Сенсорная память: общая характеристика и экспериментальное исследование.

Сенсорная память = сенсорный регистр была изучена Сперлингом. Экспериментально

Главной функцией сенсорной памяти является обеспечение стабильности восприятия, к примеру. В зрительной модальности сенсорная память обеспечивает непрерывность работы зрительной системы между двумя сокадами. В слуховой модальности сенсорная память обеспечивает восприятие речи и ее понимание. Если бы мы не обладали сенсорным регистром, мир представлял бы собой последовательность несвязанных изображений и разорванных звуков. Найсер сенсорной памяти в зрительной модальности дал термин иконической памяти. А в слуховой - эхоическая.

Эксперимент Сперлинга

Сперлинг предположил, что человек в течение короткого времени способен запоминать больше информации, чем он потом сможет воспроизвести.

Теоретические предпосылки:

1. опыты очень известного нейрофизиолога Хебба, который предположил, что физиологически механизм формирования следа памяти включает в себя фазу активации, составляющую примерно 0,5 сек. Эта фаза необходима для запуска изменений в нервных клетках мозга. Следовательно, должна существовать подсистема, где хранится информация, пока мозг ее не сохранит.

2. модель переработки информации Дональда Бродбанта. Согласно этой модели поступающая информация проходит через 2 блока(s_p) первый блок обрабатывает информацию последовательно, второй может обработать только один блок. Для проверки своей гипотезы Сперлинг проработал метод = метод послестимульной инструкции. В эксперименте было две серии: в первой использовался метод полного отчета. В среднем испытуемый смог воспроизвести 4-5 букв из 9.

Вторая серия. Использовался метод частичного отчета или метод послестимульной инструкции. Во второй серии у него испытуемый воспроизводил 9 из 12 стимулов.

Был проведен дополнительный эксперимент для изучения времени хранения. Сигнал к воспроизведению могла даваться сразу после предъявления матрицы либо с задержкой по времени. В итоге оказалось, что длительность хранения информации в зрительной памяти максимальна от 300 до 1000 мс.

Вывод: т.о. существует сенсорная память, объем хранения которой велик, а длительность очень мала.

Эксперимент на эхоическую память

Ученый морей. Он использовал методику биноурального предъявления. Каждое сообщение состояло из 4 изолированных букв. От испытуемого требовалось дать частичный отчет о сообщении в зависимости от того, какая лампочка зажжется после предъявления.

Результат: время хранения информации в слуховой модальности- 3 секунды. Тот факт, что звуковая информация хранится в сенсорном регистре дольше, чем зрительная, называют эффект модальности. Эффект модальности связан с позиционным эффектом. На позиционной кривой для слуховых стимулов эффект недавности более сильный, чем на позиционной кривой для зрительных стимулов.

Сенсорный регистр:

1. сверхкратковременное хранилище информации очень большого объема

2. сенсорная память выступает как связь между прошлым и настоящим. Главная функция- обеспечение непрерывности работы сенсорных систем.

3. сенсорная память служит для контроля адекватности, преобразования информации, осуществляющихся на более высоких уровнях.

4. информация сенсорной памяти является модально-специфической. Сенсорный регистр работает автоматически независимо от нашей воли.

5. забывание в сенсорном регистре связано с интерференцией, поступает новая информация, затирает старую. Вторая причина затухание во времени.

6. после сенсорной памяти информация передается в более глубокие подсистемы памяти. Информация в сенсорной памяти не распознается.

В теории деятельности блоку сенсорной памяти соответствует понятие чувственной ткани.

Статьи, которые мы рассматривали на семинаре по этой теме (сократила немного).

П. Линдсей Д. Норман СИСТЕМЫ ПАМЯТИ

"Непосредственный отпечаток" сенсорной информации. Эта система удерживает довольно точную и полную картину мира, воспринимаемую органами чувств. Длительность сохранения картины очень невелика, порядка 0,1—0,5 с.

