола — это вся информация, накопившаяся в памяти индивида в результате его опыта в отношении различных столов. К-код, таким образом, — это характеристика концепта, имеющая форму упорядоченного списка концептуальных признаков, в известном смысле это сокращенная запись концепта. Система памяти пользуется П-кодами, относящимися к словам, чтобы извлекать К-коды тех концептов, к которым относятся эти слова. Нам кажется, что концептуальные признаки, составляющие К-коды, указывают на характер связей, формирующихся между данным концептом и другими концептами. Лучше всего это представление можно проиллюстрировать с помощью так называемых концептуально обоснованных языковых представлений (Fillmore, 1968; Schank, 1972). Для того чтобы действительно обозначить деятеля в том или ином понимании, концепт (или в данном случае его К-код) должен содержать признак, указывающий на то, что он соответствует какому-то одушевленному объекту. Кроме того, для некоторых действий [2] могут потребоваться определенные признаки соответствующих деятелей, объектов и т. п.; например, действие, лежащее в основе глагола «писать», содержит в своем представлении необходимость того, чтобы соответствующий деятель был «мыслящим» человеком, а также указание на то, что соответствующие орудия труда должны иметь определенные признаки.

Какова же должна быть структура памяти, чтобы обеспечивать быстрый доступ к К-кодам при восприятии слов, обозначающих концепты или предметы? Перцептивные признаки П-кода, формирующегося при восприятии стола, могут быть аналогичны концептуальным признакам К-кода, соответствующего концепту «стол», однако между этим К-кодом и словом «стол» может и не быть такой связи, поскольку данное слово — это лишь один из возможных символов концепта. Таким образом, между К-кодом и П-кодами для его символов должны существовать те или иные произвольные связи. Этим связям соответствует выделяемая нами в ДВХ функциональная структура, называемая концептуальным хранилищем (КХ). В КХ локализованы особые структуры памяти, называемые узлами. Каждый такой узел представляет собой совокупность различных П-кодов для слова и объекта (если таковой существует), соответствующих К-коду, также содержащемуся в этом узле. Например, в узле «стол» содержится К-код, представляющий собой сокращенную запись концепта «стол», и связанные с ним различные П-коды, формирующиеся при восприятии либо реального стола, либо слова «стол», написанного на бумаге, либо произнесенного кем-то слова «стол» и т. п. [3]

Особенностью КХ является то, что сюда поступают только содержательно-адресованные запросы, формирующиеся на основе входящих в коды признаков; общая структура КХ такова, что «адрес» информации, содержащейся в любом узле, определяется всеми признаками всех находящихся в нем кодов. При наличии П-кода или К-кода извлечение соответствующего узла будет представлять собой процесс порождения адреса по этому коду. Такая схема накопления и извлечения предполагает быстрый доступ к сокращенным кодировкам концепта, символически представленного данным словом, а также к альтернативным П-кодам.

КХ и К-коды представляют собой полезные конструкты для объяснения некоторых феноменов памяти. Во-первых, в КХ можно локализовать большую часть эффектов «знакоместа», наблюдаемых при экспериментальном изучении памяти. Типичным примером таких эффектов является способность испытуемых формировать относительно быстрые и предсознательные суждения в экспериментах на узнавание. Такие суждения указывают, по-видимому, на существование параметра «силы» у каждого из запоминаемых элементов, величина которой практически не зависит от того, каким образом заучивались элементы (Atkinson, Juola, 1974). Многие эффекты «знакоместа» в экспериментах на память отражают, видимо, активность узлов в КХ. Всякий раз при восприятии элемента П-код обеспечивает обнаружение в КХ соответствующего узла. После этого производится оценка активности, или «силы», узла. Предполагается, что доступ к узлу (независимо от контекста) влечет за собой временное повышение его активности относительно некоторого исходного уровня. Очень высокая или очень низкая активность свидетельствует о том, что элемент, представленный в данном узле, был или не был воспринят достаточно недавно, возможно, во время заучивания списка подлежащих запоминанию элементов. Результаты по меньшей мере двух исследований указывают на то, что эффекты «зна-комости» следует связывать с узлами КХ. В первом было установлено, что эти эффекты не зависят от модальности, в которой предъявлялись элементы (Juola, 1973). Второе показало, что эти эффекты чувствительны к восприятию элементов, не относящихся к контексту экспериментального задания; так, включение в инструкцию слов, используемых в самом эксперименте в качестве отвлекающих элементов, может повлиять на результаты испытуемого (Atkinson, Herrmann, Wescourt, 1974).

