Кіріспе

Когнитивтік психология процесі, жад тапсырмасы ретінде топтастыру

Когнитивтік психологияда топтастыру – ақпарат жиынтығының шағын, жеке бөліктерін біріктіріп, кейіннен жадта мағыналы бірлік құру процесі. Ақпаратты топтастыру арқылы материалды қысқа мерзімді жадта ұзақ сақтау жақсартылады, соның нәтижесінде жұмыс жадының шектеулі сыйымдылығын асып түсуге және оның тиімділігін арттыруға мүмкіндік туады. Топ – бір-бірімен тығыз байланысты негізгі бірліктердің жиынтығы, олар біріктіріліп, адамның жадында сақталады. Мұндай топтардың біртұтастығы оларды оңай есте сақтауға көмектеседі. Сенеді, топтың ішіндегі элементтердің жоғары деңгейдегі танымдық бейнелері жасалады. Элементтерді жеке-жеке емес, бір топ ретінде есте сақтау оңайырақ. Топтардың құрамы жеке адамның қабылдауы мен бұрынғы тәжірибесіне байланысты өте субъективті болуы мүмкін, бұл ақпарат жиынтығымен байланысты. Топтардың мөлшері әдетте екіден алтыға дейін, бірақ тіл мен мәдениетке қарай өзгеруі мүмкін. Джонсонның (1970) пікірінше, топтастыру процесімен байланысты төрт негізгі ұғым бар: топ, жад коды, кодтау және қайта кодтау. Бұрын айтқандай, топ – есте сақтауға тиіс ақпараттың тізбегі, ол жақын тұрған терминдерден құралуы мүмкін. Бұл элементтер немесе ақпарат жиынтығы бір жад кодында сақталады. Қайта кодтау процесі – топ үшін кодты үйрену, ал кодты шешу – кодты оның білдіретін ақпаратына аудару. Жад механизмі ретінде топтастыру құбылысын күнделікті өмірде сандарды және ақпаратты топтастыру арқылы байқауға болады. Мысалы, 12101946 санын еске түсіргенде, оны 12, 10 және 1946 деп топтастырса, бұл сан үшін ай, күн және жыл түрінде есте сақтауға көмектесетін тәсіл пайда болады. Яғни, сандар тізбегі орнына 1946 жылдың 10 желтоқсаны ретінде сақталады. Сол сияқты, Джордж Миллер ұсынған жұмыс жадының шектеулі сыйымдылығын келесі мысалдан көруге болады: 9849523450 сияқты ұялы телефон нөмірін еске түсіргенде, оны 98 495 234 50 деп бөлуге болады. Осылайша, "жеті плюс немесе минус екі" деген жад көлемінен асып түсетін 10 жеке санды есте сақтаудың орнына, біз төрт топ санды есте сақтаймыз. Топтың толық бөлігін жұмыс жадында топтың басын сақтау арқылы есте сақтауға болады, нәтижесінде ұзақ мерзімді жад топтың қалған бөлігін қалпына келтіреді. Сондықтан, "топтастыру" стратегиясы қолданылғанда, дұрыс еске түсіру көрсеткіші жоғары болады деп күтуге болады.

Жадыны оқыту жүйелері, мнемоника

Есте сақтауды оқыту жүйелері мен мнемониканың әртүрлі түрлері арнайы жасалған қайта кодтау немесе бөлшектеу схемаларында оқыту және жаттығуларды қамтиды. Мұндай жүйелер Миллердің мақаласына дейін де болған, бірақ жалпы стратегияны сипаттауға ыңғайлы термин болған жоқ, сондай-ақ нақты және сенімді зерттеулер де жеткіліксіз болды. "Chunking" термині қазір осы жүйелерге сілтеме жасағанда жиі қолданылады. Мысалы, Альцгеймер ауруымен ауыратын науқастар көбінесе жұмыс жадының жетіспеушілігін сезінеді; бөлшектеу науқастардың сөздік жұмыс жадының жұмысын жақсартудың тиімді тәсілі болып табылады. Шизофрениямен ауыратын науқастарда да атқару функцияларына әсер ететін жұмыс жадының жетіспеушілігі байқалады; жадты жаттықтыру процедуралары когнитивтік және қалпына келтіру нәтижелеріне жағымды әсер етеді. Бөлшектеу жұмыс жадының жүктемесін көптеген тәсілдермен азайтатыны дәлелденді. Бөлшектелген ақпаратты оңай есте сақтаудың қатар, адам жұмыс жадында бөлшектеудің артықшылықтарының нәтижесінде басқа бөлшектелмеген естеліктерді де оңайрақ еске түсіре алады. Бөлшектеу лингвистикада, мысалы, шекараны қабылдауда да әсер ететіні көрсетілді.

