Latvijas Universitāte

Fizikas un matemātikas fakultāte

Datorzinātņu nodaļa

Atmiņa, tās attīstīšana

referāts

Darba autors: Gatis Mednis

DatZ B 97029, 2DZ₃

-1999-

Saturs

Atmiņas modeļi................................................................................................................................................................................ 3

1. Vairākatmiņu modelis........................................................................................................................................................... 3

2. Apstrādes līmeņu (levels-of-processing) modelis.............................................................................................................. 3

3. Semantisko tīklu modelis...................................................................................................................................................... 3

Atmiņas struktūra un funkcijas.................................................................................................................................................... 4

Īstermiņa atmiņa......................................................................................................................................................................... 4

Ilgtermiņa atmiņa....................................................................................................................................................................... 5

Aizmiršana................................................................................................................................................................................... 7

Aizmiršanas līkne........................................................................................................................................................................ 7

Iegaumēt un atcerēties............................................................................................................................................................... 8

Izmantotā literatūra..................................................................................................................................................................... 10

Atmiņas modeļi

Pamatā darbu ar atmiņu var iedalīt trīs fāzēs:

kodēšana – saglabāšana – aktualizēšana

Tomēr nav vienota viedokļa par katra atsevišķā procesa norisi. Tā vietā aplūko dažādus atmiņas modeļus.

1. Vairākatmiņu modelis

· Waugh un Norman (1965) atmiņu iedala primārajā un sekundārajā. Ienākošā informācija nokļūst primārajā atmiņā, kurā vienlaicīgi var glabāties 5-9 objekti (items). Regulāras atkārtošanas rezultātā objekti no primārās atmiņas nokļūst sekundārajā, kas nodrošina ilgstošu uzglabāšanu. Šajā gadījumā turpmāka atkārtošana vairs nav nepieciešama.

· Atkinson un Shiffrin (1965, 1968, 1971) šī dalījuma apzīmēšanai lieto terminus “īstermiņa atmiņa” (ĪTA) un “ilgtermiņa atmiņa” (ITA). Īstermiņa atmiņā informācija glabājas aptuveni 30 sekundes, ilgtermiņa atmiņā tā pāriet atkārtojot. Minētie autori papildināja arī sajūtu atmiņas koncepciju. Informācija sajūtu atmiņā tiek uzglabāta pavisam īsu brīdi – vizuālā (Ikon) 0,5 sekundes, auditīvā (Echo) dažas sekundes (Sperling, 1963). Ja šai informācijai pievērš uzmanību, tā tiek pakļauta apstrādei īstermiņa atmiņā.

· Cowan (1988) uzskata, ka ĪTA un ITA veido vienotu veselu, no kā ĪTA ir aktīvā daļa.

2. Apstrādes līmeņu (levels-of-processing) modelis

· Craik un Tulving (1975) pētīja vārdu atcerēšanās atkarību no to uztveršanas un apstrādes veida – izskats, skanējums, semantiskā jēga. Ar katru nākošo līmeni atcerēšanās varbūtība pieauga. Piemēram, tie eksperimenta dalībnieki, kuriem lika novērtēt teksta saturu, uzrādīja labākus rezultātus nekā tie, kuriem šajā pašā tekstā lika saskaitīt “a” burtus.

· Walker un Jones (1983) šo konceptu papildināja ar elaborācijas jēdzienu. Ar to saprot apzinātu abstrakciju meklēšanu informācijas reprezentācijai atmiņā. Elaborācija nodrošina efektīvāku atmiņas izmatošanu.

3. Semantisko tīklu modelis

· Daudzi autori ir izstrādājuši modeļus iespējamajai atmiņas organizācijai, mēģinot izskaidrot piekļuvi informācijai. Hierarhijas, kuru jēdzienu kompleksums pieaug virzienā uz virsotni (Collin un Quillian), matricas (Broadbent) un kategorijas, pēc kurām tiek sašķiroti objekti (Smith).

Turpmāk pārsvarā tiks aplūkots vairākatmiņu modelis.

Atmiņas struktūra un funkcijas

Pētot atmiņu, izdala trīs tās sastāvdaļas – sajūtu, īstermiņa un ilgtermiņa atmiņu, no kurām būtiskākās ir pēdējās divas.

