19.Иконическая память. Эксперимент Дж.Сперлинга.

полно

Существование иконического сенсорного регистра было открыто американским психологом Дж. Сперлингом (George Sperling, p. 1934). Он выдвинул гипотезу о том, что человек способен в течение короткого времени сохранять значительно больший объем информации, чем может произвольно воспроизвести в дальнейшем. Другими словами, существует особая подсистема памяти, характеризующаяся большой емкостью и малым временем хранения. Теоретические построения Дж. Сперлинга были связаны с двумя предшествующими источниками. Во-первых, с опытами Д.Хебба, который предполагал, что физиологический механизм формирования следа памяти включает в себя фазу активации на протяжении примерно 0,5 с, необходимую для запуска структурных изменений в нервных клетках (формирования так называемых «синапсов Хебба»). Отсюда следует предположение о времени хранения информации в ультракратковременном хранилище. Во-вторых, это модель переработки информации Д. Бродбента (1926—1993), в которой предполагалось, что поступающая на наши органы чувств (сенсорные поверхности) информация последовательно проходит через два блока — блок S и блок Р (Broadbent D., 1958). Блок S представляет собой буферное запоминающее устройство, в котором информация перерабатывается параллельно по сенсорным признакам. Объем этого блока крайне велик, однако после его прохождения значительная часть информации утрачивается. Это происходит из-за ограниченной емкости блока Р, способного лишь на последовательную обработку небольшого числа объектов по перцептивным признакам (рис. 24).

Для проверки гипотезы о существовании кратковременного хранилища информации очень большого объема Дж.Сперлингу сначала необходимо было установить, сколько информации может быть воспроизведено при традиционной процедуре опроса.

В эксперименте участвовали пять испытуемых, на каждом из которых многократно проводилось тестирование зрительной памяти. Экспериментатор проецировал на слабоосвешенный экран матрицы, состоящие из 12 символов. Экспозиция была короткой и продолжалась 50 мс. Затем перед глазами испытуемых вновь появлялось нейтральное поле. Испытуемые сначала знакомились с установкой, а затем самостоятельно нажимали кнопку предъявления раздражителя. В первой серии эксперимента от испытуемых требовался полный отчет о воспринятых объектах. Они получали «ответные таблицы», которые должны были заполнить теми символами, которые могли припомнить. Правильным ответом считалось совпадение наименования символа и его места в таблице. Таким образом, исключалось случайное угадывание. При использовании методики полного отчета испытуемые воспроизводили от 3,8 до 5,2 символов при среднем показателе 4,3 (36 % от общего числа предъявленных символов). Дополнительные серии показали, что полученный результат не зависел ни от времени экспозиции (варьировалось от 0,015 до 0,5 с), ни от способа представления материала (символы предъявлялись в одну, в две и в три строки).

Казалось бы, экспериментальные результаты не подтверждали исходную гипотезу Дж. Сперлинга! Однако, согласно его предположению, гипотетически выделенная подсистема памяти характеризовалась крайне коротким временем хранения информации, поэтому, возможно, испытуемые просто не успевали «считать» необходимые для правильного ответа символы? Для того чтобы избежать вмешательства данного фактора, автор предложил метод частичного отчета. Метод частичного отчета по сути не являлся чем-то совершенно новаторским. Его идея довольно проста: если человек способен актуализировать случайно выбранный фрагмент информации, то, следовательно, он располагает всей информацией. Примером такого частичного сообщения является обычный экзамен. Ведь во время экзамена студента не просят воспроизвести весь изученный курс! Ему приходится вспомнить лишь небольшую часть материала, которая соответствует случайно вытянутому билету. Когда студенту это удается, преподаватель считает, что весь необходимый объем знаний усвоен (на самом деле такой метод крайне уязвим для критики, что подтверждается расхожим выражением «экзамен — это лотерея»). Со своими испытуемыми Дж.Сперлинг поступал точно так же, как экзаменатор со студентом (рис. 25).