Тиімді бөлшектер өлшемі

Дирламның (1972) жүргізген зерттеуіне сәйкес, тиімді бөлік мөлшерін анықтау үшін математикалық талдау жасалды. Біз бөліктеудің мөлшерінің диапазонымен таныспыз, бірақ Дирлам (1972) ең тиімді бөлік мөлшерін табуды көздеді. Математикалық нәтижелер әрбір бөлікте үш немесе төрт элементтің ең оңтайлы екенін көрсетті.

Моторлық оқытуды бөлшектеу

Чанкинг – бұл көптеген жағдайларда қолданылуы мүмкін, бірақ тек ауызша материалды оқытумен ғана шектелмейтін оқыту әдісі. Карл Лэшли өзінің сериялық рет туралы классикалық мақаласында, сызықтық және тегіс түрде ұйымдастырылған сияқты көрінетін реттік жауаптардың ішінде жасырылған иерархиялық құрылым бар екенін дәлелдеді. Бұл 1983 жылы Розенбаум және авторлар тобы моторлық бақылау арқылы көрсетілді. Осылайша, тізбектер кіші тізбектерден тұруы мүмкін, ал олар өз кезегінде тағы да кіші тізбектерден құралуы мүмкін. Тізбектердің иерархиялық бейнеленуі сызықтық бейнеленуге қарағанда артықшылықтарға ие: олар төменгі деңгейдегі тиімді жергілікті әрекеттерді жалпы құрылымның басшылығымен үйлестіреді. Сызықтық тізбекті сақтау тұрғысынан қарапайым болғанымен, оны алу кезінде қиындықтар туындауы мүмкін. Мысалы, тізбекте үзіліс болса, келесі элементтерге қол жеткізу мүмкін болмайды. Ал иерархиялық бейнеленуде бірнеше деңгей болады. Төменгі деңгейдегі түйіндер арасындағы байланыс үзілсе де, тізбектің ешбір бөлігі қолжетімсіз болмайды, өйткені жоғары деңгейдегі басқару түйіндері (чанк түйіндері) төменгі деңгейдегі түйіндерге қол жеткізуді жеңілдете алады. Моторлық оқытудағы чанктар Terrace (2001) еңбегінде тізбектелген әрекеттер арасындағы үзілістер арқылы анықталады. Сондай-ақ, реттілікті орындау кезеңінде (оқудан кейін) қатысушылар тізім элементтерін үзіліс кезінде чанктар түрінде «жүктейді» делінеді. Ол сонымен қатар, чанктардың операциялық анықтамасын ұсынды, соның ішінде қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді жад идеяларынан шартты түрде кіріс және шығыс чанктарын ажыратуды ұсынды. Кіріс чанктары жаңа ақпаратты кодтау кезінде жұмыс жадының шектеуін көрсетеді (жаңа ақпарат ұзақ мерзімді жадқа қалай сақталады) және оны кейіннен еске алу кезінде қалай қайтаруға болады. Шығыс чанктары жұмыс жадында онлайн құрылған, жақсы оқытылған моторлық бағдарламалардың ұйымдастырылуын көрсетеді. Сакай және авторлар тобы (2003) қатысушылардың бірнеше топқа бөлініп, реттілікті өздігінен чанктарға ұйымдастыратынын және бұл чанктардың бір реттілікті орындаған қатысушылар арасында ерекше екенін көрсетті. Олар сондай-ақ, шатастырылған реттіліктің өнімділігі чанк үлгісі бұзылғанда, сақталғандағыдан нашар екенін көрсетті. Чанк үлгілері қолданылатын эффекттерге де байланысты болады. Перлманның тәжірибелер сериясында, үлкен көлемдегі және кішігірім бөліктерге бөлінген тапсырмалар үлкен тапсырмаға қарағанда жылдамырақ орындалғаны анықталды. Зерттеу нәтижесінде үлкен тапсырманы кішірек, басқаруға оңай тапсырмаларға бөлу жақсы нәтиже беретіні көрсетілді. Сондай-ақ, зерттеу бір тапсырмадан екіншісіне ауысудың орнына, тапсырманы жүйелі түрде орындаудың да жақсы нәтиже беретінін көрсетті.