1. zīmējums. Atmiņa.

Īstermiņa atmiņa

Īstermiņa atmiņā vienlaicīgi iespējams glabāt apmēram septiņus objektus. Lai gan tas ir atkarīgs no konkrētā indivīda, novirze parasti nepārsniedz pāris objektus. Tas nozīmē, ka patvaļīgu 5 ciparu virkni, piemēram,

2 7 6 4 9

mēs spējam pilnībā paturēt atmiņā, turpretī virkni, kas sastāv no 15 cipariem, piemēram,

2 7 6 5 8 3 7 5 8 4 3 6 6 7 5

tikai fragmentāri.
Informācijas uzglabāšanas laiks vienreizējas iegaumēšanas gadījumā nepārsniedz dažas sekundes. Lai to palielinātu, nepieciešama atkārtošana. Visvieglāk tas ir verbālas informācijas gadījumā, nedaudz grūtāk - ar citiem informācijas veidiem. Īstermiņa atmiņa darbojas pēc rindas principa – t.i., ja jaunajam objektam pietrūkst vietas, tas pārklāj objektu, kurš visilgāk jau atradies atmiņā.
Paši objekti var būt arī daudz sarežģītāki nekā iepriekšējā piemērā izmantotie. Galvenais nosacījums – katram objektam jāatbilst semantiskai vienībai, ko iespējams identificēt ar ilgtermiņa atmiņas palīdzību. Kā piemēru var minēt vārdus. Virkni no 5 patvaļīgi izvēlētiem pazīstamiem vārdiem iegaumēt ir tikpat viegli kā 5 ciparus vai 5 burtus, kaut gan burtu kopskaits šajā virknē var ievērojami pārsniegt 7. 15 vārdu gadījumā mēģinājums lemts neveiksmei, tāpat kā ar 15 cipariem, piemēram:

mēs eksperiments spēt pierādīties mīnus īstermiņa septiņi gaita atmiņa vienlaicīgi divi uzglabāt plus ka objekti

Turpretī, ja vārdi ir savstarpēji saistīti, tos paturēt atmiņā nesagādā īpašas grūtības, piemēram,

Eksperimentu gaitā pierādījies, ka mūsu īstermiņa atmiņa vienlaicīgi spēj uzglabāt septiņus plus mīnus divus objektus.

Arī šajā gadījumā vārdu skaits ievērojami pārsniedz deviņus, taču kļūdas, atgriežot informāciju, diez vai būs nozīmīgas. Tas rāda, ka informāciju iespējams saistīt vēl augstākos līmeņos nekā burti vai vārdi, un, prasmīgi to izmantojot, īstermiņa atmiņas apjomu var ievērojami palielināt.

Šo tēzi apstiprina apstiprina eksperiments, ko 1965. gadā veica DeGroot. Eksperimenta dalībniekiem vajadzēja pēc īstermiņa atmiņas atjaunot šaha pozīcijas. Kā jau bija sagaidāms, labi šahisti pieļāva maz kļūdu, bet iesācēji pareizi novietoja tikai dažas figūras. Eksperimenta otrajā daļā figūras uz šaha galdiņiem tika izvietotas patvaļīgi. Šoreiz labo spēlētāju rezultāti nokritās līdz iesācēju līmenim, turpretī pēdējo rezultāti praktiski neatšķīrās no iepriekšējā eksperimentā uzrādītajiem. No tā var secināt, ka specifisku problēmu abstrakcijas un paraugi, kas glabājas ilgtermiņa atmiņā, var būtiski ietekmēt darbu ar īstermiņa atmiņu. Šaha gadījumā tās ir savstarpēji saistītas figūru kombinācijas.