Испытуемым сообщалось, что вскоре после предъявления матрицы прозвучит высокий (2500 Гц), средний (650 Гц) или низкий (250 Гц) звуковой тон. Если прозвучит высокий тон, то от испытуемого требуется воспроизвести только верхнюю строку матрицы, если средний — только среднюю строку, а если низкий — только нижнюю строку. Поскольку подача звукового тона носила случайный характер, и испытуемый не мог заранее настроиться на восприятие той или иной строки, автор подсчитывал результаты следующим образом. Количество правильно воспроизведенных при частичном отчете символов множилось на число равновероятных частичных отчетов. Например, в каждой из десяти проб испытуемый стабильно воспроизводит по три символа из четырех возможных, тогда считается, что ему потенциально доступно девять символов (3x3), если он воспроизводит два символа, то общим" результатом воспроизведения будет шесть (2 х 3), и т.д. Метод частичного отчета с лихвой оправдал ожидания! При применении этого метода испытуемые воспроизводили от 8,1 до II символов при среднем показателе 9,1 (76 % из 12 возможных), т.е. в два раза больше, чем в случае полного отчета. Таким образом, Дж.Сперлинг счел гипотезу о существовании особой подсистемы памяти большой емкости подтвержденной. Однако оставался открытым вопрос о времени хранения информации в этой подсистеме. За какой период времени теряется «излишек» информации? В последующих сериях варьировалась длина интервала между предъявлением стимулов и подачей звукового сигнала от 0 до 1 с. Точность частичного воспроизведения оказалась быстро убывающей функцией от задержки сигнала — инструкции. При задержке в 1 с точность частичных отчетов приближалась к точности полных. Таким образам, было установлено, что время сохранения информации в открытой Дж. Сперлингом подсистеме памяти, впоследствии получившей название «зрительный сенсорный регистр», не превышает 1 с. Дж.Сперлинг считал сенсорный регистр эволюционным приспособлением организма к изменчивым условиям восприятия, обусловленным в первую очередь саккадическими скачками глаза. Время хранения в зрительном сенсорном регистре в обычных условиях соответствует длительности фиксационной фазы глаза. Таким образом, зрительный сенсорный регистр идеально подходит к физиологическим особенностям зрительной системы человека. Поэтому зрительный сенсорный регистр Дж.Сперлинг рассматривал как инерционный след ощущения действующего раздражителя. Исследования сенсорного регистра в зрительной модальности были продолжены отечественными авторами Н. Ю. Вергилисом и В. П.Зинченко. Авторы применяли комбинацию метода частичного отчета и метода стабилизации изображения относительно сетчатки глаза. В методике стабилизации изображения на глаз испытуемого фиксируется специальная присоска с закрепленной на ней матрицей, поэтому, перемещаясь вместе с глазным яблоком, изображение всегда проецируется на один и тот же участок сетчатки. Матрица состояла из трех строк по 12 символов в каждой (всего 36 символов). Яркость изображения на матрице постепенно увеличивалась. В связи с действием механизма адаптации сетчатки возникал эффект «слепого» глаза, т.е. испытуемый переставал видеть предъявленную матрицу. Затем напряжение резко сбрасывалось и подавалось нейтральное поле: в результате испытуемый видел четкий послеобраз стимульной таблицы. Далее, как и в экспериментах Дж. Сперлинга, по звуковому сигналу инструкции различного тона осуществлялось воспроизведение требуемой строки. При такой усовершенствованной методике количество верных ответов при частичном отчете резко повысилось. Испытуемые могли воспроизвести 10—12 символов из каждой строки, т.е. границы емкости зрительного сенсорного регистра расширились с 9 до 36 элементов.

Кратко

Сенсорный регистр – сверхкратковременное прекатегориальное хранилище информации очень большого объема. Основная задача – предоставить следующему блоку возможность классифицировать поступающую инфу и отправить ее на дальнейшую переработку.

Особенности сенсорного регистра:

1) Код сенсорного регистра изоморфен нашим органам чувств (зрительная информация – образы, звуковая – звуки).

2) Сенсорный регистр работает автоматически вне зависимости от нашей воли.

3) Забывание в нем связано с интерференцией (постоянным поступление новой инфы, которая стирает старую) и затуханием.

4) После СР информация может пойти по 2 направлениям:

– кодироваться в ДП, минуя стадию сознательной переработки,

– поступать в контролируемую сознанием КП.

5) Время хранения информации в иконическом сенсорном регистре – 1 с, в эхоическом – 3 с.

Сенсорный регистр необходим для того, чтобы переживать мир как непрерывную целостность, потому как мы живем в постоянно изменяющемся мире.

Адаптация – изменение чувствительности сенсорной системы в результатате длительного воздействия раздражителя. Например, мы не ощущаем давления одежды и тиканья часов на руке (хотя они оказывают физическое воздействие); значит определенные сенсорные системы адаптировались к действию стимулов. Это позволяет не обрабатывать значения тех стимулов, которые уже оценены.

Но если бы, например, глаз оставался бы неподвижным, мы бы в итоге перестали видеть. Для борьбы с этим существуют специальные скачкаобразные движения – саккады. Они обеспечивают поступление новой стимуляции на сенсорную поверхность глаза. Однако, мы видем мир стабильным, а не прерывистым. Все это благодаря сенсорному регистру – особой сенсорнйо памяти.

Моргание прерывает поток поступающей инфы (30 раз в мин). Но мы видим окружающий мир стабильным и непрерывным. Слышим не обрывки звуков, а связную речь. Стул, на котором сидим, не появляется и не исчезает постоянно. Все это благодаря СР.

Сенсорный регистр в зрительной модальности – иконическая память (Дж. Сперлинг), в слуховой модальности – эхоическая память (У. Найссер).

