I. Как мы обучаемся? Как запоминаем?

LEARNING AND MEMORY

Donald A. Norman

University of California at San Diego

W. H. Freeman and Company San Francisco

Д. НОРМАН

Память и научение

Перевод с английского канд. биол. наук Н. Ю. Алексеенко

под редакцией чл.-корр. АН СССР П. В. Симонова

МОСКВА «МИР» 1985

ББК 88

Н83 УДКг612 + 57?гЗ —

Предисловие редактора перевода

ББК 88 15

Норман Д.

Память и научение: Пер. с англ. —М.: Мир, 1985.—160 с, ил.

Автор - американский психолог — уже известен советским читателям по книге Линдсей П.. Норман Д. Переработка информации у человека М.: Мир, 1974. В настоящей монографии кратко и доступно но на высоком профессиональном уровне изложены основы функционирования систем памяти в процессах переработки и преобразования информации у человека при выработке тех или иных навыков в

^УМеИДл'я нейрофизиологов, психологов, врачей, а также для читателей, интересующихся функциями мозга.

Н 2007020000-П6 , _ц ,

041(01)—85

Редакция литературы по биологии

Я предвижу известное недоумение, которое эта книга вызовет у части ее читателей. Научение и память — эти термины на обложке научной книги вызывают привычные ассоциации с описанием мозговых механизмов (в той мере, в какой они нам известны) выработки условных рефлексов, формирования новых навыков, фиксации мозгом вновь полученной информации. Ни о чем подобном даже не упоминается в книге Доналда Нормана. Скорее она производит впечатление набора забавных примеров из популярного очерка занимательной психологии, написанного для школьников-старшеклассников. И тогда возникает законный вопрос: стоило ли ее издавать на русском языке?

Я убежден, что стоило, и вот почему. В аннотаций к книге сказано, что книгу можно рассматривать в качестве «введения в современные концепции когнитивной психологии» — направления, сравнительно недавно возникшего в западной психологической науке. Это направление некоторые наиболее активные его сторонники с энтузиазмом объявили «когнитивной революцией», что вполне соответствует духу нашего времени, привычного ко всевозможным «революциям» в науке (научно-технической, «зеленой» и т. п.) — действительным и мнимым.

Появление когнитивной психологии имеет свои вполне объективные причины: она порождена насущными нуждами ряда областей человеческой практики, к числу которых можно отнести развитие вычислительной техники, робототехники, проблему искусственного .интеллекта, задачи инженерной психологии. Конструктору «думающих и помнящих» машин подчас не важно знать физиологические Механизмы работы мозга — все равно он не будет воспроизводить £то строение из технических деталей. Зато ему чрезвычайно важно рнание правил, следуя которым живой мозг воспринимает, обрабатывает, ^фиксирует и использует вновь полученную информацию. 'В равной мере инженерный психолог, разрабатывающий рекомендации для конструирования пультов управления атомной электростанцией или оборудования кабины для пилотов реактивного лайнера, должен знать возможности человеческой психики, чтобы обеспечить оптимальное соответствие этих возможностей предстоящей деятельности оператора.

Сведения о таких правилах, выявленных в эксперименте, и поставляет когнитивная психология. Поясним сказанное примером, выявление законов наследственности позволило людям создавать

6 Предисловие редактора перевода

новые сорта сельскохозяйственных культур и новые породы домашних животных задолго до того, как были открыты механизмы кодирования генетической информации, двойная спираль ДНК и хромосомные основы наследственных болезней.

А вот с «когнитивной революцией» дело обстоит сложнее. Ее приверженцы любят говорить о беспомощности бихевиоризма, к которому они легко причисляют и физиологию высшей нервной деятельности. Действительно, стремясь приблизиться к пониманию механизмов работы мозга, психофизиолог (и тем более нейрофизиолог) вынужден брать для анализа максимально простые модели научения" и памяти, которые, как правило, трудно сопоставимы со сложнейшими проявлениями высшей нервной (психической) деятельности человека в сфере его педагогической, производственной и т. п. практики. Но решение практических задач не может быть отложено на завтра. Вот почему описание твердо установленных, экспериментально доказанных закономерностей научения и памяти должно не противопоставляться изучению механизмов работы человеческого мозга, а дополнять это изучение. Приступая к анализу какого-либо явления, — говорил И. П. Павлов, — «прежде всего важно понять психологически, а потом уже переводить на физиологический язык» '.

