Это требует <понимания>, тре-
бует такого овладения материалом, чтобы он легко нахо-
дил себе место в существующей системе знаний. Когда
новый материал понят и поставлен на место, его уже не-
трудно и запомнить, и извлечь из памяти.
Научение и запоминание тесно связаны между собой.
Но научение - это не просто запоминание, это также
выработка навыка, умения выполнять какую-то задачу.
В этой книге я пользуюсь термином <научение> (lear-
ning), имея в виду намеренное усвоение определенного
материала - такое, чтобы этот материал мог быть при
желании извлечен из памяти и эффективно использован.
Научение связано с целенаправленным припоминани-
ем и умелыми действиями.
На последующих страницах будет рассмотрен весьма
субъективно отобранный круг проблем в области науче-
ния и памяти, проблем, на решение которых уже много
лет направлены мои собственные усилия. Я психолог, ин-
тересующийся раскрытием механизмов психической дея-
тельности. Я описываю эти механизмы на психологиче-
ском уровне-описываю их функции и свойства. Я рас-
сматриваю возможные структуры и функции памяти,
репрезентацию и использование знания и то, каким об-
разом психические процессы, взаимодействуя с уже
имеющимся знанием, определяют поведение человека,
его мнения и понимание.
Научение и память человека можно рассматривать во
многих аспектах. Психологические механизмы, разуме-
ется, имеют своей основой структуру мозга. Поведение
человека тоже протекает не в вакууме. Оно целенаправ-
ленно, и при этом человек обычно взаимодействует с ок-
ружающей средой, с другими людьми, с культурой и об-
ществом. Человеческие существа - это в биологическом
плане животные, приспособившиеся к определенным
условиям за миллионы лет эволюции. Значительная
часть нашего поведения - так же как и большая часть
функций нашего тела - направлена на регуляцию проте-
кающих в организме процессов и поддержание жизни.
Чтобы воссоздать полную картину человеческого поведе-
ния, требуется анализ его в аспекте биологии, нейрофи-
зиологии, антропологии, социологии, философии и линг-
вистики.
Биологов интересует то, что человек унаследовал от
своих предков-животных. Нейрофизиологи могут изучать
влияние различных веществ на научение и память или
же анализировать записи электрической активности с
целью проследить нервные цепи. Социологи и антрополо-
ги рассматривают роль отдельного человека в обществе,
окружающей среде и культуре. Научение и память помо-
гают передавать достижения культуры от поколения к
поколению. Кроме ого, само использование человечес-
кой памяти резко изменилось, когда технические приспо-
собления расширили возможности нашего разума. Изо-
бретение бумаги позволило легко записывать мысли,
идеи и разговоры, сделав таким образом ненужными ис-
кусные приемы запоминания. Печатный станок, пищу-
щая машинка и магнитофон, а теперь и компьютер еще
1. Как мы обучаемся? Как запоминаем?
больше изменили то, как и чему мы обучаемся, как и что
запоминаем и даже, может быть, как мыслим.
Каждому аспекту обычно соответствует свой уровень
рассмотрения процессов. Нейрофизиологи имеют дело с
деталями биохимии и электрическими , потенциалами.
Другие ученые описывают в более общих понятиях пове-
дение или состояние отдельного человека и взаимодейст-
вия между людьми. Я работаю на промежуточном уров-
не и говорю о таких функциональных механизмах, как
<восприятие> или <зрительная кратковременная память>.
Мой подход ближе всего к тому, который принят в науке
об искусственном интеллекте, причем главное различие
состоит в отдаленной цели. Я хочу понять человеческие
существа и проверяю гипотезы о механизмах психики с
помощью экспериментов и наблюдений. Для многих ис-
следователей в области искусственного интеллекта цель
состоит в создании разумных машин, механизмы дейст-
вия которых могут и отличаться от человеческих. Я счи-
таю, что это очень нужная работа, так как, поняв, как
действуют разумные машины, мы сможем лучше понять
наши собственные мыслительные механизмы. Но в этой
книге акцент сделан на человеческой активности, чело-
веческих способностях, изучении особенностей человече-
ского ума.