Сәбилерде бөлшектеп бөлу

Чанкинг ересектерде әртүрлі жолдармен қолданылады, оған төмен деңгейдегі қабылдау ерекшеліктері, санатқа жататындық, семантикалық байланыс және элементтер арасындағы статистикалық бірлестіктер кіруі мүмкін. Дегенмен, соңғы зерттеулер нәтижесінде нәрестелердің де чанкинг қолданатынын біле бастадық. Олар чанкингке көмектесу үшін түсінік білімі, кеңістік-уақыт белгілері білімі және әлеуметтік сала туралы білім сияқты әртүрлі білім түрлерін де пайдаланады. PARSER және Байес моделі сияқты әртүрлі чанкинг модельдерін қолданатын зерттеулер жүргізілді. PARSER – адамның мінез-құлқын түсіндіруге арналған, психологиялық тұрғыдан сенімді назар, есте сақтау және ассоциативтік оқыту процестерін іске асыру арқылы жасалған чанкинг моделі. Жақында өткізілген зерттеуде, PARSER сияқты чанкинг модельдері, Байес модельдеріне қарағанда нәрестелерде жиірек кездесетіні анықталды. PARSER жиірек байқалады, өйткені ол әдетте бір уақытта үш чанкты өңдеу мүмкіндігімен жабдықталған.