Человек способен в течение короткого времени сохранять значительно больший объем инфы, чем может произвольно воспроизвести в дальнейшем (существует подсистема памяти с большой емкостью и малым временем хранения).

Существование иконического сеснсорного регистра Сперлинг предложил основываясь на опытах предшественников:

• «синапсы» Хебба. Чтобы сформировался след памяти, должно произойти формирование синапсов между нервными клетками (0,5 с во время фазы активации) => предположение об ультракратковременном хранилище инфы

• Модель переработки инфы Бродбента: информация, поступающая на наши сенсорные поверхности, последовательно проходит через 2 блока (S и P). Блок S – буферное запоминающее устройство, в к-ом инфа перерабатывается параллельно по сенсорным признакам. После прохождения через него много инфы утрачивается из-за ограниченного объема следующего блока. Блок P – последовательная обработка небольшого числа объектов по перцептивным признакам.

Сколько информации очень большого объема мб воспроизведено?

Эксперимент Сперлинга: 5 испытуемых, каждый многократно тестировался. На слабоосвещенный экран проецируются матрицы из 12 символов в течение 50 мс. Затем появлялось нейтральное поле. Испытуемые сначала знакомились с установкой, затем сами нажимали кнопку предъявления раздражителя.

1) Методика полного отчета. Испытуемый получает ответную таблицу, к-ую нужно заполнить запомненными символами. Правильный ответ – совпадение наименования символа и его места в таблице: исключалось случайное угадывание.

Результат 36% символов. Полученный результат не зависел ни от времени экспозиции (до 0,5 с), ни от способа предъявления (кол-во строк)

Может испытуемые просто не успевали «считать» символы?

2) Методика частичного ответа. Если человек способен «вытащить» случайный фрагмент информации, то он располагает всей информацией (аналогия с экзаменом).

Испытуемым сообщали, что после предъявления матрицы прозвучит высокий, средний или низкий звуковой тон. Если высокий – воспроизведи верхнюю строку и т.д.

Количество правильно воспроизведенных символов множилось на число равновероятных частичных ответов.

Результат 76% символов, в 2 раза больше чем при полном отчете!

За какой период времени теряется излишек информации?

В следующих сериях эксперимента:

Предъявлен стимул, затем пауза, которая варьируется от 0 до 1с, затем звуковой сигнал.

Точность частичного воспроизведения – быстро убывающая функция от задержки сигнала. 1 с – точность частичных ответов приближалась к точности полных. Время хранения в зрительном сенсорном регистре 1 с.

Эхоический сенсорный регистр:

1) Эхоическая память нужна распознавания речи и установления локализации источника звука в пространстве. Это происходит за счет микроскопического различия между временем, за которое звук достигает левого и правого уха.

2) Время хранения информации – 3 с.

Морей повторил эксперименты Сперлинга в акустической модальности.

Пульт с 4 лампочками. Каждое сообщение – 4 изолированных буквы. Требовалось дать отчет о прослушанном сообщении в зависимости от загоревшейся лампочки спустя некоторое время после предъявления.

Результаты сопоставимы со Сперлингом, но увеличился временной интервал, 3 с.

Эффекты модальности – последствия того, что звуковая информация дольше хранится в СР (в слуховой информации больше выражен эффект края). По данным Ф. Крейка и М. Кирснера, несмотря на то что эхоическая память о содержании сообщения угасает примерно за 3 с, сведения об интонации голоса сохраняются и через 8 с. Ф. Поллак показал, что в ситуации вынужденного выбора из двух альтернатив, ключ оказывается полезным в интервале до 15 мин, несмотря на то что испытуемый не может сознательно воспроизвести услышанную информацию.

Феномен эйдетики – возможность удерживать зрительный образ в течение нескольких минут; это избыточное функционирование СР. Выготский считал это явление нормальным этапом в развитии памяти у детей. Данные в пользу существования эйдетической памяти некоторых взрослых были получены в начале 1960х гг.Ч. Стромейером. Его испытуемой была художница по имени Элизабет. В качестве стимульного материала ей предъявляли два изображения, составленные из 10 тысяч точек. Особенность изображения заключалась в том, что если смотреть на каждую из комбинаций точек отдельно, то они кажутся хаотичным нагромождением точек, лишенным всякого смысла. Однако при использовании стереоскопа (когда на один глаз подается одно изображение, а на дрyгой глаз ­ другое) появляется трехмерное изображение гeометрических фигyр. Испытуемая рассматривала одно из таких изображений одним глазом в течение 1 мин. Затем следовала пауза. Потом на дрyгой глаз подавалось второе изображение. Когда испытуемую спрашивали, что же она видела, она говорила о том, что ясно воспринимала геометрическую фигуру (конечно, она не могла знать заранее о замысле экспериментатора!). Дальнейшие эксперименты показали, что Элизабет была способна удерживать точный зрительный отпечаток не поддающейся структурированию конфигyрации точек в течение целых суток!