Інженерна психологія - Трофімов Ю.Л. - 3.2. Зберігання та переробка інформації

За час своєї життєдіяльності людина постійно отримує інформацію, яка фіксується в корі головного мозку образами зовнішнього світу. Ці елементи досвіду, які зберігаються та відтворюються залежно від вимог життя та специфіки діяльності людини, саме і формують індивідуальний досвід, утворюючи зміст пам'яті людини.

Пам'ять - це сукупність психічних процесів, що забезпечують організацію досвіду індивіда на основі тимчасового співвідношення теперішніх та наступних актів діяльності щодо її цілей і мотивів. Пам'ять - одна з найважливіших, конституювальних характеристик психічного, яка забезпечує єдність і цілісність людської особистості.

Діяльність пам'яті, як і інша психічна діяльність, характеризується певним предметним змістом: цілями, мотивами, умовами і засобами досягнення мети. До того ж зміст матеріалу теж впливає на вибір способу його запам'ятовування. Враховуючи, що діяльність оператора за своєю природою дуже багатопланова, форми прояву його пам'яті теж різноманітні. Поділ пам'яті на окремі види має зумовлюватися особливостями діяльності оператора, в якій здійснюються процеси запам'ятовування та відтворення інформації [120].

За характером психічної активності пам'ять поділяють на рухову, емоційну, образну, словесно-логічну. За відношенням до компонентів структури діяльності (мотиви, цілі, засоби діяльності) - на мимовільну і довільну, механічну і смислову. За тривалістю закріплення і збереження матеріалу - на короткотривалу, довготривалу і оперативну. У своїй діяльності оператор послуговується всіма видами пам'яті, але, зважаючи на доволі жорстке узалежнення його діяльності від часових характеристик, детальніше розглянемо ці основні форми пам'яті.

Короткотривала пам'ять

Короткотривала пам'ять зберігає інформацію упродовж кількох секунд або хвилин. На основі експериментальних досліджень В. П. Зінченка, Г Г. Вучетич, А. Б. Леонова, Ю. К. Стрєлкова в системі короткотривалої пам'яті було виділено три основні гіпотетичні блоки зберігання інформації; сенсорна, первинна і вторинна пам'ять. Переведення інформації з одного блоку в інший здійснюється за допомогою таких операцій, як фільтрація матеріалу, його впізнання, перекодування і повторення [46].

Сенсорна пам'ять фіксує інформацію у модально-специфічному вигляді, що дає змогу описувати об'єкти в термінах їхніх фізичних характеристик. Фізіологічним корелятом сенсорної пам'яті є інерційність загасання послідовного образу подразника.

Численні експериментальні дослідження доводять, що існують різні види сенсорної пам'яті: зорова (або іконічна), слухова, рухова, нюхова. Дослідження останніх років свідчать, що слухова сенсорна пам'ять може функціонувати як дві незалежні системи: для зберігання мовної інформації і для зберігання невербальних звуків [46]. Слід, який залишається у сенсорній пам'яті, поступово згасає. Час його згасання залежить не тільки від модальності подразника, а і від багатьох інших факторів. При цьому до них додається ще й фактор взаємовпливу слідів у самій сенсорній пам'яті. Серед ефектів взаємодії слідів виділяють пряме та зворотне маскування і пов'язані з ними ефекти пара- і метаконтрасту, послідовного стирання або накладання слідів [165].

Таким чином, час зберігання інформації в сенсорній пам'яті залежить від модальності і фізичних характеристик подразника, стану системи, що сприймає, та умов сприйняття самого стимулу. В середньому для іконічної пам'яті цей період становить 250...500 мс, але може досягати і 1000 мс (46). Відносно обсягу зорової сенсорної пам'яті вважають, що вона безмежна, а слухова містить 10- 12 елементів. Щодо рухової сенсорної пам'яті даних немає. На основі сенсорного зберігання інформації відбирається інформація, релевантна певному завданню, описується та перекодовується в найзручнішу для зберігання форму. Сам механізм фільтрації вивчений недостатньо, є лише дані, які свідчать, що селекція може здійснюватися на основі кольору, розміру, форми, розташування у просторі, а також складних тембральних характеристик звукового сигналу.

Первинна пам'ять. Відібрана інформація кодується в зручну, найчастіше - у вербально-акустичну форму. В деяких випадках, залежно від вимог завдання, інформація може зберігатись і у формі модальних сигналів. Одночасно з перекодуванням сигналу можуть формуватися нові одиниці інформації завдяки смисловій переробці.