Жеті айлық нәрестелерді бөлшектеп өлшеу

Бұрынғы зерттеулер 7 айлық нәрестелерде де түйіршіктеп бөлу механизмінің бар екенін көрсетеді. Бұл, жұмыс жадының толық дамымауына дейін де түйіршіктеп бөлу мүмкін екенін білдіреді. Жұмыс жадының сыйымдылығы өте шектеулі екенін ескере отырып, түйіршіктеп бөлуді пайдалану тиімді болуы мүмкін. Жұмыс жады толық дамымаған нәрестелер үшін есте сақтауды түйіршіктеп бөлу одан да көбірек көмектеседі. Бұл зерттеулер күтуді бұзу әдісі арқылы жүргізілді, нәрестелердің алдындағы заттарға қанша уақыт қарағаны тіркелді. Эксперимент нәрестелердің түйіршіктеп бөле алатынын көрсеткенімен, зерттеушілер баланың түйіршіктеп бөлу қабілеті келесі жыл бойы да дами беретінін атап өтті. Бұл жаңа ақпарат пен білім алуға мүмкіндік берді. Зерттеу 14 айлық нәрестелердің ересектер сияқты, нысандар санаттары туралы білімдерін пайдалана отырып, түйіршіктеп бөле алатынын көрсетті: олар екі түрлі типтегі екі нысаннан тұратын жиынтықта төрт нысанды еске сақтады (мысалы, екі мысық және екі машина), бірақ төрт бір типті нысаннан тұратын жиынтықта еске сақтамады (мысалы, төрт түрлі мысық). Жаңа туған нәрестелердің жұмыс жады сыйымдылығы шектеулі болғанына қарамастан, олар жеке нысандардың бейнелерін түйіршіктерге біріктіру үшін көптеген ақпарат түрлерін қолдана алады, бұл жадтың тиімділігін арттырады. Ұзақ мерзімді жадыдағы түйіршіктеп бөлудің маңыздылығы, түйіршіктеп бөлудің тек ұзақ мерзімді жадыда ғана болатындығы және қысқа мерзімді жадыдағы ақпаратты еске алуға қатысы бар қайта интеграциялауға көмектесетіні туралы идеямен расталады. Ақпарат ұзақ мерзімді жадыда түйіршіктеп бөлінген болса, қысқа мерзімді жадыда оны еске түсіру оңайырақ болуы мүмкін. Норрис пен Кальм (2021) «қайта интеграциялауды есте сақтауды Байес тұжырымдамасының процесі ретінде қарастыру арқылы жүзеге асыруға болады, онда ұзақ мерзімді жадыдағы (LTM) түйіршіктердің бейнелері қысқа мерзімді жадыдағы (STM) бұзылған бейнелерді түсіндіру үшін қолданылатын бастапқы сенімдерді (priors) ұсынады» деді. Байес тұжырымдамасында priors – оқиғаның басқа мүмкін оқиғаларға қарағанда жиірек болуына қатысты бастапқы сенімдерді білдіреді. Алғашқы сенімдерге ие болған адам қосымша ақпарат алғанда, болатын әр мүмкін оқиғаның ықтималдығын анықтап, осылайша нақты оқиғаны болжайды. Ұзақ мерзімді жадыдағы түйіршіктер бастапқы сенімдерді қалыптастыруға қатысады және қысқа мерзімді жадыдағы ақпаратты еске алудың ықтималдығын және болжамын анықтауға көмектеседі. Мысалы, егер акроним және оның толық мағынасы ұзақ мерзімді жадыда сақталған болса, сол акронимге қатысты ақпаратты қысқа мерзімді жадыда еске түсіру оңай болады. Шахмат тақтасындағы фигураларды қысқа уақытқа көрсеткеннен кейін, тәжірибелі шахматшылар жаңадан бастаған шахматшыларға қарағанда әлдеқайда үлкен түйіршіктерді кодтай алады және еске түсіре алады. Алайда, бұл әсер шахмат ережелерін жақсы білу арқасында жүзеге асады; фигуралар кездейсоқ түрде орналастырылғанда (нақты ойындарда жиі кездеспейтін немесе рұқсат етілмейтін сценарийлерді қоса алғанда), тәжірибелі және жаңадан бастаған шахматшылар арасындағы түйіршік мөлшерінің айырмашылығы айтарлықтай азайды. Осы идеяны пайдаланып, оқыту мен тәжірибе алудың бірнеше табысты есептеу модельдері әзірленді, мысалы EPAM (Элементарлық қабылдаушы және есте сақтаушы) және CHREST (Түйіршік иерархиясы және қайтару құрылымдары). Түйіршіктеп бөлуді есте сақтау дағдысын игеруде көрсетуге болады, оны орташа есте сақтау қабілеті мен интеллектісі бар студент С. Ф. көрсетті, ол 20 ай ішінде немесе кем дегенде 230 сағаттан кейін өзінің цифрлық аралығын жетіден 80-ге дейін арттырды. С. Ф. сандық арақашықтығын жартылай жадтық байланыстар арқылы жақсарта алды, бұл түйіршіктеп бөлудің бір түрі. С. Ф. өзіне таныс емес сандарды, оған таныс уақыт, жас және датамен байланыстырды. Эрикссон және басқалар (1980) бастапқыда С. Ф. сандарының арақашықтығының ұлғаюы оның қысқа мерзімді есте сақтау қабілетінің артуына байланысты болды деп болжады. Алайда, олар оның қысқа мерзімді жады сыйымдылығы әрқашан бірдей болғанын, ол бірден үш-төрт цифрды ғана «түйіршіктеп» алатынын ескергенде, бұл гипотезаны қабылдамады. Сонымен қатар, ол бірден алты цифрдан артық репетиция жасамады, сондай-ақ супертопта төрт топтан артық репетиция жасамады. Соңында, егер оның қысқа мерзімді есте сақтау қабілеті артса, онда ол алфавит үшін үлкен қабілет көрсетер еді; ол көрсетпеді. Тілдегі түйіршіктеп бөлу оқытуда тиімді екені дәлелденген. Негізгі сөздерді түсіну, содан кейін түсінуді дамыту үшін олармен байланысты әртүрлі топтағы сөздерді беру балаларға оқу мен тілді үйретудің тиімді тәсілі болып табылады. Зерттеулер ересектер мен нәрестелердің кездейсоқ ретпен орналастырылған сөздердің үзіліссіз дыбыстық тізбегіне ұшырағанда, жасалған тілдің сөздерін талдай алатынын көрсетті. Мұның бір түсіндірмесі, олар жасалған тілге сәйкес келетін шағын түйіршіктерді пайдаланып сөздерді талдауы мүмкін. Келесі зерттеулер оқу статистиклық ықтималдықтарды (мысалы, тілдегі ауысу ықтималдықтарын) қамтитын болса, түйіршіктеп бөлу модельдері арқылы жақсы түсіндірілуі мүмкін екенін растады. Франко және Дестребец (2012) тілдік дамудағы түйіршіктеп бөлуді одан әрі зерттеді және уақыттық белгінің болуы оқуға қатысты түйіршіктеп бөлу моделінің сенімді болжамын көрсеткенін, ал белгінің болмауы ауысу ықтималдықтарының күшіне сезімталдықтың артуымен байланысты екенін анықтады. Түйіршіктеп бөлу – қысқа мерзімді жадыда көбірек ақпарат сақтауға мүмкіндік беретін деректерді қысқартудың бір түрі болуы мүмкін. Миллер (1956) сақталған заттардың санымен өлшенген ауызша қысқа мерзімді жад емес, ауызша қысқа мерзімді жад түйіршіктер түрінде сақталады деп ұсынды. Жады орыны шектеулі болғанда түйіршіктеп бөлу деректерді қысудың бір түрі ме екенін анықтау үшін кейінірек зерттеулер жүргізілді. Түйіршіктеп бөлу қайталанатын ақпаратқа қатысты деректерді қысу ретінде жұмыс істейді және қысқа мерзімді жадыда көбірек ақпарат сақтауға мүмкіндік береді. Алайда, жад сыйымдылығы өзгеруі мүмкін. Түйіршіктеп бөлу жұмыс жадын жақсарта алады деп ұзақ уақыттан бері ойластырылып келеді. Түйіршіктеп бөлудің символдар тізбектері мен қақпа механизмдеріне қатысты жұмыс жадын қалай жақсартатынын анықтау үшін зерттеу жүргізілді. Бұл үшін 25 қатысушыға 16 тізбекті сынақ-қате арқылы үйренуге тапсырылды. Мақсатты нысан дистрактормен бірге ұсынылды және қатысушылар компьютерлік тінтуіштегі оң немесе сол түймелерді пайдаланып мақсатты нысанды анықтау керек болды. Соңғы талдау тек 19 қатысушыға қатысты. Нәтижелер түйіршіктеп бөлудің символдар тізбегінің өнімділігін арттыратынын, когнитивтік жүктемені және нақты уақыт стратегиясын төмендететінін көрсетті. Түйіршіктеп бөлу жұмыс жадына нысандарды қосу жүктемесін азайтуда тиімді екені дәлелденді. Түйіршіктеп бөлу жұмыс жадына көбірек нысандарды кодтауға мүмкіндік береді, сондай-ақ ұзақ мерзімді жадыға ауысуға көбірек мүмкіндік береді.