Все мы изучаем познавательные функции (cognition),
каждый из нас со своей точки зрения, на своем уровне
описания. Науке о познании нужны мы все вместе, и
каждый трудится над своей частью проблемы. Наука о
познавательных (когнитивных) процессах - это новая
дисциплина, созданная пересекающимися интересами
философов, нейробиологов, социологов, антропологов,
лингвистов, психологов и исследователей в области ис-
кусственного интеллекта. Наша книга посвящена лишь
небольшой части этой науки, и написана она с точки зре-
ния психолога.
2. Сенсорная память
2. Сенсорная память
Махните рукой перед своим лицом. Слабый видимый
след, оставшийся после того, как вы опустили руку, след
только что происшедшего события - это зримое свиде-
тельство работы сенсорной памяти. Сожмите руку в ку-
лак, быстро выпрямите два пальца и как можно быстрее
снова сожмите кулак. Если вы будете смотреть внима-
тельно, то увидите след от ваших пальцев, который длит-
ся достаточно, чтобы их можно было сосчитать. Переме-
щая руки параллельно, но в противоположных направле-
ниях, быстро махните ими один раз перед глазами. Вы
заметите легкое, не поддающееся описанию чувство дви-
жения, связанное с каждым из двух слабых следов. Чув-
ство это реально. Предположим, в эксперименте перед
вами мелькнет сложное изображение, состоящее из мно-
гих предметов; некоторые из них движутся маленькими
кругами в одном направлении, другие-в обратном на-
правлении. 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 психо-
. лог спрашивает: является ли называемое число увиден-
ных предметов результатом непосредственного восприя-
тия или же результатом извлечения информации из зату-
хающего следа памяти?) Ответ на этот вопрос пытались
получить разными способами, начиная просто с того, что
бросали на пол пригоршню мелких предметов и отмеча-
ли, 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 пред-
меты. Если вы бросите на пол пригоршню шариков, то
2. Сенсорная память
2. Сенсорная память
вам будет трудно отчетливо увидеть сразу больше шести,
максимум семи; но если вы сгруппируете их в пары, трой-
ки 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 ина-
че было бы множеством независимых единиц, в меньшее
число организованных групп,-составляет одну из ха-
рактерных особенностей восприятия и памяти человека.
Эти особенности служат главным предметом современ-
ных 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 наблюда-
телю одно из нескольких полей зрения в течение строго
определенного времени и позволяет точно регулировать
положение, освещенность и контрастность изображений.
Первые тахистоскопы были механическими; ныне в них
могут применяться полупосеребренные зеркала, а в каче-
стве источников света-газоразрядные лампы с элект-
ронным управлением. Самые сложные-это тахистоско-
пы с телевизионными и осциллоскопическими дисплеями
(где предъявлением изображений управляет компьютер);
однако ими пользуются меньше, чем можно было бы ду-
мать, так как часто они менее точно контролируют осве-
щенность, чем электрооптико-механические приборы, и
уступают им в разнообразии зрительного материала, ко-
торый может предъявляться.
Без сомнения, увидеть одновременно можно больше,
чем сообщить об увиденном. Угасающий след зрительно-
го изображения позволяет вести переработку поступив-
шей 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, во время или после
предъявления изображения. Это дает возможность вы-
вести некоторые заключения о природе следа сенсорной
Зрительная сенсорная память
Возьмите карманный фонарик, направьте его се-
бе в лицо, включите и двигайте по кругу (перед гла-
зами). Вы увидите, что световой след как будто
тянется за фонариком. Вращайте руку точно с наи-
меньшей скоростью, при которой тянущийся за фо-
нариком свет еще образует полный круг. Теперь по-
просите кого-нибудь отмечать время. Сохраняйте
скорость вращения и сосчитайте число кругов, про-
изводимых вами за десять секунд. Разделите полу-
ченное число на 10, возьмите обратную величину, и
вы получите число секунд, в течение которых сохра-
няется и может быть использован след светового сиг-
нала. Таков простой (но поразительно точный) спо-
соб оценки длительности зрительной сенсорной па-
мяти.