Відібрана і перекодована інформація зберігається у первинній пам'яті, яка має невеликий обсяг, але значно більший час зберігання. За даними різних авторів, цей час становить від 5 до 30 с 129; 39).

Отже,' інформація у первинній пам'яті зберігається як у вербально-акустичному, так і у модально-специфічному вигляді. Разом із тим здійснюється відбір релевантної інформації для певного класу завдань з метою її подальшої обробки та відтворення або в разі необхідності переведення у вторинну пам'ять. Цей перехід реалізується за допомогою операцій повторення. В моделях короткотривалої пам'яті процесові повторення відводиться важлива роль, і його можна ототожнювати з повторною циркуляцією інформації. Однією з характерних рис повторення є те, що воно здійснюється за рахунок проговорювання. Але не завжди ця стратегія обробки інформації є ефективною. В складних умовах (наприклад, при близькому фонематичному звучанні стимульного матеріалу) утримання матеріалу і переведення Його у вторинну пам'ять більш ефективне, ніж "опора" на смислові зв'язки, тобто використання операції перекодування. Сама експериментальна ситуація провокує вибір певної стратегії повторення. Так, якщо обсяг матеріалу незначний і сприймання його послідовне, то швидкість подання інформації визначає місце процесу повторення в структурі діяльності людини. За незначних інтервалів між стимулами (60... 140 мс) повторення здійснювалося після пред'явлення всього ряду стимулів. При збільшенні інтервалів між стимулами до 300 мс стратегія досліджуваного змінювалася - він починав повторювати елементи ряду в міру їхнього пред'явлення. При цьому швидкість повторення залежала від швидкості (темпу) пред'явлення, характеру матеріалу та обраної стратегії і коливалася в межах 3 - 10 елементів за секунду [46].

Вторинна нам 'ять. Частина інформації з первинної пам'яті за допомогою повторення переводиться у вторинну пам'ять. Особливістю цього блоку короткочасної пам'яті є семантична обробка матеріалу, виділення смислових зв'язків, що запобігає швидкому забуванню. В окремих випадках у вторинній пам'яті можуть зберігатися фонематичні коди, коли алфавіт знаків або невідомий, або знаки семантично не пов'язані між собою (ряд безглуздих складових).

Таким чином, короткотривала пам'ять характеризується негайним запам'ятовуванням матеріалу з першого пред'явлення, негайним відтворенням і дуже коротким часом зберігання інформації. Можна вважати, що зберігання тут відбувається через запам'ятовування і відтворення інформації. Обсяг короткотривалої пам'яті вимірюється кількістю символів, що запам'ятовуються, або кількістю одиниць інформації, яка може бути відразу після одноразового пред'явлення відтворена. Ця кількість, за даними Дж. А. Міллера, становить 7 ± 2, або:

o 9 подвійних символів;

o 8 десяткових цифр;

o 7 букв латинського алфавіту;

o 5 простих англійських слів.

Довжина алфавіту цих символів дорівнює 2, 10, 26, 1000, що відповідає 1, 3,3, 4,7, 10 подвійним одиницям на символ, або 9, 26, 33, 50 подвійним одиницям для кожної послідовності запам'ятовуваних символів. Як бачимо, зі зміною інформації на символ у 10 разів на вході обсяг короткотривалої пам'яті змінюється у 1,8 раза, а в подвійних одиницях - у 5,5 раза. Якщо інформацію на вході людського каналу змінити в 40 разів (від 0,5 до 20 подвійних одиниць), то кількість відтворених символів змінюється всього у 4 рази (від 12 до 3 символів) для 50 % випадків і всього у 2,5 раза

(від 5 до 2 символів) для 90 % випадків. Це свідчить про те, що основна закономірність обсягу короткотривалої пам'яті простежується і за значних змін інформаційного навантаження на символ.

Розглянуті закономірності обсягу короткотривалої пам'яті слід враховувати при передаванні інформації операторові. Якшо потрібно підвищити інформаційний обсяг інформації, котра буде утримуватися в короткотривалій пам'яті, варто застосовувати найбільш місткі символи, відібрані з великих за обсягом алфавітів. Але застосування таких алфавітів тоді має сенс, коли вони добре засвоєні людиною-оператором.

Обсяг короткотривалої зорової пам'яті, на відміну від слухової, містить 4-6 символів, що було доведено тахісто-скопічними дослідженнями [47].