Šādu paraugu atpazīšana palielina pieejamo faktu apjomu, kā rezultātā daudzus uzdevumus iespējams paveikt ātrāk.
Katrai sajūtu sistēmai ir sava īstermiņa atmiņa. Līdz šim izdalītas un izpētītas runas/dzirdes un vizuālā ĪTA, taču nav izslēgta arī ožas/garšas un taustes ĪTA eksistence.
Informācija, kas izteikta ar valodas palīdzību, nokļūst fonoloģiskajā ĪTA, turklāt tā var būt gan vizuāla (rakstveida), gan auditīva (mutiska). Vizuālajā ĪTA nokļūst pārējā vizuālā informācija. Tāpēc, lai panāktu optimālu iegaumēšanu, ieteicams kombinēt tekstuālu un grafisku attēlojumu. Jāievēro, ka vizuālā informācija parasti ir neprecīzāka un to ieteicams dublēt ar valodas līdzekļiem.

Ilgtermiņa atmiņa

Ja īstermiņa atmiņas saistīta ar aktīvajām nervu šūnām (smadzeņu darbī-ba), tad ilgtermiņa atmiņas saturs glabājas kā saites starp neironiem (smadzeņu struktūra).
No tā izriet divas būtiskākās ITA īpašības – neierobežots informācijas uzglabāšanas ilgums un gandrīz neierobežots apjoms. Vēl jāmin lielais laika patēriņš, kamēr informācija tiek pārvērsta smadzeņu struktūrā. Tas pieaug, atkarībā no informācijas uzglabāšanas ilguma.
Ilgtermiņa atmiņa nodrošina sekojošas funkcijas: objektu atpazīšanu un to saistību ar laiku, vietu un citiem objektiem.
Lai taupītu vietu, informācija tiek glabāta maksimāli abstraktā veidā, tādēļ pēc reprezentācijas atmiņā ne vienmēr var restaurēt tās sākotnējo formu. Atmiņā jau esošas abstrakcijas atvieglo reprezentāciju, tāpēc liela nozīme ir

2. zīmējums. Nervi.

atbilstošo pamatjēdzienu apguvei un to sasaistei ar sekojošajiem faktiem.
Godden un Baddelay 1975. gadā pētīja apkārtnes maiņas ietekmi uz atmiņu. Divām nirēju grupām vajadzēja iegaumēt sarakstu ar vārdiem, vieni to darīja pludmalē, otri – jūrā. Abām grupām panākumi bija līdzīgi. Taču, kad grupas apmainīja vietām, iegaumēto vārdu skaits saruka par 40%. Šis efekts izskaidrojams ar to, ka, lai nostiprinātu informāciju atmiņā, tiek izmantotas asociācijas, kurās neapzināti tiek lietoti apkārtnes elementi. Ja brīdī, kad jāatgriež informācija, šie elementi nav pieejami, atcerēšanās ir apgrūtināta. Tas attiecas arī uz situācijas kontekstu kā tādu. No tā izriet, ka apmācībai būtu jānotiek apstākļos, kas tuvināti pielietojumam. Piemēram, universitātēm tipiskā apmācība auditorijās uzskatāma par apgrūtinātu, ja vien par mērķi neuzskata eksāmena kārtošanu tajā pašā telpā.

Izskaidrot atmiņas darbību mēģināts jau sen. Tā rezultātā radies ne mazums “dīvainu” teoriju. Tā, piemēram, 50-tajos un 60-tajos tika meklētas “atmiņas molekulas”. Šīs teorijas piekritēji uzskatīja, ka atmiņa smadzenēs eksistē dažādu olbaltumvielu veidā. 70-tajos gados aktuāla bija “vecmāmiņas šūnas” teorija. Atsevišķas atmiņas, piemēram, par savu vecmāmiņu, glabājas vienā vienīgā nervu šūnā. Tomēr šī ideja drīz vien tika atspēkota. Tā kā nervu šūnas pastāvīgi atmirst, visu laiku vajadzētu zust atmiņām par atsevišķām personām, objektiem, notikumiem utt., kas acīmredzami neatbilst patiesībai.

Šobrīd ir noskaidrots, ka atmiņas glabājas nervu šūnās un to savstarpējās saitēs. Mūsu smadzenēs ir aptuveni 100 miljardi nervu šūnu, un katra no tām var būt savienota ar 10000 citām. Principā smadzenes ir kabeļtīkls vairāku simtu tūkstošu kilometru garumā, pa kuru plūst strāva. Tā var gan aktivizēt, gan aizturēt nervu šūnu. Aktivizācijas gadījumā signāls tiek nosūtīts tālāk kaimiņiem.