Впрочем, прогресс науки каждый раз измеряется сокращением разрыва между познанием закономерностей и пониманием механизмов. Выводить полезные породы животных можно было, и не зная о существовании ДНК, но только великие открытия молекулярной биологии 20-го века привели к рождению генной инженерии, обещающей коренным образом изменить власть человека над живой природой. И не случайно мысль наиболее дальновидных творцов робототехники, так же как и наиболее дальновидных психологов, все чаще обращается не только к закономерностям, но и к механизмам реального живого мозга, сколь бы ни была сложна задача его изучения, сколь бы ни была велика гора непознанного по сравнению с крупицами уже добытых знаний (Павлов). Именно там, на путях раскрытия механизмов, зреют грядущие революции в человековедении.

Важным достоинством небольшой книги Д. Нормана служит ее доступность самым широким кругам читателей, а рекомендации дополнительной литературы, помещенные в конце, помогут всем интересующимся более обстоятельно познакомиться с современным состоянием вопросов, затронутых в ходе изложения.

Я не сомневаюсь, что каждый, кто знаком с оригиналом книги, отдаст должное эрудиции кандидата биологических наук Н. Ю. Алек-сеенко, взявшей на себя нелегкий труд перевода. Популярное изложение сложных специальных вопросов «на стыке» разных областей знания — весьма непростая задача и для ученого, пишущего на родном языке. Перевод книг такого рода требует особых усилий и особого искусства.

П. В. Симонов

¹ Павлов И. П. Павловские клинические среды, т. I. M.—Л., 1954, с. 275.

Эта книга для Синтии и Майкла

Предисловие

Когда-то в полузабытом прошлом меня посетил Эдмунд Иммергат— как мне сказали, химик. Я удивился: что могло ему от меня понадобиться? Книга, объяснил он, простая, небольшая книжка о научении и памяти для «неприобщенного» читателя, книжка, которая могла бы приобщить также и студентов, изучающих познавательные вопросы, научение и искусственный интеллект. В ней надо бы было рассмотреть память, переработку информации, семантические сети, схемы — и все это в форме, доступной для читателей с самыми различными интересами и подготовкой.

Я не ожидал, что писать эту «простую» книгу придется так долго. В то время мы были заняты очень интенсивными исследованиями, и вопросы, о которых я собирался писать, заслонялись более общими проблемами, лучшей оценкой активности человека, все растущим осознанием пробелов в наших представлениях. Наши находки были чрезвычайно интересными, они вели к новым осмыслениям и более широкому пониманию структур психической деятельности. Но как рассказывать о быстро развивающемся исследовании, и притом рассказать на уровне, подходящем для предполагаемого читателя?

В конце концов мне все-таки пришлось отложить все остальное и взяться за книгу. Результатом явился диктуемый личными интересами выбор некбторых областей психологического исследования, которые могли бы подвести к более широким проблемам. Я постарался дать читателю возможность проникнуть в устремления психологов, а также познакомить его с некоторыми из их стандартных методов и повседневных забот. Кроме того, поскольку психология не сводится к лабораторным экспе-

I
8 - Предисловие

риментам, я показываю связь между психологическими концепциями и нашим обычным жизненным опытом.

Многое опущено. Я не рассматриваю.внимание, один из главных предметов моих исследований. Я не затрагиваю также природы управляющих структур у человека и новых, очень интересных данных о возможном существовании механизмов, основанных на полуавтоматических активных перерабатывающих структурах — «демонах». Мои работы последнего времени касаются природы человеческих действий, того, как мы совершаем сложные двигательные акты, какого рода ошибки мы допускаем в обыденной жизни и какие психические структуры могли бы лежать в их основе. Ничего этого в книжке тоже нет.

Однако в последней главе кое-что все-таки сказано о направлении моей теперешней работы. Фактически эта глава побудила меня изменить мои исследовательские усилия. Я начинаю все больше думать о невнимании к потребностям пользователя при конструировании технологических устройств. Это невнимание приводит к серьезным последствиям. Одно из них состоит в отчуждении современной технологии от человека, другое — во все растущей возможности ошибок при использовании технических устройств, будь то бытовые приборы, часы с цифровым отсчетом или же электростанции и самолеты.