Представление о том, что К-коды состоят из концептуальных признаков, согласуется также с моделью времени принятия семантического решения и соответствующими экспериментальными данными (Rips, Shoben, Smith, 1973). В задачах на проверку истинности утверждений типа «канарейка — птица» и «у канарейки крылья» время принятия решения зависит от нормативной оценки испытуемыми «типичности» или «связности» подлежащего и сказуемого: в случае истинных утверждений время сокращается с увеличением связности, для ложных утверждений характерна обратная зависимость. Этот результат трудно объяснить на основе модели семантической памяти, согласно которой проверка истинности утверждений достигается поиском на сетке соответствующих концептов (см., например, Collins, Quillian, 1969). Альтернативная модель (Rips et al., 1973) предполагает, что истинность утверждения устанавливается путем сопоставления признаков подлежащего и сказуемого. При совпадении (или несовпадении) большинства признаков можно быстро и с достаточной точностью определить истинность или ложность утверждения. Однако при некотором промежуточном уровне сходства для принятия решения оказывается необходимым рассмотреть дополнительную информацию, касающуюся соответствующих концептов. Применяя к этой модели понятия, относящиеся к нашей системе, можно утверждать, что в качестве признаков, используемых при первоначальном сравнении, выступают признаки К-кодов, извлеченных из КХ при предъявлении подлежащего проверке утверждения.

КХ является также полезным конструктом при рассмотрении процесса понимания речи человеком. Память играет центральную роль в понимании, и самым удивительным аспектом этого процесса является его высокая скорость. По крайней мере на начальных стадиях, когда происходит разложение поступающей информации, скорость доступа к «значению» лингвистических символов очень велика. В терминах излагаемых здесь конструктов это разложение предполагает использование П-кодов, формируемых из потока входной информа ции, для нахождения в КХ соответствующих узлов и извлечения, в свою очередь, К-кодов. Наличие признаков у К-кодов наводит на мысль, что существующие между концептами концептуальные связи символически представлены на входе системы. Это обеспечивает основу для внутреннего содержательного представления, формирующегося постепенно в процесс соотнесения с конкретными событиями и знаниями, уже содержащимися в памяти.

Едва ли могут быть сомнения в том, что кодирование является важным для понимания памяти конструктом (см. Melton, Martin, 1972). Нами была предложена схема формирования и организации в системе памяти альтернативных способов кодирования. Эта схема кажется вполне разумной с точки зрения как результатов экспериментов, так и логического рассмотрения того, каким образом может функционировать система. В следующем разделе мы рассмотрим некоторые идеи, касающиеся того, как используются коды для представления в памяти знаний и событий, и связей самих процессов памяти с другими аспектами системы.

IV. Структура знаний и событий в памяти

Новая информация удерживается в памяти благодаря образованию связей между копиями кодов, представляющих физические или концептуальные события, и формированию таким образом структур памяти [4]. Структуры памяти формируются сначала в КВХ и копируются затем в ДВХ. Структуры памяти (не следует отождествлять их с узлами) хранятся в функциональном подотделе ДВХ, называемом хранилище знаний и событий (ХЗС). ХЗС отличается от КХ главным образом в двух отношениях. Во-первых, по сравнению с узлами структуры памяти ХЗС представляют широкий диапазон связей между кодами различных типов. Узел КХ представляет собой простую связь сокращенного значения концепта с альтернативными внутренними кодировками, вызванными восприятием физических символов или образцов данного концепта. Структура памяти ХЗС может иметь много различных вариантов внутренней организации, отражающей связи между физическими референтами и/или абстрактными концептами, соответствующими данному событию или знанию [5].