Похлопайте четырьмя пальцами по своей руке. Проследите за непосредственными ощущениями, за тем, как они исчезают, так что сначала у вас еще сохраняется реальное ощущение похлопывания, а затем остается лишь воспоминание о том, что оно имело место.

Закройте глаза, затем откройте их на мгновенье и закройте снова. Проследите за тем, как увиденная вами четкая, ясная картина сохраняется некоторое время, а затем медленно исчезает.

Прислушайтесь к каким-либо звукам, например к постукиванию своих пальцев или насвистыванию. Проследите за тем, как исчезает из сознания четкость звукового образа.

Поводите карандаш (или просто палец) взад и вперед перед глазами, глядя прямо перед собой. Обратите внимание на расплывчатый образ, следующий за движущимся предметом.

Эта последняя иллюстрация — самая важная, поскольку с ее помощью можно приблизительно определить, в течение какого времени сохраняется образ предмета... зрительный след сохраняется около 0,25 с (250 мс)...

В процессе обработки и интерпретации информации, получаемой от сенсорных систем, участвуют несколько видов памяти. Каждая из них несет особую функцию, хранит особую форму информации, обладает своими пределами емкости, и все они действуют на основе нескольких различных принципов. Рассмотрим, как функционирует каждый из этих видов памяти.

"Непосредственный отпечаток" сенсорной информации

Для того чтобы успеть выделить характерные признаки сенсорного сигнала и установить, что он собой представляет, может потребоваться больше времени, чем время действия самого сигнала. Логическая функция системы "непосредственных отпечатков" сенсорной информации (ее иногда называют иконической памятью — ИП) заключается в том, чтобы обеспечить системам выделения признаков и распознавания образов время, необходимое для обработки сигналов, воздействующих на органы чувств.

После воздействия зрительного сигнала его образ сохраняется несколько десятых секунды. Этот образ представляет собой "непосредственный отпечаток" зрительной сенсорной информации. Следовательно, можно обрабатывать сигнал в течение времени, превышающего длительность действия самого сигнала. "Непосредственный отпечаток" полезен в тех случаях, когда сигнал действует очень недолго, как при просмотре кинофильмов и телевизионных передач; он обеспечивает также непрерывность восприятия при моргании или движении глаз. При кратковременном предъявлении сигнала длительность воздействия почти не играет роли; существенное значение имеет лишь время, в течение которого сигнал остается в системе ИП.

Очевидно, система ИП не только сохраняет четкое представление о сенсорных сигналах, поступивших в течение последних нескольких десятых секунды, но и содержит больший запас информации, чем может быть использовано. Это расхождение между количеством информации, хранящимся в сенсорной системе, и тем ее количеством, которое может быть использовано на последующих ступенях анализа, имеет чрезвычайно важное значение. Оно указывает на некоторую ограниченность объема памяти на последующих стадиях, не свойственную самой сенсорной стадии. Эта ограниченность проявляется при попытке запомнить предъявленный материал. Огромное количество информации, содержащейся в сенсорном образе, обычно несущественно для интерпретации его значения. Более того, нередко чрезмерное количество деталей лишь затрудняет дело. ЭВМ, которые пытаются читать печатный текст, расшифровывать фонограммы устной речи и даже читать напечатанные нотные знаки, легко сбиваются при наличии в информации на входе самых нехитрых деталей, на которые человек никакого внимания не обратит при выполнении той же задачи. Мельчайшие пятна краски или разрывы печатных букв сбивают счетно-решающие устройства, человек же часто просто не замечает даже орфографических ошибок.

Сенсорная система должна сохранять точный образ всего, что воздействует на органы чувств, поскольку, хотя большая часть этой информации окажется ненужной, сенсорная система не способна определить, какие аспекты вводимой информации могут быть существенными. Это могут выполнить только такие системы, которые распознают и интерпретируют сигналы. Система ИП, казалось бы, идеально отвечает своему назначению. Эта система удерживает в течение короткого времени весь материал, обеспечивая процессам распознавания образов возможность извлечения и выбора...