Перед нами выбор — использовать технологию для улучшения нашей жизни или же позволить ей привести нас к деградации. Если мы выберем улучшение, то нужны будут конструкторы, которые учитывали бы человеческие потребности, функции и способности. Если же мы не изберем этот путь, тогда не машина станет нашим слугой, а мы — ее рабами.

Многие помогали мне при написании этой книги. Я признателен Эду Иммергату, который подсказал мне саму идею и постоянно поддерживал и ободрял меня. Благодаря придирчивому, но конструктивному руководству весьма внимательного редактора Пэта Лоубера рукопись прошла два этапа серьезной переделки, после того как я «закончил» ее в первый раз. Джули Ластиг была моим личным редакционным консультантом, неутомимо перечитывала мой материал, исправляла и видоиз-

Предисловие 9

меняла его, превращая мою неудобочитаемую машинопись в чистую рукопись. А моя семья терпеливо сносила мои трудные рабочие привычки.

Большая доля описываемой мною работы отражает мои контакты с коллегами и студентами Калифорнийского университета в Сан-Диего. Я за многое им благодарен. Постоянными участниками моей работы были Дэйв Ру-мелхарт и Дон Гентнер. Росс Ботт, Айлин Конуэй, Грег Хэрр, Серж Ларошель, Мэтью Льюис, Боб Нечес, Эл Стивене, Пегги Стоуэлл и Майкл Д. Уильяме внесли свой вклад в идеи и исследования, о которых идет речь в книге. Хотя все остальные члены исследовательской группы прямо и не участвовали в моей работе, они во многом значительно способствовали общему духу и философии, которые направляли меня.

Описываемую здесь работу финансировали главным образом Personal and Training Research Program of the Office of Naval Research и Cybernetics Technology Office of the Advanced⁴ Research Projects Agency: Маршалл Фарр, Джо Янг и Генри Холф умело осуществляли руководство первой из этих программ, а Гарри О'Нейлл — второй. Развитие науки невозможно без чуткой и гибкой финансовой поддержки. Я признателен за то, что у нас была такая поддержка.

Март 1982 г. Доналд Э. Норман

Сенсорная память

Махните рукой перед своим лицом. Слабый видимый след, оставшийся после того, как вы опустили руку, след только что происшедшего события — это зримое свидетельство работы сенсорной памяти. Сожмите руку в кулак, быстро выпрямите два пальца и как можно быстрее снова сожмите кулак. Если вы будете смотреть внимательно, то увидите след от ваших пальцев, который длится достаточно, чтобы их можно было сосчитать. Перемещая руки параллельно, но в противоположных направлениях, быстро махните ими один раз перед глазами. Вы заметите легкое, не поддающееся описанию чувство движения, связанное с каждым из двух слабых следов. Чувство это реально. Предположим, в эксперименте перед вами мелькнет сложное изображение, состоящее из многих предметов; некоторые из них движутся маленькими кругами в одном направлении, другие — в обратном направлении. Изображение исчезнет, и появится стрелка, указывающая какую-то точку в области исчезнувшего изображения. Вы сможете сказать, в каком направлении двигался предмет в данной точке: след длится несколько сотен миллисекунд после исчезновения физического объекта.

Угасающий след краткого предъявления зрительного сигнала давно интересует психологов. В середине 19-го века вопрос ставился так: сколько предметов человек может воспринять одновременно? (Современный психолог спрашивает: является ли называемое число увиденных предметов результатом непосредственного восприятия или же результатом извлечения информации из затухающего следа памяти?) Ответ на этот вопрос пытались получить разными способами, начиная просто с того, что бросали на пол пригоршню мелких предметов и отмечали, сколько из них можно было отчетливо увидеть в тот момент, когда их падение мгновенно останавливалось при ударе об пол. «Вы легко можете сами проделать этот опыт, — сказал сэр Уильям Гамильтон в середине прошлого века, — но остерегайтесь группировать предметы. Если вы бросите на пол пригоршню шариков, то

16 2. Сенсорная память

вам будет трудно отчетливо увидеть сразу больше шести, максимум семи; но если вы сгруппируете их в пары, тройки или пятерки, то сможете охватить столько же групп, потому что мы воспринимаем эти группы как единицы».