Kas tad notiek brīdī, kad mēs atceramies savu vecmāmiņu? Fiksētai sejai atmiņā atbilst noteikta nervu šūnu kombinācija, kuras tiek reizē aktivizētas. To elektriskās aktivitātes rezultātā smadzenēs rodas modelis, kas reprezentē vecmāmiņu.

Kas nosaka, cik ilgi šis modelis būs pieejams? Pēc zinātnieku domām atmiņu noturību nosaka divi faktori: reprezentācijā iesaistīto šunu skaits un tās savienojošo saišu stabilitāte. Jo vairāk šūnu, jo stiprāks signāls. Jo biežāk kāda no atmiņām tiek izsaukta, jo stabilākas kļūst saites.

Atmiņas darbībā vērojama darba dalīšana. Piemēram, kā atmiņā tiek attēlots zīmulis? Informācija par krāsu, formu un funkcijām glabājas dažādās smadzeņu vietās, atkarībā no sajūtu orgāna, ar kuru var identificēt atbilstošo īpašību. Vajadzības gadījumā no tām vienā mirklī atkal var izveidot vienotu modeli. Jautājums par to, kā tiek noteikta īpašibas piederība objektam, joprojām ir atklāts. Eksistē hipotēze, pēc kuras par identifikatoru uzskatāma nervu šūnu aktivizācijas frekvence. Piemēram, nervu šūnas, kurās glabājas informācija par zīmuli, aktivizējas 50 reizes sekundē, bet tās, kurās par papīru, tikai 30.

Aizmiršana

To, kas notiek smadzenēs, kad mēs aizmirstam informāciju, mēģina izskaidrot divas teorijas:

atmiņas laika gaitā izgaist;

jaunāki iespaidi pilnībā vai daļēji pārklāj vecākos, tādējādi sarežģījot piekļuvi.

Ja, saskaņā ar pirmo teoriju, atmiņām būtu jāpazūd, tad aizmiršana notiktu proporcionāli pagājušajam laikam. Tas līdz šim nav apstiprinājies.

Kāds holandiešu pētnieks veica šādu eksperimentu: sešus gadus viņš veidoja kartotēku, kurā pierakstīja visus savus iespaidus. Pēc tam tika pārbaudītas viņa atmiņas par katru atsevišķu dienu. Reizēm viņam bija nepieciešams palīdzēt, piemēram, pateikt, ar ko viņš konkrētajā dienā ir sarunājies, toties pēc tam viņš samērā precīzi spēja atstāstīt sarunas saturu. Tādējādi zinātnieks atcerējās katru dienu pagājušo sešu gadu laikā. Atmiņu zudums netika novērots.

Galvenais atmiņu zuduma iemesls ir stress. Cilvēkam, kuram regulāri nākas uzņemt pārāk daudz informācijas, ir lielākas izredzes kaut ko aizmirst. Papildus šim eksistē arī fizioloģisks aspekts. Pārmērīga stresa hormona kortizola koncentrācija kaitīgi iedarbojas uz nervu šūnām. Par tā produkciju atbild Hypothalamus. Briesmu gadījumā kortizols sagatavo ķermeni cīņai vai bēgšanai. Kolīdz hormons sasniedz Hypothalamus, tā produkcija tiek pārtraukta. Ja šī dabīgā kontrole nedarbojas, kā tas, piemēram, ir cilvēkiem, kuri slimo ar depresiju, tiek nodarīts kaitējums smadzenēm, tai skaitā arī atmiņai. Ja depresiju izdodas novērst, smadzeņu darbība atjaunojas iepriekšējā līmenī.

Ebbinghaus aizmiršanas līkne

Neraugoties uz savu cienījamo vecumu (1885), aizmiršanas līkne diezgan precīzi apraksta problēmu, kas saistīta ar jaunas informācijas apgūšanu. Jau pēc 30 minūtēm atmiņā no tās būs palikusi tikai puse.