< p class="paragraph">Второе различие между ХЗС и КХ имеет отношение к процессам хранения, поиска и извлечения информации. Содержательно-адресованное обращение к узлу в КХ осуществляется с помощью признаков любого из находящихся в нем кодов. Такая форма организации хранения возможна из-за ограниченной емкости узлов в КХ; они содержат только один К-код и по одному П-коду для каждого набора признаков; в одном узле, таким образом, может содержаться не более одного значения признака, выделяемого в качестве самостоятельного параметра. Структуры памяти ХЗС, напротив, могут состоять из любого числа К-кодов и П-кодов в любом сочетании. Поиск ХЗС, однако, также является направленным; в противном случае поиск нужной структуры памяти поглощал бы так много времени, что система не могла бы функционировать. Мы предполагаем только, что для определения местонахождения данной структуры памяти используются лишь некоторые признаки некоторых кодов, составляющих эту структуру. Например, номер телефона может сохраняться благодаря признакам, относящимся к имени его владельца, а не на основе номера, как такового, или ситуации, в которой он был получен. Возможен и иной случай, когда сохранение структуры произойдет на основе признаков контекста, в котором она сформировалась, но тем не менее информация о контексте не будет включена в эту структуру памяти. Рассмотрим гипотетический пример: человек не может вспомнить какой-то исторический факт до тех пор, пока ему не напоминают о том, что однажды в шестом классе учитель оставил его в школе после уроков за то, что он не смог ответить на этот же вопрос. Из такого способа удержания и извлечения следует, что при удержании и поиске имеют место активные процессы выбора ограниченного подмножества признаков, на основе которых впоследствии и составится адрес нужной структуры в ХЗС. Кроме того, успешное извлечение конкретной структуры памяти зависит от того, являются ли признаки, отобранные при извлечении, теми же, что были отобраны при исходном удержании этой структуры. Таким образом, факторы, способствующие единообразию этих наборов — например, наличие «подсказок» для извлечения (см. Tulving, Thomson, 1971), — будут способствовать удержанию, и наоборот.

Внутренняя структура ХЗС аналогична внутренней структуре КХ; конкретные адресаты и соответствующие им адреса формируются в хранилище на основе параметров, представляющих диапазон значений признаков, составляющих перцептивные и концептуальные коды. Таким образом, структуры памяти, представляющие аналогичную информацию, как правило, локализуются в местах, имеющих близкие адреса. Внутреннюю организацию КХ и ХЗС следует отличать от организации структур памяти. Эти два типа организации соответствуют двум различным способам оценки «связности» информации: либо указывается на то, что она хранится в точках с похожими адресами (хранится «близко друг к другу»), либо подчеркивается взаимосвязанность ее внутри единой и четко локализованной структуры памяти.

Организация кодов внутри данной структуры памяти отражает связи, сложившиеся между элементами опыта относительно события, или же связи между концептами, установившиеся при кодировании абстрактного знания. Организация может быть либо перцептивного, либо концептуального типа. Под перцептивной организацией мы имеем в виду то, что коды, представляющие некий опыт, соединены доступными для восприятия (пространственно-временными) связями (например, в находится на х единиц влево от с, или а на у единиц интенсивнее, чем е). Такая организация наиболее полезна для кодирования деталей зрительно воспринимаемых картин или последовательностей звуков [6]. При концептуальной организации коды соединяются концептуальными связями. Представление о концептуальном отображении широко разрабатывалось в новейших теориях языка и памяти (Anderson, Bower, 1973; Rumelhart, Lindsay, Norman, 1972; Schank, 1972). Концептуальное отображение объединяет элементы опыта и концепты с ограниченным набором соподчинений, падежей и причинных связей (см. Schank, 1972). Один из способов отображения концептуальной организации в памяти состоит в объединении концептов и внутренних представлений конкретных физических референтов в маркированные ассоциативные сети. (Маркированная ассоциация между двумя внутренними кодами представляет собой отношение между ними.) Описываемая нами система допускает только простые (немаркированные) связи между кодами, а сами отношения трактует как коды; иными словами, отношение «х есть субъект действий у» отображается посредством связывания кода для х с кодом для «субъект действия» и с кодом для у. Признаки кодов отношений служат для указания тех кодов в структуре, которые соединяются посредством этих отношений. Необходима, однако, еще и относительная упорядоченность кодов, чтобы «значение», удерживаемое в структуре, можно было выявить посредством прослеживания связей между соседними кодами (иными словами, структура будет интерпретирована неправильно, если последовательность исследования кодов будет неверной). Поэтому, хотя коды в структуре памяти могут иметь разную концептуальную организацию, реальные связи между кодами носят недифференцированный характер и объединяют коды таким образом, что они образуют линейные последовательности.