Опыт примитивен, однако более современные, более тонкие опыты приводят к тем же выводам. Рассмотрим очень важное указание на «группировку». Объединение в группы, или организация — превращение того, что иначе было бы множеством независимых единиц, в меньшее число организованных групп, — составляет одну из характерных особенностей восприятия и памяти человека. Эти особенности служат главным предметом современных исследований.

Понадобилось изобретение тахистоскопа (80-е годы прошлого века), чтобы стал возможным надлежащий контроль условий в опытах с «угасающими следами». Та-хистоскоп — это прибор, который предъявляет наблюдателю одно из нескольких полей зрения в течение строго определенного времени и позволяет точно регулировать положение, освещенность тл контрастность изображений. Первые тахистоскопы были механическими; ныне в них могут применяться полупосеребренные зеркала, а в качестве источников света — газоразрядные лампы с электронным управлением. Самые, сложные — это тахистоскопы с телевизионными и осциллоскопическими дисплеями (где предъявлением изображений управляет компьютер); однако ими пользуются меньше, чем можно было бы думать, так как часто они менее точно контролируют освещенность, чем электрооптико-механические приборы, и уступают им в разнообразии зрительного материала, который может предъявляться.

Без сомнения, увидеть одновременно можно больше, чем сообщить об увиденном. Угасающий след зрительного изображения позволяет вести переработку поступившей информации дольше, чем длится само изображение. Поэтому экспериментатор может проверить восприятие изображения испытуемым, спрашивая его об отдельных частях изображения, выделяемых указателем, который появляется в определенный момент до, вовремя или после предъявления изображения. Это дает возможность вывести некоторые заключения о природе сл_еда сенсорной

2. Сенсорная память 17

Зрительная сенсорная память

Возьмите карманный фонарик, направьте его себе в лицо, включите и двигайте по кругу (перед глазами). Вы увидите, что световой след как будто тянется за фонариком. Вращайте руку точно с наименьшей скоростью, при которой тянущийся за фонариком свет еще образует полный круг. Теперь попросите кого-нибудь отмечать вре,мя. Сохраняйте скорость вращения и сосчитайте число кругов, производимых вами за десять секунд. Разделите полученное число на 10, возьмите обратную величину, и вы получите число секунд, в течение которых сохраняется и может быть использован след светового сигнала. Таков простой (но поразительно точный) способ оценки длительности зрительной сенсорной памяти.

Повторите тот же опыт с ярким и слабым источником света, в хорошо освещенной комнате, в темноте, а также при следующих условиях:

— в темноте при темноадаптированных глазах (после 30 минут пребывания в темноте);

— с использованием центрального зрения, т. е. глядя прямо на свет, чтобы видеть его цветочувстзи-тельной областью глаза (колбочками в центральной ямке);

— глядя в сторону, смотря на свет уголком глаза, чтобы пользоваться только той частью сетчатки, которая нечувствительна к цвету (палочками на периферии).

Результаты получатся разными.

Общеизвестно, что сенсорные следы используются в кино и в телевидении, где отдельные мелькающие изображения воспринимаются слитно. Сенсорные следы играют важную роль при чтении и вообще при восприятии. Они полезны, например, при ходьбе ночью по темной дороге; быстро размахивая фонариком, можно осветить участок "j'fPP i™"-^———"**

2. Сенсорная память

света; ваше зрительное сенсорное восприятие сохраняет образ освещенного участка, пока вы делаете еще один или два шага.

Художники-любители и карикатуристы часто передают быстрое движение с помощью «хвоста» из изображений позади движущегося предмета. Что это — лишь абстрактная условность или же здесь основой служит угасающий след в сенсорной системе? За быстро движущимися предметами мы действительно видим тянущийся след. Путь метеора — это полоса света; след брошенного мяча живет дольше, чем происходит само его движение.

памяти.) След можно описать как затухающую экспоненту; ясность следа памяти падает с постоянной времени от 100 до 150 миллисекунд/(см. рис. 2-1). (Постоянная времени 100 миллисекунд означает, что за каждые 100 миллисекунд ясность образа снижается примерно на одну треть своей предшествующей величины.)