Lai gan turpinājumā līkne kļūst lēzenāka, vidēji no jaunapgūtās vielas atmiņā paliek tikai piektā daļa. Tā kā nav iespējams iepriekš noteikt, kas šajā daļā ietilps, jāsamierinās ar zaudējumiem un jāmēģina tos kompensēt ar atbilstošām iegaumēšanas stratēģijām.

No tām visbiežāk lietotā ir mācīšanās nevis līdz brīdim, kad viela ir apgūta, bet gan atkārtošana n-tās reizes pēc kārtas. Jau 19. gadsimta literatūrā norādīta šādas rīcības bezjēdzība.

Ebbinghaus eksperimentāli konstantēja, ka gan tie, kuri mācās līdz apgūšanai, gan tie, kuri atkārto, nākošajā dienā zina tikpat daudz (precīzāk – tikpat maz). Atkārtošana, kas seko uzreiz pēc mācību fāzes, situāciju neuzlabo.

Tomēr risinājums ir tieši atkārtošanā. Taču pie tās jāķeras tikai pēc zināma laika. Kolīdz zināšanu līmenis sasniedz 100%, atkārtošanu pārtrauc … lai pie tās atgrieztos pēc divreiz ilgāka laika. Šajā ziņā pazīstamākā ir t.s. 5-10-20 programma. Pēc mācību vielas apgūšanas būtu jāievēro trīs pārtraukumi pirms sākt atkārtot – 5, 10 un 20 minūšu garumā. Protams, intervālu garumu var mainīt, saglabājot proporciju, atkarībā no apgūstamā priekšmeta. Vienu mēnesi atvēlēt mācībām 10 minūtes dienā dod nesalīdzināmi vairāk nekā vienreiz mēnesī mācīties 5 stundas no vietas. 3. zīmējums.

Aizmiršanas līkne.

Aizmiršana ir dabisks process. Tā ir saistīta ar mūsu smadzeņu darbības veidu. Aizmiršanu izraisa:

stress. Visbiežāk sastopamais cēlonis, taču no tā ir iespējams izvairīties.

vecums. Daļa atmiņas vecumā pasliktinās, un to novērst nav iespējams.

narkotikas, medikamenti, alkohols. Ja smadzenes nav tikušas pakļautas gadiem ilgai iedarbībai, pārtraucot šo vielu lietošanu, atmiņai ir labas izredzes uzlaboties. Kanādiešu zinātnieki pierādījuši, ka alkohols “dzēš” tieši pirms lietošanas saņemto informāciju.

ēšanas paradumi, sevišķi nepietiekams uzturs.

depresijas. Ietekme līdzīga kā stresam.

nervozitāte.

Iegaumēt un atcerēties

Sekojošā iegaumēšanas stratēģija dota Andreas Jorde redakcijā. Tās izklāstā viņš lietojis šādus terminus:

Termins	Apzīmējums	Informācijas glabāšanas ilgums
Ultraīstremiņa atmiņa	UĪTA	20 sekundes
Īstermiņa atmiņa	ĪTA	30 minūtes
Ilgtermiņa atmiņa	ITA	Neierobežots, taču var zust pieeja

Lai informāciju mērķtiecīgi novietotu ITA, īsi pirms aizmiršanas tā ir apzināti jāatceras. Lai nezaudētu pieeju ITA saglabātajai informācijai, tā regulāri jāatkārto, pakāpeniski palielinot intervālus. Ieteicamais variants – 1 diena, 2 dienas, 4 dienas, 8 dienas, 16 dienas, atkārtošanas beigas.

Dzejoļu iegaumēšana

Izlasiet divas rindiņas un tūlīt tās balsī atkārtojiet no galvas (deklamējot ieteicams skatīties uz augšu). Tās tagad atrodas UĪTA.

Izlasiet un atkārtojiet vēl divas “divrindes”. Ja tas aizņem vairāk par 20 sekundēm, samaziniet teksta apjomu. Atkārtojiet visas 6 rindiņas. Tās tagad atrodas ĪTA.

Iegaumējiet vēl 4-5 šādas “sešrindes”. Tas aizņems aptuveni 8 minūtes. Seko 5-10 minūšu pārtraukums, lai atcerēšanās nebūtu pārāk viegla. Atkārtojiet visas 30 rindiņas. Tās tagad atrodas ITA.