Главный аргумент в пользу предположения, что все структуры памяти представляют собой линейные последовательности кодов, связан с характером представления в системе памяти соответствующих процессов. С нашей точки зрения, процессы, посредством которых осуществляется оперирование информацией в памяти — заключение, принятие решения, абстрагирование, обобщение, повторение, образное представление, распознавание образов, — сами содержатся в ДВХ и имеют такую же форму, что и «данные», которыми они оперируют (Rumelhart, Lindsay, Norman, 1972). Эти процессы можно рассматривать как хранящиеся в ХЗС «программы», а коды — как индивидуальные «инструкции». Эти конкретные коды могут представлять множество умственных действий, лежащих в основе событий и лингвистических утверждений, участвующих в передаче информации [7]. Так, концепт «сравнение» можно описать как перенос кодов в КВХ, за которым следует операция сопоставления признаков. Такое значение сравнения сохраняется в ХЗС в одной или нескольких структурах памяти и может быть использовано в качестве метода сравнения двух наборов информации, содержащихся где-то в памяти. Эта структура может быть использована иначе, в качестве материала для какого-либо другого процесса, как это было сделано выше, когда мы давали ее «определение». Как именно используется удерживаемая информация, зависит от процесса управления, обеспечивающего доступ к ней [8]. Далее, поскольку эти процессы содержатся в памяти, они могут быть доступны для других процессов и модифицироваться таким образом, что, когда они будут использованы в качестве метода в следующий раз, действие их будет иным. Такой подход, несмотря на недостаточную его ис-следованность, представляется нам мощным средством для постижения того, как формируются и изменяются стратегии решения задачи. Кроме того, он указывает на механизм онтологического развития сложных когнитивных функций. Представление о линейном соединении кодов внутри структур памяти разумно, если рассматривать эти структуры как методы, реализуемые для того, чтобы успешно выполнить некоторую функцию переработки информации. С формальной точки зрения такой тип внутренней организации эквивалентен маркированной ассоциативной сети для отображения знаний и событий.

Необходимо высказать еще несколько замечаний, касающихся ХЗС. Каждая структура памяти в ХЗС представляет собой дискретную совокупность информации, имеющую свой адрес. Количество информации, содержащейся в каждой такой структуре, определяется процессами управления, действующими при ее хранении, а также, возможно, ограниченной емкостью КВХ, поскольку именно здесь формируются новые структуры, копируемые затем в ХЗС. Конкретные коды хранятся в многочисленных различных структурах памяти. Кроме того, одно и то же событие или знание может быть представлено в более чем одной структуре памяти и посредством различного рода кодов, что, таким образом, повышает вероятность извлечения события или знания. Модификация информации, уже содержащейся в ХЗС, предполагает копирование старых структур в КВХ, изменение их, а затем получение новой копии новой структуры в каком-то месте в ХЗС, при этом старые структуры не уничтожаются в системе. Такое представление о ДВХ отлично от теорий, предполагающих, что каждый элемент опыта или каждый концепт представлен в памяти в виде отдельного узла и что события и знания фиксируются посредством соединения соответствующих узлов ассоциативными связями (Anderson, Bower, 1973). В нашей системе такая организация свойственна каждой структуре памяти, однако между этими структурами не существует никаких связей. Для извлечения структуры необходимо составить адрес, по которому она находится в хранилище. После этого открывается доступ к содержащимся в структуре индивидуальным кодам в результате прослеживания связей между ними.

V. Заключительные замечания

Мы сделали попытку показать, каким образом различные теоретические конструкты, каждый из которых является продуктом рассмотрения какого-либо одного из аспектов памяти, могут быть объединены в систему, пригодную в принципе для объяснения широкого круга когнитивных действий. Конструкты, включенные в систему, находятся в согласии как с результатами экспериментов, так и с логическим представлением о том, как должна функционировать память. Работы Сперлинга (1960) по изучению зрения и Массаро (1972) по изучению слуха согласуются с представлениями о СР и преперцептивном отображении. Мысль о существовании альтернативных внутренних кодов является центральной для объяснения результатов исследования узнавания по типу «да — нет» (Posner, 1969). КХ и К-коды соответствуют исследованиям роли памяти при опознании (Atkinson, Herrmann, Wescourt, 1974), времени принятия семантических решений (Rips, Shoben, Smith, 1973), а также требованиям к системе понимания языка, предполагающей быстрый доступ к информации, необходимой для расчленения входной информации Schank, 1972). Другие конструкты (например, имеющие отношение к отображению процессов управления или к тому, как обеспечивается содержательная адресация к хранящейся информации) отражают влияние кибернетических исследований и работ по искусственному интеллекту.