Убедительные >' данные говорят о существовании зрительной сенсорной памяти, сохраняющей довольно подробною информацию в течение нескольких секунд. Эта относительно большая длительность обусловлена феноменальным, динамическим диапазоном зрительной системы: самый интенсивный сигнал, -который не вызывает

2. Сенсорная память 19

Рис. 2-1. В этом эксперименте (Sperling, 1960) испытуемый должен был смотреть в тахистоскоп на слабо освещенный «фиксационный крест». Когда человек был готов, он нажимал кнопку, и через полсекунды ему предъявлялась в течение 50 миллисекунд (показано на графике утолщенной линией) таблица из 9 или 12 согласных букв, расположенных в случайном порядке. Пример такой таблицы представлен слева. Испытуемый называл буквы одного из рядов по звуковому сигналу: высокий тон означал верхний ряд букв, тон средней высоты — средний ряд, а низкий — нижний ряд. Звук предъявлялся в разное время: за 50 миллисекунд до таблицы, одновременно с нею и через 150, 300, 500 и 1000 миллисекунд после нее. Поскольку люди справляются с этой задачей примерно одинаково в каждом ряду, мы предполагаем, что число букв, о которых они в данный момент располагают информацией, в три раза больше той их доли, которую, правильно называет испытуемый в ряду, указанном с помощью тона. (С заданием назвать буквы всей таблицы испытуемые не справляются отчасти потому, что извлечение из памяти первых нескольких букв мешает извлечь остальные. Описанная здесь методика сводит помехи к минимуму.)

боли и воспринимается без значительного искажения, примерно в 10^!0 раз сильнее самого слабого сигнала, который еще может быть обнаружен. Нужно около 25 постоянных времени, т. е. 2—3 секунды, чтобы уровень воспринимаемого сигнала упал ниже этого предела.

Зачем нам такая система? Возможны несколько объяснений. Эта система позволяет зрительному образу сохраняться во время мигания. Память может быть нужна для опознания образа, так как она позволяет зрительным сигналам продлиться 'некоторое дополнительное время. Возможно также, что мы обладаем этой системой «случайно» — благодаря определенной конструкции органа зрения: она могла бы быть побочным продуктом

20 3. Этапы переработки информации

каких-то механизмов глаза, например следов фотохимических реакций в сетчатке. Я не разделяю этой последней точки зрения. Весь организм устроен удивительно тонко, и вряд ли он обладает свойствами, не имеющими функционального значения. Я полагаю, что зрительная сенсорная память обслуживает поздние стадии переработки информации, сохраняя образ в течение периода, достаточного для того, чтобы эти стадии завершились. Полных данных по этому вопросу еще нет, так что окончательный ответ пока невозможен.

В действительности дело обстоит гораздо сложнее, чем позволяет думать это краткое изложение. О механизмах зрительной сенсорной памяти еще идет оживленная дискуссия; что касается других органов чувств, то ряд опытов показал, что подобные же системы памяти существуют в слуховой и тактильной системах. Но для наших целей достаточно знать, что такие системы вообще существуют, и знать кое-что об их природе.

Сенсорная память — естественный исходный пункт для нашего рассказа о научении и памяти. Наша цель — раскрыть все формы памяти, их использования и функции, а также формы хранимого в них знания. Изучение зрительной сенсорной системы дает некоторое представление о методах, полезных в начале исследования, а также о проблемах, которые могут встретиться. Теперь нам пора пойти вперед по следу и углубиться в различные стадии переработки информации человеком.

Первичная память

Произнесите фразу и попросите кого-нибудь повторить ее вслух. По тому, что запомнилось, можно до некоторой степени судить о структуре памяти. Этот простой опыт дает нам основную парадигму для экспериментальных исследований. Но, если опыт так прост, почему же лсихологи поднимают вокруг этого столько шума?

