Websoft

пятница, июня 22, 2007

Новые результаты исследований работы головного мозга

Описанная ниже модель работы головного мозга позволяет совсем по другому взглянуть на основные обучающие приемы и методики и наконец-то осознать причины неэффективности большинства из них и неожиданную эффективность других, совершенно неочевидных и парадоксальных.

Несколько лет назад зарубежные ученые в результате анализа результатов инструментальных исследований работы головного мозга создали новую модель работы человеческой памяти, с которой согласились большинство специалистов. Но языковый барьер стал преградой на пути распространения этой информации, и переводов и упоминаний об этом на русском практически нет.

Из этой модели следует, что термин «кратковременная память» является всего лишь удобной научной абстракцией, не имеющей физиологических эквивалентов. Он признан устаревшим, а теория Миллера (1956) о ее емкости 7+\-2 элемента считается просто абстрактной теоретической моделью для удобного объяснения результатов его экспериментов.

Новые исследования дали результаты, позволившие создать модель для ранее введенного термина «рабочая память» - по аналогии с оперативной памятью компьютера. Коуэн (2001) установил, что количество элементов информации, с которыми мозг может выполнять одновременно логические операции, равно четырем и этому соответствуют реальные приборно фиксируемые процессы в мозгу. Дальнейшее развитие этой теории дал Оберауэр (2002), установивший, что из этих четырех элементов активным в конкретный момент времени может быть только один (подтвердив невзначай теорию доминанты Ухтомского (1926)).

А как же это согласуется с экспериментальными данными Миллера, неоднократно перепроверенными и подтвержденными другими экспериментаторами? На этот вопрос дает ответ теория объединения структур в «долгосрочную рабочую память» Эриксона и Кинтша (1995). Когда рабочая память загружена полностью, эти 4 элемента объединяются в одну структуру и выгружаются в такую память, своеобразный «файл подкачки», занимая в рабочей памяти только одно место под адрес этой структуры, а в освободившиеся три места загружаются дополнительные 3 элемента - вот вам и магические 7 элементов «кратковременной памяти»!

Таким образом, наша рабочая память напоминает простейший арифметический калькулятор - две ячейки для исходных данных, одна для операнда и одна для конечного результата. Это подтверждает и приобретшая большую популярность теория когнитивной перегрузки Д. Свеллера (1998), экспериментально доказавшего, что при полной загруженности рабочей памяти возможность выполнять над ее элементами логические операции резко падает.

Например, проанализируйте фразу:
«Память от TRANSCEND на 800MHz дешевле памяти от Kingston на 667Mhz, но память от Hynix на 512Мб дороже памяти от TRANSCEND на 1 Гб».
В этой фразе всего семь элементов, но так как логические операции над ними нужно выполнять одновременно, она вызывает заметный когнитивный дискомфорт.

Аналогично простейшая задачка для младших школьников:
«Полтора рыбака поймали полтора судака за полтора дня. Сколько судаков поймают 6 рыбаков за 6 дней»
при решении в уме вызывает непреодолимые трудности для 98% взрослого образованного населения, так как количество данных, которые нужно удерживать в памяти для ее решения, превышает емкость рабочей памяти, делая невозможными логические заключения. А на бумаге ее решение элементарно, так как позволяет выполнить операции последовательно, не перегружая рабочую память.

Источник: Хабрахабр

4 комментария:

Алексей Корольков комментирует...

Андрей,
меня терзают смутные сомнения, что не все так просто как в арифмометре или это правило применимо только к математическим операциям - я тут с семейством иногда по вечерам в выходные играю в Scrabbe (слова из буковок складывать - в советские годы называлась "Эрудит") - там этих факторов не 7 а сильно больше (7 букв плюс куча слов на доске), но ничего как-то они в голову помещаются :) Я уж не говорю про шахматы...

Андрей Балыков комментирует...

Я тоже размышлял над этим. По мне так это весьма похоже на истину. С оговоркой, что под единичным элементом подразумевается некий объект, который может обладать в своей целостности сколь угодно большой степенью вложенности, наподобие того как это происходит в объектно-ориентированной модели программирования.
Например, «пожарить на ужин картошку» для человека привыкшего это делать, является единичным объектом для оперирования, а для человека не знакомого с этим процессом, объектов будет множество. Поэтому первый может удержать единомоментно весь процесс в голове, а второму приходится (в уме) действовать пошагово.

Андрей Балыков комментирует...

В моем понимании, объекты могут быть весьма сложны, например, Моцарт мог слышать мелодию не по прядку следования нот, а всю разом. Цитата: "Реквием вставал перед его внутренним слухом целиком: вселяющий ужас трубный глас архангелов, вопли, вырывающиеся из разверстых ртов грешников, и мольба о прощении и вечном покое…".

Анонимный комментирует...

Согласен с Андрей Балыковым, но с корректировкой на метод представления... Мозг после оперирования задачи (возьмем пример с картошкой) создает новый обьект ввиде обшего представления процедуры готовки. И используя его для ячеек оперирования следуйшей очереди. Это предположение все-же исходит из ограниченности обьемов хронения информации (обьектов) в ячейках.