Можно спросить, для чего же нужна столь широкая концепция памяти, особенно при отсутствии попыток осуществить ее в целом и исследовать ее работу на некоторой выборке задач? Такой вопрос мог бы составить основу для критики в наш адрес, если бы нашей целью было предложить законченную теорию памяти, доступную для экспериментальной проверки. Задача наша, однако, гораздо скромнее. Нам кажется, что описание системы памяти позволяет ввести язык, полезный для более широких размышлений о памяти. Понимание памяти как системы показывает, что и восприятие, и простое сохранение, и сложная когнитивная деятельность обязательно требуют представления, сохранения и извлечения информации. Тем самым становится возможным рассуждать о названных функциях с помощью одних и тех же понятий. Иными словами, система памяти обеспечивает единый словарь для обсуждения различных проблем.

Изложенное нами, таким образом, не есть теория памяти, это — язык, предназначенный для построения конкретных моделей памяти. Хотя наши собственные исследования позволили нам проверить несколько моделей, которые как будто хорошо формулируются на предлагаемом языке (Atkinson, Herrmann, Wescourt, 1974), данная система в равной мере допускает построение иных моделей, связанных с предсказанием результатов, отличающихся от полученных нами.

Литература

  • Anderson J. R., Bower G. H. Human Associative Memory. V. II. Winston, Washington, D. C., 1973.
  • Atkinson R. C., Herrmann D. J., Wescourt К. Т. Search processes in recognition memory. In: R. L. Sol so (Ed.). Theories in Cognitive Psychology: The Loyola Symposium. Lawrence Erl-baum Associates, Potomac, Md., 1974.
  • Atkinson R. C., Juо1a J. F. Search and decision processes in recognition memory. In: D. H. Кrantz, R. C. Atkinson, R. D. Luce, P. Suppes (Eds). Contemporary Developments in Mathematical Psychology. W. H. Freeman, San Francisco, 1974.
  • Atkinson R. C., Shiffrin R. M. Human memory: A proposed system and its control processes. In: K. W. Spenсe, J. T. Sperice (Eds). The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory, Vol. II, New York and London, Academic Press, 1968.
  • Atkinson R. C., Shiffrin R. M. The control of short-term memory. Scientific American, 1971, 225, 82—90.
  • Col tins A. M., Quill ian M. R. Retrieval time from semantic memory Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 1969, 8, 241—248.
  • Craik F. I. M., Lockhart R. S. Levels of processing: A framework for memory research. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 1972, 11, 671—684.
  • Fill more C. J. The case for case. In: E. Bach, R. T. Harms (Eds). Universals in Linguistic Theory. Holt, Rinehart and Winston, New York, 1968.
  • Gibsоn E. J. Principles of Perceptual Learning and Development. Appleton-Century-Crofts, New York, 1969.
  • Gibson E. J., Tenney Y. J., Barren R. W., Zaslow M. The effect of orthographic structure on letter search. Perception and Psychophysics, 1972, 11, 183—186.
  • Juо1a J. F. Repetition and laterality effects on recognition memory for words and pictures. Memory and Cognition, 1973, 1, 183—192.
  • Manelis L., Atkinson R. C. Tachistoscopic recognition of syllabicated words. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 1974, 26, 158—166.
  • Massarо D. W. Preperceptual and synthesized auditory storage. Report 72-1, Wisconsin Mathematical Psychology Program, Department of Psychology, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, October 1972.
  • Melton A. W., Martin E. (Eds.). Coding Processes in Human Memory. V. H. Winsfon, Washington, D. C., 1972.
  • Mоhs R. C., Wesсоurt К. Т., Atkinson R. C. Effects of short-term memory contents on short- and long-term searches. Memory and Cognition, 1973, 1, 443—448.
  • Newell A., Simon H. A. Human Problem Solving. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1972.
  • Posner M. I. Abstraction and the process of recognition. In: G. H. Bower, J. T. Spence (Eds.). The Psychology of Learning and Motivation, Vol. Ill, New York and London, Academic Press, 1969.
  • Pоsner M. I., Warren R. E. Traces, concepts and conscious construction. In: A. W. Melton, E. Martin (Eds.). Coding Processes in Memory. V. H. Winston, Washington, D. C., 1972.
  • Restie F. Critique of pure memory. In: R. L, Sol so (Ed.). Theories in Cognitive Psychology. Lawrence Erlbaum Associates, Potomac, Md., 1974.
  • Rips L. J., Shoben E. J., Smith E. E. Semantic distance and the verification of semantic relations. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 1973, 12, 1—20.
  • Rume1hart D. E., Lindsау P. H., Norman D. A. A process model for long-term memory. In: E. Tu1ving, W. Dоna1dsоn (Eds.). Organization of Memory. New York and London, Academic Press, 1972.
  • Sсhank R. C. Conceptual dependency: A theory of natural language understanding. Cognitive Psychology, 1972, 3, 552—631.
  • Schank R. C., GoldmanN., Rieger С.J., Riesbeck С. К. Primitive concepts underlying verbs of thought. A. I. Memo Stanford University, AIM-162, Computer Science Department, Stanford, California, February 1972.
  • Sper1ing G. The information available in brief visual presentations. Psychological Monographs, 1960, 74, (11, Whole № 498). Spoehr К. Т., Smith E. E. The role of syllables in perceptual processing. Cognitive Psychology, 1973, 5, 71—89. Tulving E. Episodic and semantic memory. In: E. T u 1 v i n g,
  • W. Donaldson (Eds.). Organization of Memory. New York and London, Academic Press, 1972.
  • Tulving E., Thomson D. M. Retrieval processes in recognition memory: Effects of associative content. Journal of Experimental Psychology, 1971, 87, 116—124.
  • Wescourt К. Т., Atkinson R. C. Scanning for information in long- and short-term memorv. Journal of Experimental Psychology, 1973, 98, 95-101.