4. Первичная память 31

Прежде всего, в таком опыте есть слабое место. Вот я сижу здесь и высказываю свои личные суждения о том, каковы наши системы памяти, но эти личные суждения— результат многолетних наблюдений над собственными действиями и способностями — могут быть ошибочными. Чтобы установить, как работают системы памяти, нужна некоторая объективность. Но к вашей памяти у меня нет доступа. Я не могу потрогать ее, измерить или прямо регистрировать ее активность. Однако у меня есть доступ к вашим глазам, ушам, вашему поведению — к тому, что вы говорите и делаете. Я могу дать вам запомнить фразу, и то, насколько это вам удастся, может зависеть от способности вашей перцептивной системы понять эту фразу, от вашей способности сосредоточиться, от знаний, приобретенных вами в прошлом, от вашего желания помочь мне и лишь в малой степени — от свойств вашей системы первичной памяти, в изучении которой состоит моя цель.

Возьмем такую фразу:

В этой книге говорится не о том, как работает ум.

Это простая фраза— 10 слов, 38 букв. Вам будет нетрудно повторить ее. Каким должен быть объем памяти, чтобы можно было запомнить эту фразу? Состоит ли фраза из 1, 10 или 38 элементов? Ответ зависит от того, что считать элементом. Вот еще одна проверка памяти — попробуйте повторить такой ряд слов:

ум том как не этой в работает говорится о книге.

Те же слова, но в другом порядке. Теперь память оказывается не такой хорошей. Может быть, вы смогли бы запомнить прямой порядок слов, а затем повторить их в обратном порядке. Но в этом случае я выяснил бы не истинную емкость вашей памяти, а скорее вашу способность перекомбинировать нужную информацию. Затруднение носит даже более общий характер: откуда я знаю,. Действительно ли вы запомнили первую фразу или только ухватили ее сущность и, когда понадобилось, восстановили слова?

Я могу пойти дальше и расставить в случайном порядке буквы. Вот 38 букв той же фразы — и с этим вы уже

32 4. Первичная память

не можете справиться:

еомовеиатксэтотбатрноктар онгям иеуйокт

Я хочу сказать, что содержимое системы памяти не разложено в ней просто по отдельным ячейкам. Сколько вы можете запомнить, зависит от того, как хорошо вы понимаете запоминаемый материал. Ум во что бы то ни стало ищет смысл и порядок, чтобы с их помощью можно было потом восстановить то, что он пытается запомнить. Субьект А говорит вам, что номер его телефона 345-67-89. Субъект Б говорит, что его номер 749-36-58. Те же семь цифр, но расположены они по-разному. Первый номер легко запомнить, а второй трудно. Почему? Первый можно истолковать как «восходящую последовательность, начинающуюся с 3».

Когда есть интерпретация, система памяти работает лучше. Мы сконструированы как устройства, способные к пониманию. Эту мысль иллюстрирует старый пример: попробуйте запомнить ряд цифр 9162536496481. Сама по себе эта задача трудна— 13 цифр несколько больше, чем может удержать в памяти средний человек. Но обратите внимание на то, что цифры в этом ряду представляют собой квадраты: 3² = 9, 4²= 16, ..., 9² = 81. Теперь тот же ряд легко «запоминается». Но память это или реконструкция? Этот основной вопрос мучает исследователей памяти. Есть ли тут разница? Память воссоздает. Система памяти использует все доступные ей средства. Она берет столько информации, сколько может извлечь, и объединяет взятые куски с помощью знания о различных ситуациях, об ограничениях и вообще обо всем окружающем мире.

Как измерять функцию одной лишь памяти, если каждая часть системы помогает остальным? Ответ на этот вопрос состоит в том, чтобы попытаться изолировать память, исключить влияние смысла и таким образом, возможно, свести к минимуму роль процессов реконструкции. Вот почему психологи обращаются к бессмысленным слогам или к цифрам, расположенным в случайном порядке (при этом надо следить за тем, чтобы случайно не создалась последовательность, имеющая «смысл»).

4. Первичная память 33

Рис. 4-1. Эти классические кривые отображают результаты одного из проведенных экспериментов (Murdock, 1962). Рассмотрим кривую,

помеченную ^{30 <}~^лов: группе испытуемых читали список из 30 не

связанных друг с другом односложных слов с интервалами в 1 секунду (т. е. по одному слову в секунду). Как только было прочитано последнее слово, испытуемые должны были записать в любом порядке все, что они могли вспомнить. Такая процедура называется свободным воспроизведением. На графике показана относительная частота, с которой воспроизводилось каждое слово, в зависимости от его положения в ряду, т. е. от места, которое оно занимало при чтении списха.