Емкость системы ИП. Легко показать, что система ИП исходно содержит больше информации, чем используется на последующих ступенях анализа. Предположим, что испытуемому на мгновенье предъявляют сложный зрительный образ. Он сможет извлечь из этого образа лишь небольшое количество содержащейся в нем информации и заявит, что ему не хватило времени "увидеть" все. Но если испытуемому велят смотреть лишь на определенную часть изображения, он сможет сосредоточить на ней все свое внимание и дать очень точное описание. Это свидетельствует о том, что ограничение нашей способности воспринимать сенсорные сигналы появляется в процессе анализа.

Эксперимент Сперлинга (кстати, это 9й конкретный вопрос). Следует тщательно проанализировать этот эксперимент, чтобы ознакомиться с основной методикой, используемой при изучении "непосредственного отпечатка" сенсорной информации. В одном из основных экспериментов карточку, на которой изображено 9 букв, расположенных в три строки по 3 буквы в каждой (рис. 1), предъявляют в тахистоскопе в течение 50 миллисекунд. Обычно испытуемому удается прочитать только 4 или 5 букв из 9. Даже если увеличить число букв в карточке или изменить длительность ее предъявления, испытуемый почти неизменно называет примерно 4—5 букв (рис. 2).

Если мы хотим выяснить, что же в действительности может увидеть испытуемый, не следует просить его сообщать обо всем, что он видит. Возможно, что он видит все буквы, а затем забывает некоторые из них. Чтобы проверить это предположение, мы можем попросить его дать частичный отчет о предъявленных буквах. В этом случае, как и ранее, предъявим карточку с девятью буквами, но затем предъявим карточку, где прямоугольным значком отмечено место одной из них, и попросим испытуемого просто назвать отмеченную букву. До предъявления карточки с прямоугольной меткой испытуемый не знает, какая из девяти букв будет отмечена (рис.1)².

Если испытуемый всегда может назвать произвольно помеченную букву, это означает, что он действительно в состоянии увидеть в одно мгновение все девять букв; если он может узнать, какая буква будет помечена лишь после предъявления стимулирующей карточки, значит, он удерживает в системе ИП все девять букв, чтобы иметь возможность отыскать там отмеченную букву и назвать ее.

Результаты этого эксперимента показаны на рис. 3; испытуемый почти всегда правильно называет помеченную букву. Таким образом, он видит больше, чем может сообщить в отчете. Очевидно, в исходном эксперименте в системе ИП содержались все буквы, но к тому времени, когда испытуемый воспроизвел три или четыре из них, остальные стерлись в его памяти.

Это весьма ценная методика для изучения восприятия. Следующий способ ее применения состоит в том, что вводится задержка, т. е. метка появляется не тотчас же после букв, а с некоторым интервалом. Это должно помочь нам выяснить, что представляет собой система ИП...

Типичные результаты подобного эксперимента показаны на рис. 4. Способность воспроизводить произвольно указанную букву постепенно понижается по мере задержки появления метки, причем после интервала около 500 мс кривая выравнивается. По-видимому, "непосредственный отпечаток" представляет собой образ сигнала, который стирается с течением времени, так что по истечении 0,5 с от этого образа мало что остается. (Иначе говоря, стирание образа в памяти происходит по экспоненте с постоянной времени, равной примерно 150 мс.)

...Предъявление второго сигнала (маскирующего) прекращает переработку первого. Таким образом, хотя ИП сохраняется некоторое время после предъявления сигнала, время для переработки этого сигнала можно строго регулировать, предъявляя в нужный момент маскирующий сигнал.

Один из методов, позволяющих установить, с какой скоростью может происходить переработка каждой предъявленной буквы, состоит в том, чтобы вслед за показом букв предъявлять маскирующие сигналы. Число букв, которое испытуемый может перечислить за время переработки, равное интервалу между сигналом и маскирующим стимулом, показывает скорость действия системы.