Повторите тот же опыт с ярким и слабым источ-
ником света, в хорошо освещенной комнате, в тем-
ноте, 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 цветочувстви-
тельной областью глаза (колбочками в централь-
ной ямке);
- глядя в сторону, смотря на свет уголком гла-
за, 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 фона-
риком, можно осветить участок шире, чем сам луч
2. Сенсорная память
2. Сенсорная память
света; ваше зрительное сенсорное восприятие сохра-
няет 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 систе-
ме? За быстро движущимися предметами мы дейст-
вительно видим тянущийся след. Путь метеора -
это полоса света; след брошенного мяча живет доль-
ше, чем происходит само его движение.
памяти. След можно описать как затухающую экспонен-
ту; 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 зри-
тельной сенсорной памяти, сохраняющей довольно под-
робную информацию в течение нескольких секунд. Эта
относительно большая длительность обусловлена фено-
менальным динамическим диапазоном зрительной систе-
мы: самый интенсивный сигнал, который не вызывает

о
1 5S
Р L-XD
R CNV 6 JIC
В J F Н114
100 0 150 300
Момент включения тона,
миллисекунды
1000
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 пол-
секунды 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 пред-
оставлен слева. Испытуемый называл буквы одного из рядов по зву-
ковому 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 рас-
полагают 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 справля-
, ются 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 10Ї раз сильнее самого слабого сигнала, ко-
торый еще может быть обнаружен. Нужно около 25 по-
стоянных времени, т. е. 2-3 секунды, чтобы уровень вос-
принимаемого сигнала упал ниже этого предела.
Зачем нам такая система? Возможны несколько
объяснений. Эта система позволяет зрительному образу
сохраняться во время мигания. Память может быть нуж-
йа для опознания образа, так как она позволяет зритель-
ным сигналам продлиться некоторое дополнительное вре-
-Мя. Возможно также, что мы обладаем этой системой
<случайно>-благодаря определенной конструкции ор-
гана зрения: она могла бы быть побочным продуктом
3. Этапы переработки информации
каких-то механизмов глаза, например следов фотохими-
ческих реакций в сетчатке. Я не разделяю этой послед-
яей 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 перера-
ботки информации, сохраняя образ в течение периода,
.достаточного для того, чтобы эти стадии завершились.
Полных данных по этому вопросу еще нет, так что окон-
чательный ответ пока невозможен.
В действительности дело обстоит гораздо сложнее,
чем позволяет думать это краткое изложение. О механиз-
мах зрительной сенсорной памяти еще идет оживленная
дискуссия; что касается других органов чувств, то ряд,
опытов показал, что подобные же системы памяти суще-
ствуют в слуховой и тактильной системах. Но для наших
целей достаточно знать, что такие системы вообще суще-
ствуют, 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 функ-
ции, а также формы хранимого в них знания. Изучение
зрительной сенсорной системы дает некоторое представ-
ление о методах, полезных в начале исследования, а так-
же о проблемах, которые могут встретиться. Теперь нам
пора пойти вперед по следу и углубиться в различные
стадии переработки информации человеком.
3. Этапы переработки информации
Назовите громко цифры 1, 7, 4, 2, 8. Затем не глядя
повторите их. Если не выйдет, попробуйте еще раз, мо-
жет быть закрыв глаза, чтобы лучше <слышать> свои го-
лос, который еще звучит для вас мысленно. Попросите
кого-нибудь прочесть вам случайную фразу. Какие это
ыли слова? Воспоминание о только что происшедшем
возникает сразу же, ясное и полное, без видимого умст-
венного усилия.
Что у вас было на обед три дня тому назад? Здесь
3. Этапы переработки информации
ощущение будет иным. Для ответа понадобится время, и
он не будет таким четким и полным, как воспоминание о
только что бывшем; вероятно, потребуется значительное
умственное усилие. Извлечение прошлого из памяти от-
дично от извлечения только что происшедшего. Нужно
большее усилие, и результат получается не такой ясный.
Йричем это прошлое не обязательно давнее. Не глядя
<а первую строку этого раздела, скажите, какие там бы-
ли цифры? Некоторым людям для этого нужны усилие и
эремя.
: Разница между наличием памяти о только что быв-
даем и вспоминанием прошлого настолько поразила аме-
риканского философа и психолога Уильяма Джеймса,
"что в 1890 году он предположил здесь действие двух раз-
иых механизмов.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18