Мы приглашаем испытуемых-добровольцев и проводим с ними тесты на память: «Вот ряд односложных слов, расположенных в случайном порядке; постарайтесь повторить, сколько сможете». Классические результаты показаны на рис. 4-1.

Догадаться до некоторой степени о том, что происходит, можно, если одновременно быть и испытуемым и наблюдателем. Слова поступают по одному в секунду. Вы повторяете их про себя снова и снова, чтобы лучше запомнить. Вы можете попытаться установить связи между словами — «... дом... толпа... склад...» — любую ассоциацию, любой образ, что угодно. На это не всегда хватает ^вРемени, потому что добавляются все новые и новые слова- Наконец, их список исчерпан, и вы должны повторить ^Из него, сколько сможете. Последние несколько слов яс-2-477

Первичная память

Рис. 4-2. А — свободное воспроизведение слов с задержкой после чтения списка (Postman, Phillips, 1965). Последний участок кривой уплощается. В этом опыте после предъявления последнего слова списка испытуемые должны были в течение 20 секунд считать в обратном порядке по тройкам (например, 942, 939, 936,...). Согласно обычному объяснению, счет мешал воспроизведению тех слов, которые запечатлелись только в первичной памяти, как это видно из графика Б, повторяющего одну из кривых рис. 4-1.

4. Первичная память

ны, отчетливы, и их легко повторить. Они как бы находятся в «эхо-резонаторе». Вы пытаетесь быстро произнести их. Увы! Само произнесение одного слова ослабляет память на остальные. Каждый раз, как вы скажете что-нибудь, эхо становится все слабее. Более устойчива память на слова из остальной части списка — те немногие, которые запомнились. Только последняя часть ряда, по-видимому, сохраняется в эхо-резонаторе в виде непрочных кратковременных следов. Но отсюда слова извлекать легко. Эти самонаблюдения соответствуют нашей теории о том, что последние несколько слов находятся еще в первичной памяти, где доступны как часть записи «настоящего». Эту теорию подкрепляет и тот факт, что задержка во времени, заполненная требующими внимания мелочами (например, счетом в обратном порядке по три или вычеркиванием определенных букв на листе бумаги), приводит к исчезновению материала из эхо-резонатора, но мало затрагивает остальную часть списка (рис. 4-2).

Дальше изучение первичной памяти становится сложным делом. При этом встает множество вопросов. Можем ли мы получить «чистую» меру первичной памяти? Однажды я попытался. Я просил испытуемых заучивать ряд цифр, а потом испытывал их, учитывая место той или иной цифры в ряду. Этот тест был трудоемким и занимал много времени. Если вы хотите тестировать 10 разных положений в ряду и получить сто наблюдений над памятью в каждой точке, то это равносильно запоминанию 1000 рядов. Допустим, что цифры предъявляются раз в секунду и что после каждого ряда дается время для ответа и короткого отдыха; тогда на выслушивание рядов уйдет 5'/г часов. Человек может проделывать это не больше двух часов в день; значит, весь тест займет четыре дня, включая время для его начала и окончания, Для перерывов на отдых и для «раскачки» в начале каждого экспериментального дня, чтобы испытуемый вошел в опыт. И это только для исследования одного человека в одних условиях.

Другой вопрос: рассеивается ли информация из первичной памяти просто с течением времени или же из-за вмешательства других элементов и операций? Как ни ^Странно, на этот вопрос очень трудно ответить. Старые 2*

36 4. Первичная память

данные говорили в пользу роли самого времени, более поздние (в том числе мои, как я тогда полагал) — в пользу значения помех. Но другие исследователи заново проанализировали мои данные, а также получили собственные результаты; они показали, что, очевидно, играют роль и время, и помехи. «Самопроизвольное» исчезновение информации, по-видимому, происходит с постоянной времени, равной 10—15 секундам; действие помех характеризуется одинаковой (на '/з) убылью информации под влиянием каждых трех-четырех мешающих элементов. Обнаружен еще один важный факт; когда люди стараются вспомнить слова и буквы, предъявленные им визуально, то совершаемые ими ошибки бывают фонологическими, т.е. зависят от звукового сходства. Предъявите визуально слово «лук», и через несколько секунд испытуемый может написать «бук». Предъявите визуально английскую букву Е (произносится «и»), и испытуемый иногда напишет G («джи») или, может быть, V («ви»), но почти никогда не пишет F («эф») (что было бы хорошим примером зрительного смешения). Очевидно, зрительная информация перекодируется в первичной памяти в слуховую — во всяком случае тогда, когда запоминаются слова или буквы.