Nākošo atkārtošanu ieteicams veikt pēc dažām stundām, vislabāk pirms gulētiešanas. Arī turpmākajās dienās vēlams pāris reizes atkārtot iegaumēto.

Svešvalodas vārdu iegaumēšana

Jaunos vārdus ieteicams sadalīt blokos pa 4 līdz 6 vārdi katrā. Ja vienā piegājienā cenšas apstrādāt vairāk vārdu, pirmie parasti tiek aizmirsti. Izlasa, atkārto, turpina ar nākošo bloku. Sistemātiski strādājot, šādā veidā ĪTA var ielasīt 25 vārdus 5 minūtēs.

Pārbaude uzreiz pēc visu vārdu iegaumēšanas nedod vēlamo rezultātu. Ieteicams 10 minūšu pārtraukums, pēc kura visu atkārto. Tagad vārdi atrodas ITA.

Mācību kartotēka

Kartotēkas kastei ir 5 nodalījumi, katrs nākošais divreiz lielāks par iepriekšējo, pirmais ir vismazākais, piemēram, 1-2-4-8-16.

Kartiņas vienā pusē raksta jautājumu, otrā – atbildi. Ieteicams atvēlēt vietu arī apstrādes datumiem. Ar kartiņas aizpildīšanu parasti pietiek, lai to atcerētos arī nākošajā dienā.

Jaunu kartiņu ievieto pirmajā nodalījumā un apstrādā nākamajā dienā. Atzīmē apstrādes datumu, izlasa jautājumu, atbild, salīdzina atbildi. Ja atbildēts pareizi, kartiņu pārvieto uz otrā nodalījuma beigām. Ja atbildēts nepareizi, kartiņu pārvieto uz pirmā nodalījuma beigām.

Pāriet pie otrā nodalījuma. Apstrādā tās kartiņas, kuras nav aiztiktas vismaz 3 dienas. Ja atbildēts pareizi, kartiņu pārvieto uz trešā nodalījuma beigām. Ja atbildēts nepareizi, kartiņu pārvieto uz pirmā nodalījuma beigām.

Pāriet pie trešā nodalījuma. Apstrādā tās kartiņas, kuras nav aiztiktas vismaz 6 dienas. Ja atbildēts pareizi, kartiņu pārvieto uz ceturtā nodalījuma beigām. Ja atbildēts nepareizi, kartiņu pārvieto uz pirmā nodalījuma beigām.

Līdzīgi apstrādā atlikušos nodalījumus. Ja uz jautājumu atbildēts pareizi, kartiņa nokļūst nākamajā nodalījumā (no piektā nodalījuma tā tiek izņemta no kartotēkas), ja ne – kartiņa nokļūst pirmajā nodalījumā.

Šī metode nodrošina gadiem ilgu pieeju ITA saglabātajai informācijai.

4.zīmējums. Mācību kartotēka.

Izmantotā literatūra

1. Stangl W. Werner Stangls Arbeitsblätter:

· Überblick Gedächtnismodelle;

· Struktur und Funktion des Gedächtnisses;

· Das Vergessen;

· Lernen und Gedächtnis;

Gedächtnistraining, Gedächtnishilfen, Gedächtnistricks.

http://paedpsych.jk.uni-linz.ac.at/INTERNET/ARBEITSBLAETTERORD/Arbeitsblaetter.html

2. Jorde A. Methode des zeitgesteuerten Auswendiglernens
http://paedpsych.jk.uni-linz.ac.at/INTERNET/ARBEITSBLAETTERORD/LERNTECHNIKORD/Auswendiglernen.html

3. Klein K-M. Das Kurzzeitgedächtnis
http://www.psychologie.uni-bonn.de/allgm/projekte/dfg_arb/kzg.htm

4. Bredenkamp J., Klein K-M. Strategien und Arbeitsgedächtnis eines Rechenkünstlers
http://www.psychologie.uni-bonn.de/allgm/projekte/DFG_arb/rechenk.htm

Bezmaksas referāti skolai

Atmiņa, tās attīstīšana