В настоящее время при тахистоскопическом предъявлении материала испытуемому обычно вслед за этим дается маскирующий сигнал. Без маскировки ИП сохраняет образ, так что невозможно точно установить, сколько времени испытуемый затрачивает на переработку материала. Применение же маскировки дает возможность экспериментатору точно определить это время.

Р. Аткинсон. ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ: СИСТЕМА ПАМЯТИ И ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ

Процессы управления в сенсорном регистре

Поскольку в сенсорный регистр поступает и затем быстро стирается большое количество информации, основная функция процессов управления на этом уровне должна состоять в отборе определенных частей этой информации для передачи их в кратковременное хранилище. Первое из решений, которые должен принять индивид, касается того, на какой сенсорный регистр направить внимание. Так, в экспериментах с сигналами, одновременно поступающими по нескольким сенсорным каналам, испытуемый может легко воспроизвести информацию, пол"ученную из данной сенсорной модальности, если его соответствующим образом проинструктировали заранее, но точность воспроизведения значительно снижается, если инструкции даются уже после предъявления стимулов. С этим процессом связан другой процесс внимания — перенос в КВХ отобранной части большого количества информации, поступившей в ту или иную сенсорную модальность. В этом случае примером может служить процесс сканирования в системе зрительной регистрации. Тахистоскопически предъявляемые буквы могут просматриваться со скоростью примерно одна буква в 10 м сек, причем способ сканирования зависит от испытуемого. Сперлинг получил следующий результат. Когда сигнал, указывающий, какой ряд буквенной матрицы нужно воспроизвести, был отсрочен на некоторое время после предъявления стимула, испытуемые вырабатывали две стратегии наблюдения. Одна из них состояла в подчинении инструкции экспериментатора — обращать одинаковое внимание на все ряды; результатом этой стратегии было равномерное распределение ошибок и весьма низкая эффективность при больших отсрочках. Другая стратегия заключалась в предвосхищении намеченного для проверки ряда и сосредоточении внимания лишь на нем; в этом случае возрастает дисперсия ошибок, но результаты при больших отсрочках оказываются лучше, чем при первой стратегии. Испытуемые сознавали применение этих стратегий и сообщали о нем экспериментатору. Один опытный испытуемый, к примеру, сообщил о том, что он переключился с первой стратегии на вторую, стремясь улучшить результаты, когда интервал между предъявлением и воспроизведение превысил 0,15 сек. На графике зависимости вероятности правильного ответа от времени отсрочки у этого испытуемого, при общем снижении с ростом отсрочки, имелся скачок вниз при отсрочке 0,15 сек, указывающий на то, что испытуемый сменил стратегию недостаточно быстро для достижения оптимального результата.

Решения относительно того, на каком сенсорном регистре сосредоточить внимание, и где и что подлежит сканированию в данной системе, не исчерпывают тех видов выбора, которые приходится делать на этом уровне. В распоряжении индивида имеется ряд стратегий для сопоставления информации в регистре с информацией в долговременном хранилище и тем самым для идентификации входного сигнала. Например, в эксперименте Эстеса и Тейлора испытуемый должен был решить, F или В предъявлены в буквенной матрице. Руководствуясь одной из стратегий, испытуемый сканирует буквы по порядку, называя "имя" каждой буквы и проверяя зрительно, В это или F. Если сканирование заканчивается до того, как предъявлены все буквы, и ни В, ни F не обнаружены, можно предположить, что испытуемый попытается угадать ответ в соответствии с некоторым личным предпочтением. При другой стратегии испытуемый мог бы производить сравнение признаков каждой буквы сначала с В, а потом с F, переходя к очередной букве, как только установлено различие; при этой стратегии нет нужды сканировать все признаки каждой буквы (то есть не обязательно генерировать "имя" каждой буквы). Третья стратегия может состоять в сравнении лишь с одной из ключевых букв при угадывании другой, если не установлено соответствие ко времени завершения сканирования.