Первичная память задает психологам множество загадок. Служит ли она также рабочей памятью—местом, где находятся промежуточные результаты решения задач и мыслительной деятельности? Является ли первичная память местом или процессом? Представляет ли она собой отдельный механизм, который получает, хранит и передает информацию? А может быть, это результат нормальной переработки, при которой определенная информация в мыслительных структурах на время приобретает особый статус — возможно, «активируется» таким образом, что легко может быть извлечена и использована?

Не все ли равно, является первичная память каким-то местом, структурой или же это процесс, такой как активация? В аспекте функциональных свойств памяти это, может быть, и безразлично. Но в аспекте возможных физиологических механизмов мозга это далеко не одно и то же. Разница может также проявиться в характере встречающихся аномалий памяти или в ее наруше-

4. Первичная память

_нИях, вызываемых посторонней активностью или случай-_ной травмой. Существуют и другие различия. Если рассматривать первичную память как активацию, то тогда емкость ее связана с проблемой различения (дискриминации) между активированными и неактивированными элементами. Ослабевает ли активация со временем? Требует ли каждый активированный элемент некоторого реактивационного процесса для поддержания своей активности? Снижается ли уровень активации при увеличении числа активированных элементов? Все эти вопросы несколько отличны от тех, какие можно было бы задать, если рассматривать первичную память как структуру. Для структуры емкость памяти определяется размерами этой структуры и не имеет отношения к дискриминационной способности.

Трудности исследования первичной памяти невелики по сравнению с трудностями изучения вторичной памяти. Когда система памяти велика, ключевую роль в ее использовании играет организация. Вторичная память огромна, ее границы еще не установлены. Она содержит опыт всей жизни. Поэтому при рассмотрении вторичной памяти я буду делать акцент на проблемах организации материала и извлечения его из памяти — нахождения того, что ищешь. Второй акцент будет на отображении, или репрезентации. Каким образом информация отображается так, чтобы ее можно было использовать для умозаключений, для ответов на вопросы, для направления мыслительных процессов?

Основные вопросы относительно вторичной памяти касаются организации и структуры заключенного в ней знания. Поэтому проблема становится здесь индивидуализированной: ведь каждый человек обладает единственной в своем роде записью прошлого опыта, организованной по-своему. Структуры вторичной памяти и принципы ее использования одинаковы у всех людей; но заключенные в ней знания и их организация должны быть у людей разными. Это можно ясно показать на одном примере из моих собственных странствий по вторичной памяти.

5. Вторичная память

Вторичная память

Когда мы переехали в наш новый дом, я установил в нем детектор дыма. Через несколько месяцев его батарея разрядилась, а найти ей замену оказалось трудно.

Примерно в это же время я решил купить несколько новых рамок для слайдов. Я пошел в ближайший магазин фототоваров, но там не было рамок того типа, какой подходит к моему проектору. Я пытался искать их в универмаге и в других магазинах, но безуспешно. Тогда я постарался вспомнить (тоже безуспешно), где я купил новые рамки за несколько лет до этого.

Спустя некоторое время я приехал на конференцию в Шампейн (штат Иллинойс) и прямо отправился на встречу участников. На следующее утро в гостинице, когда я принимал душ, я вспомнил об этой встрече и приятном доме, где она состоялась. Мысленно я вновь увидел этот дом и вспомнил о детекторе дыма' который видел там на одной из стен. Небольшой светящийся глазок служил индикатором. Я решил, что детектор, вероятно, был подсоединен к сети, а глазок указывал, что прибор включен.

Это воспоминание о детекторе дыма, работающем от электросети, напомнило мне о детекторе в моем доме, работавшем на батарее. Я подумал, не стоит ли заменить его таким, который работает от сети.

Эта мысль напомнила мне, как трудно было найти батарею. В конце концов я заказал ее в Нью-Йорке. Это воспоминание в свою очередь навело