Теория двойного кодирования в познании

Введение

Теория когниции

Теория двойного кодирования – это теория когниции, предполагающая, что разум обрабатывает информацию по двум различным каналам: вербальному и невербальному. Она была предложена Алланом Пайвио из Университета Западной Онтарио в 1971 году. Разрабатывая эту теорию, Пайвио опирался на идею о том, что формирование ментальных образов способствует обучению благодаря эффекту превосходства изображения. По мнению Пайвио, существует два способа расширения усвоенного материала: вербальные ассоциации и образы. Теория двойного кодирования постулирует, что для представления информации используются как сенсорные образы, так и вербальная информация. Образы и вербальная информация обрабатываются по-разному и по различным каналам в человеческом разуме, создавая отдельные репрезентации для информации, обрабатываемой в каждом канале. Ментальные коды, соответствующие этим репрезентациям, используются для организации поступающей информации, которая может быть использована, сохранена и извлечена для последующего применения. Как образы, так и вербальные коды могут использоваться при воспроизведении информации. Другим ограничением теории двойного кодирования является то, что она применима только к тестам, в которых испытуемых просят сосредоточиться на определении взаимосвязи между понятиями. Эта теория нашла применение в использовании мультимедийных презентаций. Поскольку мультимедийные презентации требуют как пространственной, так и вербальной рабочей памяти, люди кодируют информацию двойным образом и с большей вероятностью вспомнят ее при последующем тестировании. Кроме того, исследования, проведенные с абстрактными и конкретными словами, показали, что участники лучше запоминали конкретные слова, чем абстрактные. Пайвио обнаружил, что участники, которым показывали быструю последовательность изображений и слов, а затем просили воспроизвести слова и изображения в любом порядке, лучше запоминали изображения. Однако участники легче воспроизводили последовательность слов, чем последовательность изображений. Эти результаты подтвердили гипотезу Пайвио о том, что вербальная информация обрабатывается иначе, чем визуальная, и что вербальная информация превосходит визуальную, когда для задачи памяти также требуется последовательность. Ли Брукс провел эксперимент, предоставивший дополнительные доказательства существования двух систем памяти. Участники выполняли либо визуальную задачу (просмотр изображения и ответы на вопросы о нем), либо вербальную задачу (прослушивание предложения и ответы на вопросы по его содержанию). Для ответов на вопросы участникам предлагалось отвечать словесно, визуально или вручную. В ходе этого эксперимента Брукс обнаружил, что интерференция возникает при смешении визуального восприятия с манипуляциями в визуальной задаче, а словесные ответы мешают задаче, требующей ручной манипуляции с вербальным утверждением. Это подтвердило идею о двух кодах, используемых для ментального представления информации. Это также имеет последствия для когнитивной робототехники.

Dual coding theory is a theory of cognition that suggests that the mind processes information along two different channels; verbal and nonverbal. It was hypothesized by Allan Paivio of the University of Western Ontario in 1971. In developing this theory, Paivio used the idea that the formation of mental imagery aids learning through the picture superiority effect. According to Paivio, there are two ways a person could expand on learned material: verbal associations and imagery. Dual coding theory postulates that both sensory imagery and verbal information is used to represent information. Imagery and verbal information are processed differently and along distinct channels in the human mind, creating separate representations for information processed in each channel. The mental codes corresponding to these representations are used to organize incoming information that can be acted upon, stored, and retrieved for subsequent use. Both imagery and verbal codes can be used when recalling information. Another limitation of the dual coding theory is that it is only valid for tests on which people are asked to focus on identifying how concepts are related. This theory has been applied to the use of multimedia presentations. Because multimedia presentations require both spatial and verbal working memory, individuals dual code information presented and are more likely to recall the information when tested at a later date. Moreover, studies that have been conducted on abstract and concrete words have also found that the participants remembered concrete words better than the abstract words. Paivio found that participants when shown a rapid sequence of pictures as well as a rapid sequence of words and later asked to recall the words and pictures, in any order, were better at recalling images. Participants, however, more readily recalled the sequential order of the words, rather than the sequence of pictures. These results supported Paivio's hypothesis that verbal information is processed differently from visual information and that verbal information was superior to visual information when sequential order was also required for the memory task. Lee Brooks conducted an experiment that provided additional support for two systems for memory. He had participants perform either a visual task, where they had to view a picture and answer questions about the picture, or a verbal task, where they listened to a sentence and were then asked to answer questions pertaining to the sentence. To respond to the questions, participants were asked to either respond verbally, visually, or manually. Through this experiment, Brooks found that interference occurred when a visual perception was mixed with manipulation of the visual task, and verbal responses interfere with a task involving a verbal statement to be manually manipulated. This supported the idea of two codes used to mentally represent information.). It also has had implications for cognitive robotics.

Поддержка когнитивных нейробиологий

Для определения областей мозга, участвующих в визуальном восприятии и формировании визуальных образов, использовались два различных метода. Во-первых, функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) применяется для измерения мозгового кровотока, что позволяет исследователям оценить количество потребляемой глюкозы и кислорода конкретной областью мозга, а увеличение кровотока служит показателем её активности. Во-вторых, потенциалы, связанные с событиями (ERP), могут быть использованы для оценки уровня электрической активности мозга в ответ на определенный стимул. Исследователи использовали оба метода для выявления областей мозга, активирующихся под воздействием различных стимулов, и полученные результаты подтвердили теорию двойного кодирования. Другие исследования с использованием позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и фМРТ показали, что у участников улучшалась память на услышанные слова и предложения, когда они сопровождались изображением, реальным или воображаемым. Также было зафиксировано увеличение активности областей мозга, отвечающих за обработку абстрактных слов, которые сложно ассоциировать с визуальными образами.

Альтернативная теория

Теория двойного кодирования не всеми принята. Джон Андерсон и Гордон Бауэр предложили альтернативный подход – теорию пропозиций – к тому, как знания представляются в уме. Теория пропозиций утверждает, что ментальные репрезентации хранятся в виде пропозиций, а не изображений. Здесь пропозиция определяется как значение, лежащее в основе взаимосвязи между понятиями. Теория пропозиций способна объяснить базовую концепцию идеи, не нуждаясь в образах или вербальной информации. Она способна разложить сложное на составляющие компоненты идеи или концепции. Эта теория утверждает, что образы возникают как результат других когнитивных процессов, поскольку знания не представлены в форме изображений, слов или символов. Эта теория также связана с моделью систем естественной дедукции. Этот тип модели допускает как прямой, так и обратный поток информации. Теория общего кодирования также была предложена как альтернатива теории двойного кодирования. Теория общего кодирования изучает, как то, что мы видим и слышим, связано с нашими моторными действиями. Она утверждает, что существует общий код, который разделяется между восприятием чего-либо и соответствующим моторным действием.