[1] R. С. Atkinson, К. Т. Wesсоurt. Some remarks on a theory of memory. — In: P. M. A. Rabbitt, S. Domic (eds.). Attention and Performance V. London, Academic Press, 1975, p. 485—498. Назад в текст

[2] Действиями (или актами) называются элементарные концепты, лежащие в основе глаголов. Шэнк (1972) высказал гипотезу о том, что все английские глаголы могут быть сведены к 15 таким действиям. Назад в текст

[3] Это означает, что П-коды для омографов и омофонов сохраняются в КХ более чем в одном узле и в сочетании с различными К-кодами. Кроме того, П-коды синонимов представлены в различных узлах, содержащих идентичные К-коды. Назад в текст

[4] Концептуальное событие — это осознанная мысль, например извлечение структуры памяти из ДВХ и перенос ее в КВХ. Назад в текст

[5] Любому событию в данном пространственно-временном контексте соответствует определенный набор референтов. В знания представлены связи между концептами, содержащими информацию, абстрагированную из некоторого набора событий. Например, «Собака Джона укусила Мэрн», — это утверждение, порожденное на основе отображения конкретного события, в то время как утверждение «Собаки могут кусаться» порождается знанием, абстрагированным из некоторого множества событий с участием собак. Этот последний тип памяти получил название семантической памяти (Tulving, 1972) и считается подотделом ДВХ, отличным от событийной памяти. Назад в текст

[6] Отметим, что перцептивно организованными могут быть либо П-коды, либо К-коды, отражающие элементы опыта. Организуется структура вначале обязательно на основе П-кодов, однако до того, как она будет удержана в ХЗС, из КХ может быть извлечен соответствующий К-код и введен в структуру в качестве замены. Кроме того, хранимая информация может быть аналогичным образом перекодирована при извлечении из ХЗС и переводе в КВХ. Такие перекодировки, однако, будут, видимо, отличаться от перекодировок, осуществлявшихся на стадии хранения, поскольку контекстуальная информация, оказывающая влияние на процессы формирования первоначальных П-кодов, будет теперь иной. Назад в текст

[7] Описание такого множества умственных действий см. в: Schank, Goldman, Rieger, Riesbeck, 1972. Назад в текст

[8] Процессы управления сами хранятся в ХЗС. Функционирование памяти, таким образом, требует участия таких процессов, которые вызывают процессы, которые в свою очередь вызывают другие процессы, и т. д. Сложные процессы вроде понимания языка представляют собой, видимо, иерархическую организацию более элементарных процессов. Назад в текст





Описание Статья Р. Аткинсона, излагающая его трехкомпонентную модель памяти, представляющую вариант информационного (когнитивного) подхода к исследованию памяти.
Рейтинг
0/5 на основе 0 голосов. Медианный рейтинг 0.
Просмотры 14372 просмотров. В среднем 2 просмотров в день.
Похожие статьи