Бөлшектеп бөлу және екі факторлы теория

Chekaf, Cowan және Mathy (2016) дереу есте сақтаудың бөлшектердің қалыптасуымен қалай байланысты екенін зерттеді. Олар дереу жадта бөлшектердің қалыптасуының екі факторлы теориясын ұсынды. Бұл факторлар – қысымдалатындық және ақпараттың реті. Қысымдалатындық дегеніміз – ақпаратты ықшамдап, жинақылау. Материал күрделі түрінен қарапайым түріне өзгереді. Осылайша, қысымдалатындық болжамдылық факторы арқылы бөлшектеумен байланысты. Ал екінші фактор ретінде, ақпараттың тізбегі ашылатын нәрсеге әсер ете алады. Демек, материалды қысу процесімен бірге, рет бөлшектеудің пайда болу ықтималдығын арттырады. Бұл екі фактор бір-бірімен өзара әрекеттеседі және бөлшектеу тұжырымдамасында маңызды. Chekaf, Cowan және Mathy (2016) мысал ретінде "1,2,3,4" материалы "бірден төртке дейінгі сандар" деп қысылса, оны көрсетті. Бірақ, егер материал "1,3,2,4" ретінде ұсынылса, оны қысу мүмкін емес, себебі ұсынылған реті өзгеше. Сондықтан, қысымдалатындық және рет бөлшектеуде маңызды рөл атқарады.